Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Летчики, солдаты, геймеры: как работают операторы БПЛА

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Лучшее от ПМ ко Дню защитника Отечества

Несколько лет назад, учитывая возрастающее значение беспилотной авиации в американских боевых операциях, правительство США учредило медаль «За особые боевые заслуги» (Distinguished Warfare Medal) специально для операторов военных БПЛА и специалистов кибервойны. Реакция ветеранов настоящих боевых действий последовала незамедлительно: как можно приравнивать к боевым заслугам сидение за экраном компьютера за тысячи миль от тех мест, где грохочут взрывы и стучат автоматные очереди?! Аргумент был услышан, медаль по-тихому отменили.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Экипаж робота

Это событие очень ярко продемонстрировало двойственность положения человека в «дистанционной войне». С одной стороны, одна из главных задач БПЛА состоит в том, чтобы не подвергать опасности жизнь пилота, с другой, даже сидя в безопасном месте, на командном пункте БПЛА, оператор решает вопросы жизни и смерти и зачастую подвергает свою психику серьезным нагрузкам. Как на войне. Исследования медиков и психологов показывают, что, несмотря на удаленность от поля боя, операторы БПЛА могут порой страдать посттравматическим синдромом, подобно ветеранам горячих точек.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Рабочие места операторов объединены в локальную вычислительную сеть и строятся на основе многофункциональных мониторов-дисплеев, многофункциональных пультов управления, а также ручных органов управления по типу кистевых самолетных ручек с технологией HOTAS, а также флайтстиков. Командные пункты БАК оперативно-тактического назначения создаются в мобильном варианте на шасси автомобиля. Помимо основного оборудования, пункты также оснащены унифицированными вынесенными терминалами, которые дают дополнительные возможности и гибкость в управлении.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Ас против мастера консоли

Однако какой бы сложной и совершенной ни была аппаратура управления, в пилотировании летательного аппарата с земли есть один нюанс, который можно назвать «сенсорным голодом». Пилоты говорят, что чувствуют самолет «пятой точкой», и это не шутка: ощущение перегрузки дает немало информации об изменении положения ЛА в пространстве. Задействован и слух — звук двигателя тоже весьма информативен. Гораздо больше данных получает зрение: пилот может, например, посмотреть в боковое окно самолета. Вся эта гамма сенсорных сигналов позволяет пилоту стремительно осознать изменение ситуации и мгновенно среагировать.

Перед оператором БПЛА в основном лишь зрительная информация: крупнозернистая картинка, как правило, с носовой камеры БПЛА, которая транслируется с задержкой в несколько секунд, если управление идет через спутник, плюс карта и различные цифровые данные на дисплеях, которые нуждаются в интерпретации. Поэтому, разумеется, реакция оператора БПЛА будет чаще всего отставать от реакции летчика в пилотируемом самолете.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Одним из решений этой проблемы могло бы стать использование так называемых мультимодальных дисплеев — систем, в которых зрительная информация дополняется другими сенсорными данными. Как, например, оператору БПЛА почувствовать турбулентность? Непосредственно — только в виде дрожания картинки, поступающей с камеры. Но если дополнить картинку, например, вибрацией флайтстика, оператор гораздо быстрее среагирует на неблагоприятную ситуацию в воздухе. Такой эффект хорошо известен владельцам игровых консолей и даже смартфонов!

Кто является лучшим кандидатом на должность оператора БПЛА? Первое, что приходит на ум, — бывший или действующий пилот ВВС. И именно из этой категории в основном набирались операторы больших БПЛА, эксплуатируемых американскими вооруженными силами. Однако по мере повышения спроса на «беспилотных пилотов» выяснилось, что, во-первых, ВВС просто не в состоянии утолять кадровый голод в экипажах БПЛА, а во-вторых, молодые люди, поднаторевшие в боях на Playstation и XBoх, подходят на роль операторов лучше летчиков. Все дело как раз в том, что пилоту ВВС сложно управлять самолетом без привычных «подсказок» (звук, перегрузка и т. д.), а те, кто поднаторел в общении с виртуальной реальностью, спокойно обходятся без ощущений «пятой точкой». Еще в 2004 году группа американских исследователей во главе с Кайсаром Вараичем выяснила, что операторы с опытом пилотирования обычных самолетов делали больше ошибок при управлении БПЛА, чем те, кто осваивали аппаратуру управления с нуля. Авторы доклада считали, что управление БПЛА должно быть унифицировано не с привычными органами управления самолетом, а с традиционными компьютерными интерфейсами.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Что скажет дрон?

