Работает бпла что это
Боевое применение беспилотных летательных аппаратов
В 1933 году в Великобритании на основе биплана Fairy Queen был создан первый беспилотный дистанционно управляемый по радио летательный аппарат многократного действия, получивший название H.82B Queen Bee.
Именно тогда началась эра беспилотников. В последствии, этот аппарат использовался в качестве воздушной мишени Королевском военно-морском флоте с 1934 по 1943 г. Всего было изготовлено 405 единиц самолётов-мишеней.
Первым же боевым беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) был германский самолёт – снаряд( крылатая ракета, по современной терминологии) Фау-1 («Физелер-103»), с реактивным пульсирующим двигателем, который мог запускаться как с земли, так и с воздуха.
Всего было произведено около 25000 единиц этого «чудо – оружия». Из них около 10000 было запущено по Англии, 3200 упали на её территории, из них 2419 достигли Лондона, вызвав потери в 6184 человек убитыми и 17 981 ранеными. Удары Фау-1 не могли повлиять на ход войны, однако имели не малый моральный эффект и требовали больших усилий для противодействия.
В США запустили в производство БПЛА-мишень Radioplane OQ-2 для тренировки лётчиков и зенитчиков. Также в 1944 году был применён впервые в мире классический ударный БПЛА многократного действия — Interstate TDR.
Дешевизна предопределила низкие летные характеристики — скорость машины на испытаниях не превысила 225 км/ч, а дальность — 685 км.
Машина взлетала с обычного аэродрома или с авианосца при помощи колесного сбрасываемого шасси. В носовой его части располагался прозрачный обтекатель, прикрывающий телекамеру управления. Расположенная в носовой части, телекамера Block-I имела угол обзора в 35 градусов.
Управление самолетом осуществлялось по радио с борта следующего за дронами самолета управления. Оператор с помощью дисковидного экрана видел изображение, передаваемое телекамерой машины. Для контроля направления и угла использовался стандартный джойстик. Высота полета задавалась дистанционно с помощью наборного диска, как и сброс шасси и отстрел торпеды или бомбы.
Всего было произведено более 100 беспилотников этого типа, часть из них приняли участи в боевых действиях на Тихом океане. При этом имелись определённые успехи, были осуществлены атаки наземных зенитных батарей на Бугенвилле, в Рабауле и на о. Новая Ирландия. Наиболее успешными были две последние атаки на Новую Ирландию, полностью уничтожившие стратегический маяк на мысе Св. Георгия. Всего в этих атаках было израсходовано 26 самолетов из 47 имеющихся, еще 3 разбились по техническим причинам.
Интерес к БПЛА стал возрождаться, по мере насыщения войск зенитными ракетными комплексами (ЗРК) и совершенствования средств обнаружения. Применение БПЛА позволяло сократить потери пилотируемых разведывательных самолётов, при ведении воздушной разведки, и использовать их в качестве ложных целей.
В СССР в 60-70-е годы были созданы беспилотные реактивные разведчики: Ту-123 «Ястреб», Ту-141 «Стриж», Ту-143 «Рейс». Все они были достаточно крупными и тяжелыми аппаратами.
Ту-143 было выпущено около 950 штук, поставлялся в ближневосточные страны, в том числе и в Ирак и Сирию. Где принимал участие в боевых действиях.
После серьёзных потерь авиации во Вьетнаме, в США также возродился интерес к беспилотникам. В основном, они использовались для ведения фоторазведки, иногда для целей РЭБ. В частности, для ведения радиотехнической разведки применялись БПЛА 147E. Несмотря на то, что, в конечном счёте, беспилотник был сбит, он передавал на наземный пункт характеристики советского ЗРК С-75 в течение всего своего полёта, и ценность этой информации была соизмерима с полной стоимостью программы разработки беспилотного летательного аппарата. Она также позволила сохранить жизнь многим американским лётчикам, а также самолёты в течение последующих 15 лет, вплоть до 1973 г. В ходе войны американские БПЛА совершили почти 3500 полётов, причём потери составили около четырёх процентов. Аппараты применялись для ведения фоторазведки, ретрансляции сигнала, разведки радиоэлектронных средств, РЭБ и в качестве ложных целей для усложнения воздушной обстановки.
Последующие события и технические достижения вызвали существенные изменения в понимании руководством Министерства обороны США роли и места БЛА в системе вооружений. С середины 1980-х годов авиастроительными компаниями США стали разрабатываться и создаваться автоматизированные беспилотные комплексы тактического и оперативно-стратегического назначения.
В 1970–1990-е и последующие годы значительный вклад в развитие беспилотной техники внесли израильские военные специалисты, ученые и конструкторы.
