Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и опыт их практического применения

Целью данной работы является обзор некоторых областей эффективного применения беспилотных летательных аппаратов, а также указать на проблемы, не позволяющие полностью раскрыть потенциал беспилотных систем.

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) - разновидность летательного аппарата, не имеющего на борту экипажа, управление которым осуществляется в автономном режиме или дистанционно оператором с пульта управления.

Непосредственно сами летательные аппараты являются частью сложного многофункционального комплекса. В отличие от пилотируемой авиации БПЛА требуют дополнительных систем обеспечения. К ним относятся сам беспилотный аппарат, пульт управления оператора, программное обеспечение, каналы передачи данных и элементы, необходимые для выполнения целей полета.

Впервые беспилотные летательные аппараты в коммерческих целях были использованы в Японии в начале 1980-х годов, при обработке рисовых полей пестицидами. Долгое время технология дистанционно управляемых летательных аппаратов была трудоёмкой и весьма дорогостоящей.

И вот, в течение последнего десятилетия в области беспилотных систем произошли глобальные изменения. Миниатюризация вычислительных машин и развитие спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) позволили создавать гораздо более лёгкие, компактные и технологичные БПЛА.

Для решения гражданских задач, связанных с однообразной, грязной или опасной деятельностью весьма перспективным считается использование беспилотных систем. Многолетний опыт использования БПЛА, в различных отраслях человеческой деятельности, продолжает пополняться новыми вариантами применения, в частности в сферах безопасности, транспорта, страхования, а также в СМИ, индустрии развлечений и телекоммуникационном секторе.

Использование беспилотников в сельском хозяйстве считается одним из наиболее перспективных направлений применения этой технологии. Объемы сельскохозяйственного производства значительно выросли за последние несколько лет. Согласно прогнозам Министерства Сельского Хозяйства РФ, потребление сельскохозяйственной продукции в период с 2010 по 2050 год увеличится на 69 %. Основным стимулом для этого станет рост населения – с 7 до 9 млрд. человек к 2050 году [4].

Использование БПЛА целесообразно в случаях необходимости быстрого получения точных данных на небольших по площади территориях. К тому же, с учетом себестоимости проводимых работ, БПЛА занимают весьма выгодные позиции, а для некоторых проектов, бесспорно, являются оптимальными с точки зрения финансовых затрат.

1.1 Первые опыты создания и запуска БПЛА

История беспилотников начинается скорее на воде, чем в воздухе. В 1899 году, хорватский изобретатель, физик и инженер Никола Тесла сконструировал и представил общественности первый в мире радиоуправляемый кораблик, что не осталось незамеченным в ученой среде и дало свой толчок развитию сферы радиоуправляемых объектов.

Первый же опыт по созданию беспилотного летательного аппарата был проведен в 1910 году. Американский военный инженер и изобретатель Чарльз Кеттеринг, вдохновленный успехами братьев Райт, предложил создать летательный аппарат, управляемый часовым механизмом. Предполагалось, что крылья аппарата в заданное время должны были отстегиваться, а сам механизм падать на врага. Получив финансирование армии США, воздушные суда были построены, получив при этом названия The Kattering Aerial Torpedo, Kettering Bug (или просто Bug). После нескольких испытательных полетов проект не оправдал ожиданий и не был применен в боевых действиях Первой Мировой войны.

...

2.1 Техническая составляющая

Для успешного выполнения задач наблюдения в режиме реального времени, и цифрового фотографирования необходимых участков местности, а также определения координат исследуемых участков БПЛА должен содержать в своем составе:

- спутниковую навигационную систему (ГЛОНАСС/GPS);

...

3.1 БПЛА в сельском хозяйстве

В сельскохозяйственной отрасли беспилотные системы могут активно применяться в течение всего периода взращивания культур.

На начальной стадии любого сельскохозяйственного цикла проводится анализ почвы. БПЛА способны создавать трехмерные модели местности для проведения первоначального анализа почвы. Это важный этап при разработке планов посадки семян. Такой анализ позволит получить данные о содержании азота в почве, и эффективно организовать систему управления орошением.

БПЛА используя свои возможности, могут производить сканирование рельефа и распылять необходимое количество жидкости, корректируя высоту полета и объем жидкости в реальном времени, тем самым обеспечивая равномерное орошение всей площади

...

4 Проблемы массового внедрения БПЛА

Помимо очевидных достоинств и эффективности использования рынок беспилотных летательных аппаратов имеет факторы, которые не позволяют полностью доверять данной технологии.

По данным директора Центра экспертизы и сертификации авиационной техники (ЦЭСАТ) ФГУП «ЦАГИ» В. Шибаева количество российских БПЛА только за 2010 г. увеличилось с 64 до 250 типов. Вместе с тем, в документе есть сведения о достаточно высоком уровне аварийности отечественных БПЛА, который превышает 25%. Это несравнимо выше, чем у пилотируемых летательных аппаратов.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном реферате были рассмотрены некоторые области эффективного применения беспилотных летательных аппаратов, а также указаны проблемы, не позволяющие полностью раскрыть потенциал беспилотных систем.

Несмотря на преграды, не позволяющие повсеместно применять беспилотные летательные аппараты, они остаются одними из самых востребованных и перспективных технологий.

...