Источник

Дистанционное управление и беспилотники

Мировой опыт

Подобным путем пошли не только мы. В 2018 году компания Alstom начала испытания дистанционного управления поездами.

В 2019 году компания SNCF провела испытания прототипа дистанционного управления.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником
Рисунок Протип дистанционного управления SNCF

Ниже показано видео испытания технологии дистанционного управления коллегами из SNCF.

История разработки дистанционного управления

Наша история разработки дистанционного управления началась в январе 2017 года, когда перед нами поставили задачу за одну неделю продемонстрировать прототип дистанционного управления маневровым локомотивом на станции Лужской из Москвы.

Чтобы успеть создать прототип был куплен игровой джойстик, на который наклеили обозначения кнопок, как показано на фотографии.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником
Рисунок. Первый прототип пульта дистанционного управления.

За одну неделю были решены следующие задачи:

Проведенная демонстрация показала техническую возможность дистанционного управления и была поставлена очередная задача по разработке нового пульта управления и добавления новых функциональных возможностей.

Хотелось бы также отметить, что данная работа осуществлялась на основе успешного взаимодействия нескольких организаций:

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником
Рисунок. Первые прототипы пультов дистанционного управления

Как можно заметить первые прототипы пультов для ускорения работ выполнялись из фанеры, в дальнейшем мы перешли к 3D печати.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником
Рисунок. Дистанционное управление маневровым локомотивом

Для удобства дистанционного управления машинисту выводится дополнительная информация о текущей и допустимой скоростях, о давлениях, о заданном маршруте и расстоянии до конца маршрута, накладываемая поверх видео изображения. На дополнительных экранах можно увидеть кабину машиниста, схему станции.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником
Рисунок. Пульт дистанционного контроля и управления, установленный на станции Лужская

Для создаваемых беспилотных электропоездов «Ласточка» в 2018 году создан пульт дистанционного управления и контроля, показанный на рисунке

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником
Рисунок. Пульт дистанционного управления для электропоезда Ласточка

Его основным отличием от пульта в кабине машиниста является замена всех механических переключателей на кнопки с подсветкой состояния. Это необходимо при переключении управления с одного электропоезда на другой и понимания состояния оборудования.

В 2019 проведены успешные испытания дистанционного управления.

В данной работе наряду с ОАО «РЖД» и АО «НИИАС» большое участие принимали:

Технические вопросы

Важнейшую роль при реализации дистанционного контроля и управления играет надежная высокоскоростная радиосвязь.

Для передачи разнородного трафика в сети LTE в соответствии с 3GPP TS 23.203 предусмотрено несколько классов обслуживания в разной степени критичного к параметрам качества, таким как сетевая задержка, процент потерь IP-пакетов, неравномерность сетевых задержек:

Релиз 3GPP TS 23.203 должен обеспечивать следующие характеристики:

Сама задержка формируется из времени захвата кадра камерой, сжатия видеопотока кодеком, передачи информации по радиоканалу, декодирования видеопотока и вывод ее на монитор оператору.

Уменьшение объема передаваемой информации осуществляется за счет кодеков (наиболее известные H.264, H.265), но кодирование/декодирование увеличивает общую задержку передачи данных.

