Luftklarering: det nye droneyrket

Luftklarering: det nye droneyrket
Luftklarering: det nye droneyrket

Video: Luftklarering: det nye droneyrket

Video: Luftklarering: det nye droneyrket
Video: What is a Pivot Point? | The Optimal Buy Point for Breakout Stock Trading 2024, April
Anonim
Bilde
Bilde

Med den ødeleggende kraften til IED-er som brukes i geografiske regioner, inkludert Afrika, Asia og Sør-Amerika, og med postkonflikt-land som er plaget av forlatte, ukjente, ueksploderte ammunisjon (UXO) og gruver, evnen til raskt å håndtere disse truslene uten å risikere personell som er involvert er allestedsnærværende. har blitt en viktig strategisk nødvendighet. En av måtene å løse problemet kan være bruk av små vertikale start- og landingsbiler (multi-rotor) for søk og ødeleggelse av eksplosive gjenstander.

Begynnelsen ble lagt i Operation Talisman fra den britiske hæren i Afghanistan, hvor et kompleks av systemer ble brukt til å rydde ruter, oppdage og ødelegge IED -miner og eksplosive feller, og rydde en sti for påfølgende kjøretøyer. Et slikt system var Honeywells T-Hawk mini-UAV med en 45-minutters flytid. Han overvåket konvoier og gjenkjente ruten, og luftstrømmene hans kunne blåse sand bort fra en mistenkelig IED som lå foran stien.

Operation Talisman ble en slags insentiv for London-baserte SteelRock Technologies (SRT), som i samarbeid med Richmond Defense Systems (RDS) utviklet et UAV-basert eksplosivt avfallshåndteringssystem kalt SR1 Protector, som er i stand til å nøytralisere et stort antall IED-er og gruver, både med luft og fra bakken. Dette systemet er designet for å bekjempe den økende trusselen mot IED -er, og er utstyrt med en nyttelast som består av et avansert termoelektrisk optoelektronisk kamera og en 40 mm rekylfri frakoblingsenhet med kodet brannkontroll.

Luftklarering: det nye droneyrket
Luftklarering: det nye droneyrket

Rotorcraft er basert på X8 KDE Direct-systemet, som har børsteløse motorer i hjørnene som roterer to motroterende propeller. SR1 -dronen utvikler en maksimal hastighet på 100 km / t, maksimal rekkevidde for dataoverføringskanalen er 150 km fra basestasjonen, de kan holde seg i luften med en last som veier 50 kg i to 2 timer. I en serie tester på SteelRocks South Wales -bevisområde, nøytraliserte Protector vellykket IED på bakken og i luften med sin defuse -enhet.

Et lignende IED -nøytraliseringssystem blir utviklet av Singapore -selskapet ST Engineering i form av komplekset STINGER (Stinger Intelligent Network Gun Equipped Robotics). Systemet utvikles som en del av Future Soldier Solution av ST Engineering og er et quadcopter bevæpnet med verdens letteste 5, 56 mm Ultramax U100 Mk.8 maskingevær som veier 6, 8 kg med et konstant rekylsystem på en tosidig universell demping ledd, som tillater brann fra dronen i automatisk modus med en ganske høy nøyaktighet i en avstand på opptil 300 meter. STINGER er i stand til å komme seg tilbake til sin opprinnelige posisjon mellom skuddene på mindre enn 1,5 sekunder. Den kan bære 100 lyspolymerpatroner av 5,56 mm kaliber, systemet er også i stand til å spore målet i automatisk modus, ved hjelp av et avansert brannkontrollsystem.

Florida-baserte Duke Robotics har også utviklet et fullt robotisk våpensystem integrert i flyet. TIKAD -dronen bruker en unik løsning for å stabilisere og rekylere våpen. TIKAD er utstyrt med en lett gyrostabilisert elektromagnetisk fjæring med 6 frihetsgrader, som er i stand til å akseptere og stabilisere en målbelastning som veier tre ganger sin egen vekt. TIKAD-apparatet veier 50 kg, kan bære en målbelastning på 9 kg, som kan inkludere en M4-karbin, et halvautomatisk snikskytterrifle SR25 eller en 40 mm granatkaster. Selv om det er designet som et ubemannet våpensystem for bruk mot terrorgrupper og en tilsvarende risikoreduksjon for utplasserte bakkestyrker, kan det brukes til å nøytralisere IED eller gruver. Forresten, TIKAD -dronen ble kjøpt av den israelske hæren.