Впервые с острой необходимостью иметь беспилотные летательные аппараты Армия обороны Израиля (АОИ) столкнулась в период ведения «Войны на истощение» (1969–1970). Статические боевые действия шли одновременно на трех фронтах: против Сирии, Иордании, но в первую очередь – против Египта. Тогда резко возрос спрос на аэрофотосъемку наземных объектов, однако ВВС Израиля затруднялись удовлетворять все запросы. Часто объекты съемки были прикрыты мощной системой ПВО. В 1969 году группа израильских офицеров провела эксперименты по установке фотокамер в корпусе коммерческих радиоуправляемых моделей. С их применением были получены фотографии иорданских и египетских позиций. Руководство военной разведки требовало БЛА с более высокими тактико-техническими характеристиками, прежде всего с большей дальностью полета, а командование ВВС в тот период по рекомендации группы «закупить БПЛА» готовилось к покупке реактивных беспилотных самолетов в США.
В марте 1970 года делегация ВВС Израиля выехала в США. В конце июля того же года был подписан контракт с американской компанией Teledyne Ryan на разработку разведывательного БПЛА Firebee Model 124I («Мабат») и производство для Израиля 12 таких аппаратов. Уже через 11 месяцев машины были доставлены в Израиль. 1 августа 1971 года была создана особая эскадрилья для их эксплуатации – 200-я, первая эскадрилья БПЛА в ВВС Израиля.
Примечательными разработками и моделями, заказанными ВВС Израиля в США, стали модификации беспилотных самолетов семейства Firebee – разведывательные БПЛА «Мабат» (Model 124I, Model 147SD) и БПЛА-мишени «Шадмит» (Model 232, Model 232B) производства компании Teledyne Ryan, а также БПЛА-ловушки (ложные цели) для борьбы с ЗРК противника MQM-74A Chukar компании Northrop Grumman, получившие в Израиле название «Тэлем». В 1973 году эти аппараты применялись Израилем во время арабо-израильского конфликта («Войны Судного дня») для наблюдений, разведки наземных объектов и постановки ложных воздушных целей. Беспилотные разведчики «Мабат» совершали аэрофотосъемку дислокаций войск, зенитно-ракетных батарей, аэродромов, проводили разведку объектов перед авиационными ударами и оценку результатов этих ударов. Вскоре после завершения войны 1973 года ВВС Израиля сделали второй заказ на 24 аппарата «Мабат». Приблизительная стоимость БПЛА этого типа с дополнительным оборудованием составляла 4 млн. долл., сам летательный аппарат стоил около 2 млн. долл. Беспилотные самолеты типа «Мабат» и «Тэлем» закупались до 1990 года и использовались в составе ВВС Израиля по 1995 год включительно; мишени «Шадмит» состояли на вооружении ВВС до 2007 года.
Тогдашний успех израильской авиации был действительно впечатляющим. Система ПВО Сирии в Ливане была разгромлена. Сирия потеряла 86 боевых самолетов и 18 батарей ЗРК.
Приглашенные тогда сирийским руководством из Советского Союза военные специалисты сделали вывод: израильтяне применили новую тактику – сочетание БПЛА с телекамерами на борту и наводящихся с их помощью ракет. Это было первое столь эффектное применение беспилотных самолетов.
В 1980–1990-х годах разработкой и производством БЛА стали заниматься многие авиастроительные компании и фирмы не только в США и Израиле, но и в других странах. Отдельные заказы на разработку и поставку БЛА приобрели межгосударственный характер: американские компании поставляли ВВС Израиля беспилотные самолеты «Мабат», «Шадмит» и «Тэлем»; израильская компания IAI заключала контракты и поставляла вооруженным силам США системы Pioneer и Hunter, армиям Шри-Ланки, Тайваня, Таиланда, Индии – аппараты Searcher. Серийному выпуску и заключению контрактов на закупку БЛА, как правило, предшествовали долгосрочные работы по выбору моделей и комплексов с изучением характеристик, результатов испытаний и опыта боевого применения беспилотной техники. Например, в Южно-Африканской Республике компанией Kontron был разработан беспилотный самолет-разведчик Seeker («Сикер») с дальностью полета до 240 км. Боевое крещение он получил во время войны в Анголе в 1986 году.
Дистанционно-пилотируемые летательные аппараты и автономные БПЛА использовались обеими сторонами в течение войны в Персидском заливе 1991 года (операция «Буря в пустыне»), прежде всего как платформы наблюдения и разведки. США, Великобритания, и Франция развернули и эффективно использовали системы типа Pioneer, Pointer, Exdrone, Midge, Alpilles Mart, CL-89. Ирак использовал Al Yamamah, Makareb-1000, Sahreb-1 и Sahreb-2. Во время этой операции БПЛА тактической разведки коалиции совершили более 530 вылетов, налёт составил около 1700 часов. При этом 28 аппаратов были повреждены, включая 12, которые были сбиты.