Обязательным аспектом при дистанционном управлении является измерение и контроль задержки видеоданных, которая осуществляется за счет синхронизации времени на борту за счет метки времени от спутникового навигатора и синхронизации времени пульта дистанционного управления по протоколу PTP IEEE 1588v2. При превышении первого порогового значения задержки передачи видео машинисту выводится предупреждение, при превышении второго порогового значения происходит автоматическая остановка локомотива.
Важным вопросом является также сколько беспилотных локомотивов может находится под контролем одного машиниста-оператора? Предварительная оценка выполнена на основании расчет вероятностей возникновения тех или иных нештатных ситуаций, а также времени машиниста-оператора, необходимого для их устранения. В то же время, со временем беспилотный локомотив сможет все больше и больше ситуаций разрешать самостоятельно, что будет снижать загрузку машиниста-оператора и увеличивать количество транспортных средств, которые он может контролировать.

Восприятие технологии дистанционного управления машинистами

При дистанционном управлении локомотивом/электропоездом машинист обладает меньшим количеством информации. Он не чувствует вибраций, ускорений подвижного состава, уклонов, а ориентируется в основном только на видеоизображение. Причем оценка дальности по видеоизображению также отличается от видимости с локомотива. Для понимания машинистом-оператором расстояния мы нанесли на изображение специальную разметку, соответствующую дальности. На первом этапе дистанционно управлять сложнее, но с опытом приходят навыки и умения. Кроме того, важно понимать, что режим дистанционного управления предназначен только для нештатных ситуаций.

Применение дистанционного управления в других сферах

Наибольшее применение дистанционное управление нашло в области беспилотных летательных аппаратов. Из наземного транспорта дистанционное управление получило развитие на горнодобывающих предприятиях, так как часто нахождение персонала в зоне работ представляет угрозу жизни и здоровью. На рисунках ниже показаны пульты дистанционного управления для управления техникой, работающей в карьерах.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

По данной ссылке можно ознакомиться более подробно с применением дистанционного управления карьерным самосвалом.

На мой взгляд, применение технологии дистанционного контроля и управления также необходимо и для другой разрабатываемой беспилотной техники, такой как сельскохозяйственная техника, такси.

Заключение

Безусловно, существует еще большое количество как технических, так и нормативных вопросов, которые необходимо решить для совершенствования данной технологии.

К примеру, для полного устранения задержки при передаче информации возможно предсказывать картинку (перестраивать изображение) на несколько сотен миллисекунд вперед на основе оптического потока. Появляются идеи о передаче вибраций уклонов на кресло машиниста оператора, но из-за высокой стоимости подобного подхода мы пока решили не внедрять данное решение. В части кодирования/декодирования видеопотока исследуется возможность применения нейронных сетей.

Несомненно одно, что параллельно с развитием беспилотных технологий, технологий связи будет развиваться и дистанционное управление. Вполне возможно, что в скором будущем мы будем иметь центры дистанционного управления и контроля, где машинисты-операторы контролируют движение электропоездов на всей сети на расстоянии в тысячи километров. Подобная картина будет наблюдаться и в горнодобывающей промышленности, где операторы будут руководить работой самосвалов, бульдозеров и другой техникой из уютных офисов на большом расстоянии.

Также хочется отметить, что АО «НИИАС» и ОАО «РЖД» первыми в мире стали разрабатывать технологию дистанционного управления железнодорожным транспортом и по нашим оценкам на данный момент находимся на лидирующих позициях в этой области.

Источник

Управление беспилотником (БПЛА) или «Геймеры на войне»

БПЛА – беспилотный летательный аппарат. Еще их называют дроны (от англ. трутень) или просто беспилотники. На самом деле никаких беспилотников не существует. Любой БПЛА имеет своего оператора-пилота, а некоторые дроны имеют по два-три оператора. В данном случае, термин «беспилотный» означает что летчик не находится на борту летательного аппарата (ЛА). Но управляет разведывательным или ударным беспилотником все-таки человек.