Ubemannede luftsystemer (UAS) er meget godt egnet til å oppdage ueksplodert ammunisjon over store områder eller i utilgjengelige områder. Undersøkelse og deteksjon av NBP utføres ved hjelp av forskjellige magnetometre, for eksempel et digitalt fluxgate magnetometer, som er et trekomponent, høy presisjon og lavt støyvektorinstrument. Under flyging holdes UAV i omtrent en til tre meters høyde ved hjelp av en lasersensor for å oppnå nøyaktige resultater med høy oppløsning. Alle flydata som hastighet, høyde og plassering registreres og kan spilles av for å forbedre analysen av undersøkelsen. Hvis undersøkelsen av terrenget krever flyging i lave høyder for å sikre nødvendig nøyaktighet og oppløsning, brukes droner med flere rotorpropeller. Vekten til dronen med et magnetometer kan være mindre enn 4,5 kg.

Bilde
Bilde

Nylig, oftere og oftere, blir radarer av syntetisk blenderåpning (SAR) installert på UAV -er, som kan oppdage begravede mistenkelige objekter, for eksempel eksplosive objekter, med god nøyaktighet; i det overveldende flertallet av tilfellene er dette personellgruver, NBP, samt nye æra -trusler - IED. Kompleksiteten i denne applikasjonen krever imidlertid ny teknologi og nye systemkonsepter for PCA. En nylig studie fra det tyske luftfartssenteret viste tydelig at et polymetrisk, multistatisk (med en sender- og flere mottaksantenner), polygonalt og flerkanals SAR-system, kjent i engelsk terminologi som P3M-SAR, kan gi tilstrekkelig romlig oppløsning, pålitelig undertrykkelse av passiv interferens og er i stand til å oppdage begravede objekter på en dybde på 20 centimeter fra en meters avstand.

Under testing har det dronemonterte P3M-SAR-systemet, kalt TIRAMI-SAR, vist overlegen deteksjonskapasitet i flere forskjellige scenarier som simulerer forskjellige miljøforhold og objekter, inkludert små plastgruver, for eksempel PFM-1 / PRB-M35, eller skyv trelister for VCA. I tillegg har tidligere eksperimenter med invers SAR -teknologi vist at høy romlig oppløsning og fullstendig bestemmelse av den azimutale retningen gjør det mulig å identifisere kunstige objekter som gruver i SAR -bildet på grunn av deres romlige effektive spredningsområde.

Bilde
Bilde

På grunn av UAVs nesten vilkårlige bane er det for øyeblikket mulig å lage tilsvarende bilder med SAR av typen P3M-SAR og parallelt generere ytterligere 3D-bilder for effektivt å undertrykke forstyrrelser. Denne synergien kan føre til et system med avansert gjenkjenning og identifisering av begravde objekter. Det er to hovedmåter for drift: deteksjonsmodus, som er basert på en direkte flyvei langs det undersøkte området ved hjelp av et multistatisk og flerkanals antennesystem installert på UAV; og en identifikasjonsmodus med en ganske sirkulær eller spiralbane over et forhåndsbestemt område for å studere området ved en høyere romlig oppløsning og utføre tomografisk (lag for lag) skanning.

UAV kan operere uavhengig og i områder med vanskelig tilgang, i de fleste scenarier kan de fly nesten på ubestemt tid direkte over farlige områder. For å oppnå et mer avansert system, kan flere droner brukes til å lage ytterligere svært høye bistatiske eller multistatiske vinkler for forekomst av radiobølger, noe som ytterligere utvider mulighetene for å oppdage eksplosive objekter.

Det amerikanske selskapet Giobal UAV Technologies mottok nylig kontrakter fra to kunder i USA for å undersøke området for å oppdage UOPS. En av filmopptakene ble utført av Pioneer Aerial Surveys, en divisjon av Global UAV, som tidligere utførte et søk etter NBP i Pearl Harbor. Prosjekter for å søke etter NBP bruker den samme dronebaserte UAV-MAG-undersøkelsesteknologien som selskapet bruker for geofysiske og geodetiske undersøkelser. UAV-MAG-teknologien bruker det ultralette GSMP-35U magnetometeret fra Gem Systems. Pioneer Aerial kan bruke UAV til å utføre autonome luftundersøkelser i ultrahøy oppløsning, inkludert i lave høyder, noe som gjør det mulig å oppdage UDOer.