Разведывательные БПЛА применялись и в так называемых операциях по поддержанию мира силами ООН в бывшей Югославии. В 1992 году ООН санкционировала использование ВВС НАТО, чтобы обеспечить прикрытие Боснии с воздуха и поддерживать наземные войска, размещенные по всей стране. Для выполнения этой задачи требовалось ведение круглосуточной разведки с применением беспилотной техники. Американские БПЛА совершали полеты над территорией Боснии, Косово, Сербии. Для ведения воздушной разведки на Балканах несколько аппаратов Hunter у Израиля купили ВВС Бельгии и Франции. В 1999 году с целью обеспечения действий войск НАТО и бомбардировок объектов на территории Югославии были задействованы в основном американские БПЛА MQ-1 Predator. Как сообщали СМИ, они совершили не меньше 50 боевых разведывательных вылетов.
С помощью беспилотников была организована настоящая охота за лидерами Аль-Каиды.
За 2012 год, было нанесено не менее 10 ударов, информация о некоторых стала известна:
12 марта 2012 года БПЛА, предположительно американские, нанесли удары по военным складам террористической группировки «Аль-Каида» в районе города Джаар (провинция Абьян на юге Йемена). Было выпущено шесть ракет. О жертвах и разрушениях не сообщается.
7 мая 2012 г. в Йемене, в результате авиаудара, нанесенного американским БПЛА, был убит один из руководителей йеменского крыла «Аль-Каиды» Фахд аль-Куса, которого власти США считали ответственным за организацию подрыва эсминца «Коул».
4 июня 2012 г. на севере Пакистана, в результате авиаудара, нанесенного американским БПЛА, был убит Абу Яхья аль-Либи, которого считали вторым человеком в «Аль-Каиде».
8 декабря 2012 г. в Пакистане в результате авиаудара, нанесенного американским БПЛА, был убит Абу Заид, который считался в «Аль-Каиде» преемником Абу Яхья аль-Либи, убитого в июне 2012 г.
Американские беспилотники MQ-9 Reaper базировались в Пакистане, на аэродроме Шамси.
Однако после нанесения ошибочных ударов по «гражданским» объектам и гибели «мирных» жителей, по требованию пакистанской стороны, покинули его.
В настоящее время оборудуется инфраструктура и монтируется оборудование для использования стратегических высотных разведчиков RQ-4 «Глобал Хок» в разных частях мира.
На первом этапе, поставлена задача, по эффективному их использованию в Европе, Ближнем Востоке и Северной Африке. Для этого планируется использовать базу ВВС США на острове Сицилия, на территории итальянской ВВБ «Сигонелла».
Выбор БПЛА типа RQ-4 «Глобал Хок» в качестве основного средства ведения воздушной разведки и наблюдения, в том числе в зоне Европы и Африки, отнюдь не случаен. На сегодня этот дрон с размахом крыла, достигающим 39,9 м, можно без преувеличения назвать фактическим некоронованным «королем беспилотников». Аппарат имеет взлетную массу порядка 14,5 тонны и несет полезную нагрузку более 1300 килограммов. Он способен оставаться в воздухе без посадки и дозаправки до 36 часов, поддерживая при этом скорость около 570 километров в час. Перегоночная дальность БЛА превышает 22 тысячи километров.
В вооруженных силах США БПЛА RQ-4 «Глобал Хок» рассматривается как замена высотного – стратегического разведчика U-2S «Локхид». Отмечается, что по своим возможностям беспилотник, в частности в области радиотехнической разведки, превосходит последний.
ВВС Франции применяли в Ливии беспилотный летательный аппарат «Харфанг». БПЛА был переброшен на базу ВВС Италии Сигонелла (о.Сицилия). Применяется для разведывательных полетов в воздушном пространстве Ливии в рамках операции «Харматтан» (Harmattan). Об этом сообщило министерство обороны Франции, которое присвоило название «Харматтан» операциям своих вооруженных сил в Ливии.
Техническим обслуживанием и обеспечением полетов БЛА на Сицилии занята бригада из 20 военнослужащих. Ежедневно БЛА проводит в воздухе свыше 15 часов. На его борту установлены оптикоэлектронные камеры круглосуточного действия.
Полученные разведывательные данные немедленно передаются по спутниковым и другим линиям связи на наземный пункт управления, где ведется их обработка в реальном времени.
Применение БПЛА «Харфанг» усилило разведывательные возможности Франции, которые обеспечивают дислоцированные на базе Сигонелла пять истребителей «Рафаль», оснащенных цифровыми разведывательными контейнерами нового поколения.
До этого они находились в Афганистане выполнив 511 полетов общей продолжительностью 4250 часов.
Самое ближайшее боевое применение БПЛА, состоялось в ходе операции французских сил в Африке.
Участвующие в Мали спустя неделю после начала операции «Сервал» два средневысотных беспилотных летательных аппарата большой продолжительности полета «Харфанг» (Harfang), базирующиеся в соседнем Нигере, налетали более 1000 часов за 50 полетов. Эти аппараты, применяемые эскадрильей 1/33 Belfort (Коньяк, Франция), используются не только для разведки и наблюдения, но и для лазерного целеуказания самолетам Атлантик-2 ВМС и истребителям-бомбардировщикам ВВС Они оказались действительно необходимыми в каждой критической фазе операции «Сервал», будь то наблюдение за городами, занятыми джихадистами или в десантировании 2-го парашютно-десантного полка иностранного легиона в Тимбукту. Один из «Харфангов» даже сумел побить рекорд, пробыв в воздухе более 26 часов, благодаря новой конфигурации с более гладкими формами устройств.
Армия Израиля широко использовала разведывательные БПЛА с видеоаппаратурой в операциях против соседних арабских стран и движения ХАМАС в палестинском анклаве, прежде всего при бомбардировках и действиях в секторе Газа (2002–2004, 2006–2007, 2008–2009). Ярким примером применения БПЛА стала вторая ливанская война (2006–2007).
Беспилотные аппараты израильского и американского производства имеют вооруженные силы Грузии. Одним из наиболее известных и показательных фактов вооруженного противостояния Грузии с непризнанными республиками Абхазия и Южная Осетия явилось применение грузинских дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА) самолетного типа «Гермес-450» израильского производства. До определенного времени грузинское военно-политическое руководство отвергало факт наличия в его распоряжении силовых структур этого БЛА. Однако случай 22 апреля 2008 г., когда в ходе полета «Гермес-450» был сбит, заставили Саакашвили признать этот факт.
Комплекс с ДПЛА «Гермес-450» (Hermes 450) является многоцелевым комплексом с разведывательным дистанционно пилотируемым летательным аппаратом (ДПЛА) большой дальности полета. Он создан израильской компанией Silver Arrow (дочерняя фирма компании Elbit Systems) и предназначен для ведения воздушной разведки, патрулирования, корректировки артиллерийского огня и поддержки коммуникаций в полевых условиях.
Российские вооруженные силы весьма ограниченно в ходе «контртеррористической операции» на Кавказе, применяли БПЛА «Пчела» комплекса «Строй-П». Который на сегодня считается устаревшим. С его помощью осуществляется оперативное взаимодействие со средствами огневого поражения РСЗО «Смерч», «Град», ствольной артиллерии.
Однако подробностей применения в открытых источниках нет. Учитывая небольшой ресурс «Пчелы» и крайне ограниченное количество комплексов, эффект от их применения скорее всего был не большим.
Поступление в Вооруженные силы РФ новых разведкомплексов с БПЛА малой дальности отечественного производства «Орлан-10» планируется на 2013 год.
В июле 2012 года компания «Сухой» выбрана разработчиком проекта тяжёлого ударного БПЛА взлётной массой, скорее всего, от 10 до 20 тонн. Возможные технические характеристики будущего аппарата пока не раскрываются. В конце октября стало известно, что российские компании «Сухой» и «МиГ» подписали соглашение о сотрудничестве в разработке беспилотных летательных аппаратов — «МиГ» примет участие в проекте, тендер по которому ранее выиграл «Сухой».
Как работают дроны и что представляет из себя технология дронов?
В данной статье простым языком рассказывается о том, что такое дрон и как они работают. Технология БПЛА постоянно развивается, так как новые инновации и инвестиции являются двигателем совершенствования дронов, новые модели которых выпускаются каждые несколько месяцев.
Ниже мы обсудим технологию БПЛА на примере самых популярных дронов, в которых использованы все новейшие технологии. У большинства дронов очень похожие системы.
Технология БПЛА охватывает все: от аэродинамики дрона и материалов изготовления до печатных плат, чипсета и программного обеспечения, которые являются мозгами дрона.
Одним из самых популярных дронов на рынке является DJI Phantom 3. Этот дрон был очень популярен среди профессиональных воздушных операторов. Хотя сейчас он считается устаревшим, в нем использованы передовые технологии, которые присутствуют в самых последних моделях БПЛА.
Этот беспилотник можно использовать для описания технологии БПЛА, поскольку в нем есть все: сам дрон, карданов подвес и камера. Также, в нем применены передовые технологии.
Всего через несколько месяцев после написания этой статьи на рынке появилось несколько новых дронов, таких как DJI Mavic 2, Mavic Air, Phantom 4 Pro, Inspire 2 и Walkera Voyager 5.
Инновации в технологии БПЛА развиваются в быстром темпе. Данная статья охватывает самые последние технологические достижения в сфере БПЛА. Так что эта статья, как и все ссылки здесь, актуальны.