Применение БПЛА в военных конфликтах, с участием американской армии, в последние годы, многократно увеличилось. В связи с этим, конгрессом США в 2013 году планировалось ввести медаль «За особые боевые заслуги», которую полагали вручать операторам беспилотников и спецам боевых киберподразделений принимавшим участие в военных конфликтах. Но справедливое негодование настоящих ветеранов, участников настоящих боев, было так велико, что медаль без особой помпы тихо отменили. Это говорит, во-первых, о многократно возросшем участии операторов в боевых действиях, и, во-вторых, о назревающем конфликте в системе БПЛА – оператор.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Помещение мобильно и оборудовано всеми необходимыми многофункциональными органами управления, многофункциональными мониторами, и ручными органами управления. К ручным органам управления относятся кистевые самолетные ручки и флайстики на манер игровых джойстиков. Несмотря на огромное количество современного оборудования, на большое количество поступающей и обрабатываемой информации этого явно недостаточно. Это хорошо понимают пилоты, которые знают разницу между авиатренажером и реальным полетом. Как бы ни был совершенен авиасимулятор или тренажер, он имеет один существенный недостаток, так называемый «сенсорный голод». Это, прежде всего отсутствие перегрузок, которые чувствует в полете пилот «пятой точкой».

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Неуловимое изменение в пространстве самолета сразу становится понятно опытному летчику как раз этой самой пресловутой «пятой точкой», и это не анекдот, автор этих строк испытал на себе это ощущение. Небольшая вертикальная или боковая нагрузка, говорит о полете больше чем все приборы вместе взятые. Так вот, оператор БПЛА как раз вот этих ощущений и лишен. Если добавить сюда отсутствие звука двигателя, и невозможность бросить мгновенный взгляд влево-вправо, вверх-назад, становится понятным термин «сенсорное голодание». Работы над обратной связью «БПЛА-пилот» сейчас ведутся полным ходом. Например, дрожание картинки на экране, и вибрация флайстика, может подсказать оператору о попадании ЛА в зону турбулентности, это позволит ему оперативнее отреагировать не неблагополучную ситуацию в полете.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Первоначально операторов набирали среди бывших или действующих пилотов. Но со временем стало понятно, что по скорости реакции, без ощущений «пятой точки», стало ясно, что профессионалы значительно уступают простым геймерам, имеющим опыт обращения с авиасимуляторами на компьютерах или игровых консолях, таких как Playstation или ХBoх. Операторы, обучающиеся пилотированию БПЛА, что называется «с нуля», быстрее осваивали сложную аппаратуру и управление ЛА, в отличие от летчиков, которые делали больше ошибок и медленнее обучались.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Сейчас сохраняется тенденция большей ответственности оператора человека за принимаемые решения. Даже посадку тяжелых многофункциональных БПЛА осуществляет оператор. Дроны склонны к более крутой глиссаде на посадке, к большим перегрузкам и более жесткому касанию полосы, что зачастую приводит к выводу из строя взлетно-посадочных устройств, или попросту-шасси. И сейчас БПЛА в основном сажаются операторами-пилотами, ведь стоимость тяжелого дрона-десятки миллионов долларов.

К 2030 году планируется сконструировать полностью автономного робота-дрона, принимающего все решения автономно, вплоть до выбора цели, и нанесения боевого удара. А пока, ведущее место в управлении БПЛА занимает все-таки человек, пилот, оператор, осознающий всю меру ответственности за чьи-то жизни.

Источник

Как работает дрон — конструкция беспилотного аппарата

Главная страница » Как работает дрон — конструкция беспилотного аппарата

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником

Чем характерна конструкция беспилотного летательного аппарата (дрон) и как функционирует такое устройство? Собственно, сама конструкция позволяет сделать логичный вывод — это самолёт, способный летать без управления пилотом (БПЛА – беспилотный летательный аппарат). На жаргоне социума подобную аппаратуру именуют просто – дроны. С момента появления дронов, технология стабильно совершенствуются. На рынке несколько раз за год появляются БПЛА, превосходящие в том или ином свойстве своих предшественников. Рассмотрим ассортимент зарубежного рынка БПЛА с целью общего знакомства с этой современной техникой.

Современные технологии внутри конструкций дронов

Технология беспилотных летательных систем охватывает множество приборов и механизмов. Здесь аэродинамика беспилотного летательного аппарата и материальная основа изготовления физического БПЛА, печатные платы, наборы микросхем, программное обеспечение и прошивки. Всё это можно считать основой беспилотного летательного аппарата.