Bilde
Bilde

Organisasjoner som United States Army Corps of Engineers krever at innovative undersøkelsesteknologier inkluderes i forslagene til NWO -søkeløsninger. Ifølge en representant for Global UAV Technologies, "UAV-MAG-avbildningsteknologien som vi utvikler, beviser sin funksjonelle fleksibilitet og pålitelighet. Pioneer Aerial fikk raskt rykte som en av verdens ledere innen drone geofysisk landmåling. Teknologien for deteksjon og luftfotografering av NBP utvikler seg ganske raskt, flere og flere innovative løsninger dukker opp på dette området, noe som bidrar til å øke interessen for våre tjenester og produkter."

Afghanistan ser ut til å være det landet som lider mest av den doble trusselen fra IED og NBP. To brødre fra dette landet har utviklet en lovlig mineryddingsenhet utviklet som en del av et globalt prosjekt kalt Mine Kafon (MKD). Med base i Nederland, utvikler MKD en rekke løsninger for eksplosjon av ammunisjon for en rekke forskjellige områder etter konflikt ved hjelp av forstyrrende teknologier som kan gjøre minrensing raskere, tryggere, billigere og enklere.

Bilde
Bilde

De tidligere krigssonene er overfylt med millioner av miner og andre sprengstoff, og hver dag lemmer og dreper disse "lurende drapsmennene" mange sivile. Dessuten representerer disse gruvene også en stor hindring for den økonomiske og sosiale utviklingen i landet etter konflikten. Undersøkelse og klarering av slike områder fra UFOer er fortsatt dyrt og vanskelig på grunn av problemer knyttet til terrengtypen og mange andre faktorer.

MKD har designet flere multi-rotor UAVer med BNP for å bekjempe NBP. En liten og rimelig mikro-UAV Vento for luftfart og kartlegging er tilgjengelig for de strukturene som trenger det mest, inkludert ikke-statlige organisasjoner. Den enkle funksjonelle designen til denne UAV forenkler vedlikehold og reparasjon, og saken, trykt på en 3D -skriver, forenkler produksjonen, noe som påvirker kostnadene. Farlige områder identifiseres ved å se video fra et kamera med høy oppløsning og høyeffektzoom. Deretter identifiserer brukeren groper eller kratere på et digitalt kart, samt mistenkelige forstyrrelser i bakken, hvoretter det opprettes et 3D -kart over interesseområdet ved bruk av frakoblet kartmodus.

Bilde
Bilde

Dette kartet kan deretter brukes til ytterligere inspeksjoner på stedet og muligens for å identifisere farlige områder ved hjelp av datavisualiseringsalgoritmer. MKDs Destiny langdistanse rekognoseringsmikro-UAV er utstyrt med et høyoppløselig kamera med x10 forstørrelse, montert på en tre-akset gyrostabilisert elektromagnetisk gimbal. Den er i stand til å fly til en rekkevidde på opptil 5 km mens den opprettholder en nøyaktig plassering ved hjelp av RTK (Real Time Kinematic Satellite Navigation System) -teknologi. Destinys kompakte og robuste drone er bygget for å tåle tøffe værforhold og er laget av slitesterk karbonfiber for å redusere vekten og forlenge flytiden til en time. Med åtte elektriske motorer kan Destiny -dronen fortsette å fly hvis en eller to motorer mislykkes.

Bilde
Bilde

Basert på 3D -kart laget av kartografiske droner, flyr MKDs tunge autonome Manta UAV over et gitt område, og "skanner" metodisk hver meter av det. Den er i stand til å bære en rekke deteksjonssensorer, inkludert en metalldetektor, en sensor for underjordisk registrering og en prøvetakingsenhet for kjemisk analyse. For å få informasjon om den nøyaktige plasseringen, behandles dataene fra sensorene ved hjelp av datafusjonsalgoritmer. Avhengig av terrenget rundt og identifikasjonsdata, detoneres det eksplosive objektet enten ved hjelp av en fjernstyrt eksplosiv enhet som bæres av en drone, eller det blir uskadeliggjort av en sapper. Åtte kraftige elektriske motorer og koaksialpropeller lar Manta -dronen bære gruveklaringsroboter og sensorer med en totalvekt på opptil 30 kg. Åtte 6S -batterier (installert i smarttelefoner) gir en maksimal flytid på 60 minutter. Den fleksible Manta -plattformen, som kan bli "blinket" til å utføre forskjellige oppgaver på få sekunder, er kompatibel med alle MKD -gruvedrone, inkludert Destiny som veier 6,6 kg. Manta UAV er kompatibel med Mine Kafon GCS bakkekontrollstasjon, hvis programvare, i tillegg til funksjonaliteten som er felles for hele serien med droner i dette selskapet, også gir spesifikke grensesnitt for hvert autonome system.

Anbefalt: