Посадка координат

Добавлено: 31.05.2018, 11:58 / Просмотров: 61374
Закрыть ... [X]


Беспилотные летательные аппараты

Беспилотные технологии существуют давно. Сначала они были сложными и дорогостоящими комплексами, имевшими только военное применение. Но в течение последнего десятилетия в этой области произошел настоящий прорыв. Миниатюризация вычислительных систем и развитие спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) позволили создавать беспилотные летательные аппараты (БПЛА), у которых габариты, масса, а главное, стоимость на порядки меньше прежних. По доступности беспилотные технологии приближаются к уровню бытовых технологий. Сейчас прогресс в развитии гражданских беспилотных систем имеет высочайший темп, сформировалась новая индустрия услуг.

БПЛА считаются весьма перспективными средствами для гражданских задач, связанных с однообразной, грязной или опасной деятельностью; т.е. выполнение которых связано с монотонностью или опасностью для пилота, пилотирующего воздушное судно (ВС). Pост потребности в БПЛА в разных странах вполне закономерен. Практический опыт применения БПЛА ведущими странами выявил широкий набор гражданских задач, при решении которых беспилотники показывают высокую эффективность.

Различают беспилотные летательные аппараты:
беспилотные неуправляемые
беспилотные автоматические
беспилотные дистанционно пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА)

Беспилотные летательные аппараты принято делить по таким взаимосвязанным параметрам, как масса, время, дальность и высота полёта. Выделяют следующие классы аппаратов:
«микро БПЛА» (мБПЛА) массой до 10 килограммов, временем полёта около 1 часа и высотой до 1 километра,
«мини БПЛА» — массой до 50 килограммов, временем полёта несколько часов и высотой до 3 — 5 километров,
средние БПЛА («миди БПЛА») — до 1 000 килограммов, временем 10—12 часов и высотой до 9—10 километров,
тяжёлые БПЛА — с высотой полёта до 20 километров и временем полёта 24 часа и более.

Для определения координат и земной скорости современные БПЛА как правило используют спутниковые навигационные приёмники (GPS или ГЛОНАСС). Углы ориентации и перегрузки определяются с использованием гироскопов и акселерометров. Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких как Си, Си++, Модула-2, Оберон SA или Ада95. В качестве аппаратного обеспечения, как правило, используются специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата PC/104, MicroPC. Также могут применяться операционные системы реального времени, такие как QNX, VME, VxWorks, XOberon.

Беспилотный авиационный комплекс предназначен для решения следующих задач:

- Аэрофотосъемка объектов. Это наиболее востребованный вид работ, выполняемых с воздуха. Различают плановую и панорамную (видовую) аэрофотосъемку. Плановая фотосъемка выполняется вертикально по отношению к фотографируемому объекту. Панорамная фотосъемка производится под углом к горизонту, в результате чего получается панорамный аэроснимок.

- Аэровидеосъемка объектов. В связи с увеличившейся разрешающей способностью современных видеокамер и отличным качеством картинки, беспилотную аэровидесъемку применяют не реже, чем обычную фотосъемку с воздуха. В дальнейшем получившийся видеоролик при необходимости нарезают на отдельные кадры, выбирают наиболее интересные и используют их как отдельные аэроснимки. Воздушная видеосъемка нередко применяется для получения красивого видеоотчета о торжественных мероприятиях и событиях, для рекламных целей. Это возможность снять захватывающий репортаж о спортивном состязании с воздуха и запечатлеть на память красочную шоу-программу.

- Проектирование участка. Составление кадастра земель является сложной и востребованной задачей. Применение дистанционно пилотируемого летательного аппарата дает возможность малозатратного и эффективного решения для кадастровой аэрофотосъемки. ДПЛА часто используется для определения границ земельных участков, оценки стоимости застройки. От выбора ракурса съемки зависит видимость участка на аэроснимках по отношению к близлежащим водным ресурсам, лесным массивам, транспортным магистралям и развязкам. Беспилотный аппарат позволяет дистанционно выставить необходимый ракурс съемки и наблюдать за снимаемым участком с воздуха в режиме реального времени на мониторе оператора. Это дает возможность наиболее эффективно разметить участки земли под промышленное и гражданское строительство.

- Контроль периметра охраняемой территории. БПЛА способен без участия человека в роботизированном режиме подняться в воздух, облететь территорию по заданному маршруту с включенной видеокамерой или фотокамерой и возвратиться на место старта. В случае обнаружения нарушителя (человека или транспортного средства), проникшего на охраняемую территорию или приближающегося к ней, беспилотник подает сигнал тревоги на станцию (НСУ). Оператор может в любое время взять управление аппаратом на себя, выполнить необходимые действия и также вернуть его к выполнению поставленной задачи.

- Помощь в поисково-спасательных работах. Во время проведения поисково-спасательных работ помощь беспилотного летательного аппарата сложно переоценить. Это устройство способно оказать необходимую первоочередную информационную поддержку службам спасения при работах на море, в пустыне, на территории непроходимых болот, в зонах стихийного бедствия или техногенной катастрофы.

- Обнаружение объектов. Роботизированный комплекс авианаблюдения обеспечивает поиск, обнаружение и идентификацию объектов в режиме реального времени. Определяет их точное местоположение с помощью спутниковых систем GPS или ГЛОНАСС и передает данные на наземную станцию управления. Объектами поиска могут быть: группы людей, отдельные люди, транспорт, очаги пожаров, затоплений, объекты недвижимости, мосты, дороги и другие сооружения. Комплекс позволяет вести поиск и обнаружение объектов как в дневное, так и в ночное время суток.

- Координация действий. Постоянная пожароопасная ситуация в лесах, приведшая к колоссальному материальному ущербу, катастрофы, стихийные бедствия и другие чрезвычайные ситуации требуют наличия у служб спасения и ликвидации аварий эффективных технических средств оперативной координации действий. Таким средством являются дистанционно пилотируемые летательные аппараты с установленными на них новейшими видеокамерами, тепловизорами, камерами ночного видения. Вся информация с ДПЛА поступает в режиме реального времени на наземную станцию (НСУ) и в главный центр управления, что позволит оперативно координировать действия наземных сил.

- Наблюдение за ходом работ. Нередко возникают ситуации, когда необходимо проконтролировать ход выполнения работ, к примеру, на строящемся высотном здании. Чтобы подняться пешком на верхние строящиеся этажи и проинспектировать работу потребуется достаточно много времени. А беспилотный летательный аппарат с установленной камерой для аэровидеосъемки сможет это сделать за считанные минуты. Причем он может облететь все здание целиком и записать информацию в архив или передавать видео в масштабе реального времени на дисплей оператора. Наблюдение с помощью БПЛА может вестись по всей территории стройплощадки или другого объекта.

- Контроль температуры на объекте. Роботизированный авиационный комплекс с установленными тепловизором и пирометром способен проводить дистанционный контроль температуры в реакторах на таких сложных объектах, как АЭС. Аппарат способен зависать над объектом и проводить, при необходимости, более тщательный анализ. В остальное время БПЛА может обследовать оборудование станции в режиме патрулирования по заданной программе.

- Контроль содержания токсичных веществ. На многих опасных производствах, даже при соблюдении всех мер безопасности, не исключены аварийные ситуации с возможным выбросом в атмосферу токсичных веществ. Для раннего обнаружения и оповещения персонала об утечке отравляющих веществ уже сейчас на некоторых предприятиях применяются сверхлегкие беспилотные летательные аппараты с установленными на них датчиками и газоанализаторами. Облет территории и контроль содержания в воздухе токсичных выбросов может осуществляться в автоматическом режиме по заданному маршруту с возможностью перехода на полуавтоматическое управление БПЛА. Все данные с химических или радиационных датчиков летательного аппарата будут постоянно передаваться на станцию управления.

Контроль состояния воздушного судна в режиме реального времени осуществляется за счет двунаправленного обмена информацией между НСУ и БПЛА по защищенному радиоканалу. Если по каким-либо причинам нарушается связь между БПЛА и станцией управления, то автоматически включается режим возврата, и беспилотный летательный аппарат летит в точку запуска для штатной посадки. При восстановлении связи во время возврата аппарата оператор может возобновить выполнение поставленной задачи. Быстрая подготовка к полету БПЛА позволяет оперативно реагировать в любых ситуациях.

Эксплуатация БПЛА в производственных условиях подразделяется на следующие этапы:

  • предварительная подготовка;
  • предполетная подготовка;
  • выполнение полета (взлет, полет по маршруту, посадка);
  • работа на земле (обработка данных).

Предварительная подготовка проводится заблаговременно и предусматривает:

  • уяснение задачи предстоящих полетов;
  • согласование использования воздушного пространства с РЦ ЕС ОрВД; (РЦ ЕС ОрВД Районный центр единой системы организации воздушного движения Российской Федерации - оперативный орган единой системы организации воздушного движения Российской Федерации, предназначенный для планирования и координирования использования воздушного пространства, организации воздушного движения, обеспечения разрешительного порядка использования воздушного пространства, контроля за соблюдением Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации в своем районе ЕС ОрВД).
  • изучение района планируемых работ, в том числе характера местности, местонахождения искусственных и естественных препятствий;
  • изучение правил полетов и аэронавигационной обстановки в районе планируемых работ, в том числе местонахождения аэродромов и посадочных площадок ВС, наличия воздушных трасс, характер полетов, выполняемых авиацией в районе работ;
  • подбор и подготовку картографического материала;
  • уточнение особенностей эксплуатации БПЛА в конкретных условиях;
  • определение порядка взаимодействия операторов, в том числе в особых случаях;
  • предварительный подбор площадок для взлета и посадки с учетом возможности подъезда (подхода) к ним;
  • составление плана работ с нанесением на карту (схему района работ) всей обстановки;
  • разработка маршрутов патрулирования;
  • определение порядка взаимодействия со структурами, участвующими в выполнении работ (лесная служба, МВД, МЧС, и др.).