Как работают дроны
Типичный беспилотный летательный аппарат изготовлен из лёгких композитных материалов с целью уменьшения веса и повышения манёвренности. Прочность композитного материала позволяет военным дронам совершать полёты на чрезвычайно больших высотах.
Беспилотники оснащены различными современными технологиями, такими как инфракрасные камеры, GPS и лазер (бытовой, коммерческий и военный БПЛА). Дроны управляются с помощью систем дистанционного управления с земли (GSC), который также называется «наземный пульт управления».
Система БПЛА включает: сам дрон и систему управления.
В носовой части дрона расположены все датчики и навигационные системы. Так как нет необходимости в размещении человека внутри, остальная часть корпуса заполнена системами БПЛА.
Конструкционные материалы, использованные для создания дрона, представляют собой очень сложные композиты, предназначенные для поглощения вибраций, которые уменьшают производимый шум. Эти материалы очень легкие.
Ниже мы рассмотрим научное обоснование и технологии, использованные в беспилотнике DJI Phantom 3. Также, мы владеем информацией о технологиях, применяемых в новейших моделях на рынке дронов.
Существует множество ссылок, по которым вы можете пройти, чтобы изучить различные компоненты технологии дронов. Например, вот потрясающая статья о компонентах дронов. Здесь приведён обзор отдельных компонентов, которые встречаются в большинстве дронов.
Типы и размеры дронов
Дроны бывают самых разных размеров, причём самые большие, такие как беспилотник Predator, используются в военных целях. Следующими по размеру являются дроны, которые имеют фиксированные крылья и требуют коротких взлётно-посадочных полос. Они обычно используются для охвата больших территорий, например, для географической съёмки или для борьбы с браконьерством в дикой природе.
Большинство последних моделей, такие как DJI Mavic Air и DJI Spark, вывели технологию ВВП на новый уровень и теперь запускаются даже с ладони.
Вывод в заданную точку с помощью РЛС и Функция возвращения домой
Большинство последних моделей дронов оснащены двойными глобальными навигационными спутниковыми системами (GNSS), такими как GPS и ГЛОНАСС.
Дроны могут летать как в GNSS, так и в не спутниковых режимах. Например, дроны DJI могут летать в режиме P (GPS & ГЛОНАСС) или ATTI, который не использует спутниковую навигацию.
Высокоточная навигация очень важна при полете, особенно, если дрон применяется для создания 3D-карт, съёмки ландшафта и миссии SAR (Search & Rescue).
Радиолокационная технология будет сигнализировать на дисплее пульта дистанционного управления о следующем;
• обнаружение достаточного количества спутников GNSS и готовность к полёту
• текущее положение и местоположение дрона по отношению к пилоту
• фиксирование исходной точки для функции «Возвращения домой»
Большинство последних моделей беспилотных летательных аппаратов имеют 3 типа технологии «Возвращения домой»:
• Пилот инициировал возвращение домой, нажав кнопку на пульте дистанционного управления или в приложении.
• Низкий уровень заряда батареи, при котором беспилотник автоматически летит обратно в исходную точку.
• Потеря передачи между БПЛА и пультом дистанционного управления, когда БПЛА автоматически возвращается в исходную точку.
Новейшая функция Mavic Air RTH позволяет обнаруживать препятствия во время автоматического возвращения домой. Mavic Air RTH позволяет избежать препятствий, если достаточно освещения;
Технология обнаружения препятствий и предотвращения столкновений
Многие дроны оснащены системами предотвращения столкновений. В системе искусственного зрения использованы датчики обнаружения препятствий для сканирования окружающей среды, в то время как программные алгоритмы и технология SLAM переносят изображения в трёхмерные карты, позволяя контроллеру полёта обнаруживать объект и избегать его. Эти системы объединяют один или несколько следующих датчиков для обнаружения и обхода препятствий;
Последние модели DJI Mavic 2 Pro и Mavic 2 Zoom способны обнаруживать препятствия с 6 сторон. В Mavic 2 используются как датчики изображения, так и инфракрасные датчики, встроенные в систему наблюдения, известную как всенаправленное распознавание препятствий.
Система обнаружения препятствий DJI Mavic 2 переходит на следующий уровень, где она может фактически облетать препятствия спереди или при обратном движении. Если дрон не сможет определить траекторию полёта вокруг объекта, он зависнет в воздухе перед препятствием. Это называется APAS (усовершенствованная система помощи пилотам), которая применяется на дронах DJI Mavic 2 и Mavic Air.
Гироскопическая стабилизация, IMU и контроллеры полета
Технология гироскопической стабилизации является одним из компонентов, обеспечивающих беспилотный полет дрона. Гироскоп должен мгновенно реагировать на силы, оказывающие давление на дрон. Гироскоп предоставляет необходимую навигационную информацию центральному контроллеру полета.
Гироскоп является компонентом IMU, а IMU является важным компонентом контроллера полёта дронов. Контроллер полёта является «мозгом» дрона.
Направление двигателя дрона и конструкция пропеллера
Экранные параметры полёта в реальном времени
Почти во всех дронах встроен контроллер наземной станции (GSC) или приложение, позволяющее отслеживать текущую телеметрию полёта и видеть на вашем мобильном устройстве то, что видит ваш дрон.
Чтобы повысить безопасность полетов и предотвратить случайные полеты в запрещенных зонах, последние модели дронов от DJI и других производителей включают функцию «Бесполетная зона».
Бесполетные зоны были разделены на две категории: A и B. Производители могут обновить и изменить эту технологию с помощью обновлений микропрограмм.
Режим GPS «Готов к полету»
Когда компас откалиброван, дрон ищет местоположение спутников GPS. Когда найдено более 6, дрон переходит в режим «Готов к полёту».
Внутренний компас и отказоустойчивая функция
Позволяет БПЛА и системе дистанционного управления точно знать местоположение дрона в полёте. Калибровка компаса необходима, чтобы установить исходную точку. Исходной точкой является место, куда дрон вернётся в случае потери сигнала между дроном и системой дистанционного управления (также известна как «отказоустойчивая функция»).
Онлайн Передача Видео. Режим FPV
FPV означает «вид от первого лица» (First Person View). На БПЛА установлена видеокамера, которая транслирует видео в реальном времени пилоту на земле. Пилот летает на дроне и видит картину так, будто он находится на борту самолёта, а не находится на земле.
FPV позволяет летать намного выше и дальше, чем вы если смотреть на дрон с земли. Режим FPV позволяет летать более аккуратно, особенно это касается обхода препятствий.
FPV позволяет запускать дрон в помещении, пролетать через леса и вокруг зданий, где было бы невозможно летать, наблюдая за ним с земли.
Исключительно быстрый рост и развитие индустрии БПЛА был бы невозможен без технологии прямой передачи видео FPV. Эта технология использует радиосигнал для передачи и приёма видео в реальном времени.
Дрон оснащен встроенным многодиапазонным беспроводным передатчиком FPV с антенной. В зависимости от дрона, приемником видеосигналов может быть пульт дистанционного управления, компьютер, планшет или смартфон. Прямая трансляция видео напрямую зависит от уровня сигнала на наземном управлении дрона. Диапазон передачи видео в реальном времени с дрона DJI Mavic 2составляет FPV 5 миль (8 км) с передачей видео в качестве 1080p.
Другие, более старые дроны, такие как DJI Mavic и Phantom 4 Pro, передают видео на расстоянии до 4,3 мили (7 км). В Phantom 4 Pro и Inspire 2 используется новейшая система DJI Lightbridge 2.
В таких дронах, как DJI Mavic, используются встроенные контроллеры и интеллектуальные алгоритмы, которые устанавливают новый стандарт беспроводной передачи изображений высокой чёткости за счёт снижения задержки и увеличения максимальной дальности и надёжности.
В 2016 году была анонсирована новая возможность трансляции видео по сети 4G / LTE с неограниченным диапазоном и с низкой задержкой. Эта технология БПЛА называется Sky Drone FPV 2. Она включает в себя модуль камеры, модуль данных и модем 4G / LTE.
Прошивка и Ассистент
Система управления полётом обменивается данными с помощником, установленным на ПК, через кабель Micro-USB. Это позволяет настраивать БПЛА и обновлять прошивку дрона.
Дрон проще всего описать так: летающий компьютер с прикреплённой камерой или датчиком.
Как и компьютеры, дроны оснащены встроенным программным обеспечением, которое отправляет команды физическим компонентам дрона или удалённого контроллера. Производители БПЛА выпускают обновления прошивки для исправления ошибок и добавления новых функций к дрону, пульту дистанционного управления или программному обеспечению, если оно используется для управления дроном.
Светодиодные индикаторы полета
Они расположены в передней и задней части дрона. Обычно светодиоды зелёного, жёлтого или красного цвета.
Передние светодиоды показывают, где находится дрон. Задние светодиоды загораются, чтобы показать состояние дрона при включении питания, обновлении прошивки и полете.
Важно понимать, о чём уведомляют светодиоды на вашем квадрокоптере. Например, медленно мигающий красный светодиод может обозначать низкий уровень заряда батареи, а постоянный красный цвет указывает на ошибку. Все дроны поставляются с руководством по эксплуатации, в котором перечислены значения каждого светодиода.
Система дистанционного управления БПЛА
На DJI Phantom 3 это устройство беспроводной связи, использующее частоту 5,8 ГГц. Дрон и система дистанционного управления должны быть подключены ещё на заводе.
Дистанционное управление БПЛА, Ресивер
Расположение кнопки связи технологии ресивера на чистоте 5,8 ГГц расположена под БПЛА.
Почти все последние модели дронов работают на частоте 2,4 или 5,8 ГГц.
Расширитель диапазона БПЛА
Это устройство беспроводной связи, которое обычно работает на частоте 2,4 ГГц. Оно используется для расширения диапазона связи между смартфоном или планшетом и дроном в открытой местности.
Дальность передачи может достигать до 700 метров. Каждый расширитель диапазона имеет уникальный MAC-адрес и имя сети (SSID).
Последние модели дронов DJI способны летать на расстояние до 5 миль (8 км).
Многие старые модели или дроны других ведущих производителей не летают так далеко. Однако набирает популярность такой продукт, как расширитель диапазона, который способен увеличить расстояние полета.
Приложение для смартфона с функцией наземной станции
Сегодня многими дронами возможно управлять с пульта дистанционного управления или из приложения для смартфона, которое можно загрузить из Google Play или Apple Store. Приложение предоставляет полный контроль над дроном. Каждый производитель предлагает свое фирменное приложение, среди них Go 4 от DJI.
В последние дроны от DJI, Walkera, Yuneec и многих других производителей встроены камеры, которые могут снимать видео в формате 4k и могут делать 12-мегапиксельные кадры.
Многие из более ранних моделей дронов использовали камеры, которые не были пригодны для съемок с воздуха. Многие из этих аэрофотоснимков имели бочкообразное искажение из-за широкоугольного объектива.
Тем не менее, дроны серии DJI Mavic, DJI Inspire 1, Phantom 3 Professional и Phantom 4, оснащены, 4-к камерой предназначенной для съемки с воздуха.
Inspire 2 используют продюсеры и ведущие рекламные фирмы в Голливуде. Фактически, на Inspire 2 сняты все воздушные и наземные кадры в короткометражном фильме «Сфера». Вы можете узнать больше о дроне № 1 для аеросъемок в потрясающем обзоре DJI Inspire 2.
Дроны с зум-камерами
В 2016, 2017 и 2018 годах на рынок поступил ряд интегрированных подвесов с оптическим и цифровым зумом.
DJI выпустил Zenmuse Z3, который является встроенной камерой для аэросъёмок с зумом, оптимизированной для фотосъёмки. Zenmuse Z3 с 7-кратным зумом, состоящим из 3,5-кратного оптического и 2-кратного цифрового зума без потерь, создаёт эквивалентный диапазон фокусных расстояний от 22 до 77 мм, что делает его идеальным для промышленного применения.
В октябре 2016 года DJI выпустили камеру Zenmuse Z30. Мощная камера Zenmuse Z30 представляет собой встроенную камеру для аэросъёмок, имеет 30-кратный оптический и 6-кратный цифровой зум для увеличения до 180x. Благодаря этим параметрам, камера подходит для промышленного использования, такого как осмотр вышек сотовой связи или ветряных турбин, для более детального осмотра конструкции, проводов, модулей и компонентов, и обнаружения повреждений. Zenmuse совместим с дронами DJI Matrice.
Подвес и регулировка наклона
Практически во всех последних дронах встроен карданные подвесы и камеры. Лидером в технологии воздушных подвесов является DJI в линейке Zenmuse. Вы можете прочитать больше о конструкции карданного подвеса здесь.
Съемка с дронов без карданного подвеса
На CES 2017 компания под названием Ambarella анонсировала чип H22 для камер в дронах. Этот чип позволяет снимать видео в формате 4K HD и включает в себя электронную стабилизацию изображения, устраняя необходимость в подвесе.
Дроны с сенсорами для создания 3D карт и моделей с использованием Sensor Fusion
Лидарные, мультиспектральные и фотограмметрические датчики используются для создания трёхмерных моделей зданий и ландшафтов. Датчики ночного видения для работы при слабом освещении и тепловизионные датчики используются для сканирования зданий и ландшафтов и для оказания помощи в сельском хозяйстве, пожаротушении, поисковых и спасательных операциях. У большинства дронов разные датчики с программным обеспечением, объединяющим полученные данные для лучшего результата. Эта технология известна как сенсорный синтез и работает следующим образом;
Например, мультиспектральные датчики на дронах могут создавать цифровые карты рельефа (DEMS), чтобы предоставлять точные данные о состоянии сельскохозяйственных культур, цветов, фауны, кустарников и деревьев.
В 2016 году на рынке появились дроны с Time-of-Flight (ToF) камерами. Камеры ToF с лидарными датчиками могут использоваться отдельно или с RGB и обычными лидарными датчиками для выполнения целого ряда функций. ToF-камеры могут использоваться для сканирования объектов, навигации в замкнутом пространстве, обхода препятствий, распознавания жестов, отслеживания объектов, измерения объёмов, для измерения высоты, для 3D-съёмки, для игр с дополненной реальностью и т.д.
Time-of-Flight камеры с лидарными датчиками имеют огромное преимущество перед другими технологиями, так как способны измерять расстояния до объектов в пределах зоны за один снимок.
С помощью лидарного и фотограмметрического картографирования дрон запрограммирован на полёты над определённой областью с использованием автономной навигации по GPS. Камера на дроне будет делать фотографии с интервалом 0,5 или 1 сек. Эти фотографии затем соединяются вместе с помощью специализированного программного обеспечения для создания 3D-изображений.
DroneDeploy является одним из лидеров в создании программного обеспечения для 3D картографирования. Их мобильное приложение и карты в реальном времени используются во многих секторах для создания 3D-карт и моделей. У них есть специализированное решение для сельскохозяйственного сектора, и их программное обеспечение работает с большинством новейших дронов.
Захват изображений с высоким разрешением на стабилизированном дроне очень важен. Использование лучшего программного обеспечения фотограмметрии для обработки изображений в реальные карты и модели также важно. Ниже приведены одни из лучших программ для картографирования с использованием дронов:
• DroneDeploy 3D Mapping Solutions
• Pix4D Mapper Фотограмметрия
• AutoDesk ReCap Фотограмметрия
• 3DF Zephyr Фотограмметрия
• Agisoft PhotoScan Фотограмметрия
• PrecisionHawk Precision Mapper / Viewer
• ESRI Drone2Map для ArcGIS
В этой статье вы можете прочитать обзор программного обеспечения для фотограмметрии для 3D-карт.
Комплект против падения
Помогает держать стабилизатор и камеру подключёнными к БПЛА.
Программное обеспечение для редактирования видео
Наличие качественного программного обеспечения для видео имеет важное значение для последующей обработки. Большинство последних моделей дронов снимают в формате Adobe DNG raw, что означает, что вся исходная информация об изображении сохраняется для дальнейшей обработки.
Безопасность и возможность взлома
Дроны напоминают летающие компьютеры с операционной системой, контроллерами полета и основными платы с программируемым кодом. Именно поэтому их также можно взломать. Существуют такие дроны, которые летают в поисках других дронов и взламывают их беспроводную сеть, отключая владельца и захватывая дрон. Однако есть несколько способов, как защитить свой беспилотник от хакеров.
Новейшие инновационные технологические дроны
DJI располагает огромным ассортиментом продуктов на рынке потребительских и профессиональных БПЛА. Ниже приведён список новейших дронов с запатентованными технологиями:
Умные системы полета
Все эти новейшие дроны оснащены умными контроллерами полета и работают в таких режимах: Follow Me, Active Tracking, Waypoints, Return To Home и т.д. Phantom 4 Pro от DJI оснащен умными режимами полета с наивысшим уровнем автономности, по сравнению с другими дронами. Phantom 4 Pro имеет следующие умные режимы полета;
• Наблюдаемая цель (профиль, прожектор, круг)
• Режим отслеживания местности
Дроны можно применять как угодно. Если вы устанавливаете камеру или датчики, такие как LiDAR, Thermal, ToF, Multispectral и многие другие, диапазон применения дронов расширяется. Здесь вы найдете список применения дронов.
Учимся собирать и программировать дроныСуществует немало потрясающих дронов, наборов, а также онлайн-материалов, с помощью которых можно научиться собирать и программировать их. Есть много языков программирования дронов, которые очень легко выучить, такие как Scratch, Swift, Blockly и Tynker. Вы также можете программировать дроны, используя текстовые языки, такие как Python и JavaScript. Существует множество приложений, с помощью которых можно настраивать те или иные компоненты дронов, такие как калибровка IMU и вращение двигателей. Многие из этих образовательных дронов продаются по разумной цене и оснащены всем необходимым для сбора и программирования БПЛА. Здесь вы сможете узнать всю информацию о лучших образовательных дронах.
Лучшие видео о технологии БПЛА
Ниже я прикрепил 2 видео, в которых подробно рассказывается о технологии БПЛА. Первое видео от ведущего учёного-исследователя БПЛА Раффаэлло Д’Андреа, который потрясающе рассказывает о программном обеспечении технологии БПЛА с научной точки зрения. Он говорит об алгоритмах, теории управления и проектировании на основе моделей.
Лично я интересуюсь использованием технологий БПЛА в повседневной жизни в работе различных предприятий, профессионалов и любителей. Еще несколько лет назад большая часть технологий военных БПЛА перешла на потребительский и бизнес рынок.
В последние несколько лет мы наблюдаем огромные инвестиции в БПЛА, особенно в сфере бизнеса и потребительских БПЛА. За последние время технология БПЛА действительно стремительно развивалась.