Предполетная подготовка проводится в день полета и предусматривает выполнение следующих работ:

  • уточнение задания;
  • изучение метеообстановки в районе выполнения полетов, действий на случай ее ухудшения.
  • согласование действий с заинтересованными структурами (лесная служба, МВД и др.);
  • составление полетного задания (загрузка в наземную станцию управления (НСУ) маршрута полета).
  • определение безопасной высоты полета;
  • выдвижение в район работ, подбор, осмотр и подготовка пусковой площадки (в направлении взлета убирается (утаптывается) трава, поросль, снег);
  • установление связи с РЦ ЕС ОрВД, при которой сообщается (уточняется) маршрут (район) полета, рабочие высоты, время начала и окончания работ;
  • принятие решения на вылет.

Выполнение полетов

Взлет

Перед запуском БПЛА в обязательном порядке:

  • устанавливается связь с РЦ ЕС ОрВД (Производить запуск и взлет БПЛА без установления связи с РЦ ЕС ОрВД – запрещено);
  • производится осмотр материальной части комплекса дистанционного мониторинга и вспомогательного оборудования;
  • проверяется их работоспособность, включая полезную нагрузку (видео, фотокамеры);
  • оценивается фактическая метеообстановка, в том числе по маршруту полета.
  • Запуск производится против ветра в соответствии с инструкцией по эксплуатации данного типа БПЛА.
  • После взлета набор заданной высоты производится как над точкой старта по «кругу», так и с выходом на маршрут полета.
  • После взлета оператор докладывает в РЦ ЕС ОрВД о времени взлета, курсе следования и высоте полета БПЛА.
  • После набора заданной высоты полет БПЛА производится в автоматическом режиме.

Полет по маршруту

При полете по заданному маршруту в режиме видеонаблюдения оператор, управляя видеокамерой или изменяя курс следования БПЛА, выполняет в соответствии с поставленной задачей следующие операции:

  • осмотр местности;
  • поиск объектов на местности;
  • контроль объектов на местности;
  • определение характеристик объекта.
  • следит за параметрами полета
  • о всех изменениях параметров полета (высота, курс следования) производится доклад в РЦ ЕС ОрВД.

Функции оператора при выполнении полета в режиме видеонаблюдения:

  • обнаружение объекта (как целого);
  • распознавание объекта по достаточной совокупности характерных признаков (определение и фиксация характерных признаков объекта);
  • вербальное описание объекта (например: «место лесного пожара», «площадь и характер участка повреждения», «автомобиль», «лодка», «человек» и др.);
  • фиксирование координат объекта.
  • наблюдение и сопровождение объекта (запись видеоизображения объекта в пределах заданного времени);

Для выполнения операций видеонаблюдения оператором предварительно планируется маршрут полёта БПЛА, который зависит от поставленной задачи и характера местности. При типовом алгоритме режима воздушного наблюдения участка местности или поиска объекта, БПЛА направляется в район мониторинга и выполняет там полёт по заданной оператором программе. В процессе полёта в заданном районе БПЛА передаёт видеоизображение местности и объектов на ней на наземную станцию управления (НСУ) в реальном масштабе времени. Оператор БПЛА оценивает поступающую информацию, при необходимости корректирует маршрут полета БПЛА и управляет бортовой целевой нагрузкой (например, видеокамерой).

Важнейшей особенностью наблюдения с помощью БПЛА является возможность многократных повторных заходов на объект или его отдельные элементы и удержание видеоизображения объекта на определенное время.

Действия оператора при выполнении функций:

  • Поиск объекта - движение БПЛА по маршруту, на котором ожидается присутствие интересующих оператора объектов. При этом оператор в режиме реального времени наблюдает на мониторе изображение подстилающей поверхности, передаваемое с БПЛА.
  • Обнаружение объекта – захват объекта инструментальными средствами бортовой целевой нагрузки БПЛА (видеокамеры).

Действия оператора при обнаружении цели включают в себя:

  • корректирование наведения БПЛА на объект;
  • изменение режима видеонаблюдения (увеличение, смена камер и т.п.);
  • изменение режимов полета (уменьшение высоты полета, скорости и т.п.).
  • удерживание объекта в поле зрения камер (переключение БПЛА в режим облета объекта, удержания, зависания и т.п.).
  • Распознавание объекта – отнесение объекта к определенному классу (типу) на основании характерных визуальных признаков объекта и опыта оператора. Оператор при распознавании объекта продолжает выполнять те же управляющие действия, что и при его обнаружении. При распознавании объекта оператор принимает решение о внесении его в список интересующих объектов определенного класса.
  • Засечка координат цели – фиксация местоположения объекта на местности в сетке географических координат при помощи системы спутниковой навигации (GPS, Глонасс). Оператор дает необходимую команду на пульт управления БПЛА по фиксированию координат объекта.

Необходимо учитывать, что ошибка в измерении координат объекта при пролёте над ним, по сути, совпадает с ошибкой измерения координат самого БПЛА.

  • Доклад. По результатам работы с объектом оператор формирует доклад, который тем или иным способом доводится до потребителя, например, специалистов лесной службы.
  • Продолжение наблюдения. Завершив работу с объектом и в зависимости от поставленной задачи, оператор принимает следующие решения: даёт команду БПЛА продолжать полёт по программе или совершить повторный заход на цель, а также может изменить программу дальнейшего полёта БПЛА.

Посадка

  • Посадка производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации БПЛА.
  • В простых метеоусловиях и размере площадки приземления более 100х100 метров посадка, как правило, производится в автоматическом режиме при постоянном визуальном контакте БПЛА оператором.
  • При посадке на ограниченные площадки или нахождении вблизи ее препятствий, водных объектов, а также при ухудшении метеоусловий, может применяться посадка в ручном (полуавтоматическом) режиме.
  • После приземления производится доклад в РЦ ЕС ОрВД о времени посадки и сообщается дальнейший план работы, проводится послеполетный осмотр БПЛА и, при необходимости, подготовка его к следующему запуску.

После посадки производится запись фото- и видеоинформации с НСУ и БПЛА на съемный носитель, анализ фото и видеоматериалов со специалистами, составление дальнейшего плана работ.

Действия в особых случаях

  • При потере связи с БПЛА производится немедленный доклад в РЦ ЕС ОрВД. В докладе сообщается время и место потери связи, высота полета БПЛА, предполагаемые оставшееся время полета и курс следования, район приземления (падения) БПЛА.
  • В случае посадки (падения) БПЛА вне намеченной площадки приземления организовывается его поиск.
  • При зависании БПЛА в кроне деревьев необходимо подняться в крону, используя приспособление из комплекта СПП-3, зафиксировать БПЛА страховочным фалом, при необходимости спилить удерживающие его ветви и, соблюдая аккуратность, опустить на землю.

В комплект комплекса дистанционного мониторинга входит:

  • не менее двух летательных аппаратов, расположенных в защитных кейсах (сумках) весом не более 15-20кг, удобных для переноски в полевых условиях;
  • наземная станция управления с ноутбуком специального исполнения (противоударное, влаго-пылезащитное исполнение). Минимальные рекомендуемые: объем жесткого диска 240 Гб, объем оперативной памяти 2 Гб;
  • приемо-передающая антенна в комплекте с автоматическим следящим устройством и соединительным кабелем;
  • мачта и (или) штатив для крепления приемо-передающей антенны;
  • зарядная станция (зарядное устройство) с комплектом аккумуляторных батарей или запас ГСМ для двигателей БПЛА;
  • пусковая установка: ручная - резиновый жгут с карабином (2 комплекта), и (или) механическая (пневматическая) катапульта;
  • комплект запасных частей и вспомогательного оборудования для проведения мелкого ремонта в полевых условиях;
  • руководство по летной эксплуатации, паспорта и формуляры на БПЛА, аккумуляторные батареи и пусковые установки.

В дополнительное оснащение комплекса дистанционного БПЛА могут входить следующие средства мониторинга (бортовые целевые нагрузки):

  • видеокамеры оптического диапазона;
  • видеокамеры инфракрасного (ИК) диапазона (тепловизорами);
  • фотоаппараты оптического диапазона;
  • ретрансляторы телефонной и радиосвязи;
  • радиолокационные средства.

Передача видеоинформации с БПЛА (видеокамеры или тепловизора) производится по радиоканалу на наземную станцию управления (НСУ). Запись информации на беспилотных самолётах производится на встроенный твердотельный накопитель видеорекордер (SSD HDD или compact flash/SD card) или передается на НСУ и записывается непосредственно в память компьютера.


Источник: http://unmanned.ru/uav/


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Похожие новости


Вяз семена и листья
Цветок для штампика
Сайт сибирский садовод
Какие туи посадить
Чай цветок у которого раскрывается
Японский домашний цветок


Посадка координат Посадка координат
Посадка координат


Беспилотные аппараты Купить в ООО Беспилотные системы Ижевск
ВЫСОТА ШИРИНА ДЛИНА ОБОЗНАЧЕНИЯ - Как пишется высота ширина и



ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