Одним из популярных беспилотных летательных аппаратов зарубежного рынка видятся разработки серии «DJI Phantom 3». Даже на устаревших моделях этой серии отмечается масса передовых технологий. Высокотехнологичные решения присутствуют в конструкциях самых передовых разработок.

БПЛА этой серии идеально подходит для рассмотрения технологии дронов. Конструкция имеет всё из того набора, который следует считать технологически продвинутым. Совсем недавно на зарубежном рынке появились новые дроны:

Типы и габаритные размеры дронов

Дроны производят в самых разных конфигурациях и размерах. Наиболее габаритными считаются конструкции армейского назначения, например — дроны «Predator».

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотникомКлассическая конструкция армейского дрона — прообраза классической конструкции самолёта, но управляемой без участия пилотов, непосредственно с диспетчерского армейского пункта

Несколько меньшими по величине являются беспилотные летательные аппараты, наделённые фиксированными крыльями. Эти конструкции не требуют длинных взлетно-посадочных полос.

Дроны, конструкция которых имеет фиксированные крылья, обычно используются под перелёты на расстояния в несколько километров. Эти машины часто применяются для нужд народного хозяйства, к примеру, для ландшафтной съемки, выслеживания браконьеров и т.п.

Следующий тип беспилотных аппаратов для полёта – VTOL (Vertical Take-Off and Landing) – конструкции вертикального взлёта и посадки. Обычно имеют небольшие габариты и отличаются наличием четырёх вертикально установленных пропеллеров хода в дополнение к силовой установке. По сути, речь идёт о гибридных конструкциях, наделённых уникальными свойствами.

Принцип действия дрона (БПЛА)

Типовой беспилотный летательный аппарат делается на основе облегчённых композитов, благодаря чему снижается вес и увеличивается маневренность конструкции. Эти свойства позволяют профессиональным дронам летать на значительных высотах.

Система беспилотного воздушного транспорта содержит две основы:

Носовая часть дрона – это, как правило, область корпуса, где установлены датчики навигационной системы. Остальная корпусная часть предназначена для размещения механики, электроники, электрооборудования.

Система полёта любого дрона действует благодаря устройству, которое именуется как радар позиционирования и возвращения домой. Большинство современных беспилотников наделяются двумя глобальными навигационными спутниковыми системами (ГНСС).

Традиционно в конструкциях современных дронов задействованы системы GPS и ГЛОНАСС. Дроны способны летать под управлением ГНСС, но с тем же успехом поддерживают полёт в режиме без ГНСС.

Например, дроны «DJI» поддерживают полёт в режиме P-Mode (GPS и GLONASS) либо в режиме ATTI (Advanced Technology Transfer and Infusion), не предусмотренным в спутниковой навигации.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотникомВ зависимости от конструктивной конфигурации БПЛА может иметь разные элементы: 1, 2, 3 — силовые двигатели и винты; 4 — карданный подвес; 5 — активная видеокамера; 6 — отсек с батареей питания; 7 — лапа

Когда дрон запускается пользователем, система машины выполняет поиск с последующим обнаружением спутников ГНСС. Высокопроизводительные системы ГНСС рассчитаны под технологию «Satellite Constellation».

В принципе, спутниковая группировка представляет собой набор аппаратов, работающих совместно, обеспечивая скоординированный охват и синхронизацию с целью качественного покрытия сигналом зоны обслуживания. Пропуск или охват — это период, в течение которого спутник видим над локальным горизонтом.

Радиолокационное оборудование дрона обнаруживает сигнал и транслирует результат на дисплее пульта дистанционного управления. В частности, показывает следующие установки:

Большинство современных беспилотных летательных аппаратов поддерживают три способа возвращения «домой»:

Во всех трёх случаях автоматически задействуется функция «Mavic Air RTH», благодаря которой дрон эффективно обходит препятствия, встречающиеся на пути возвращения «домой».

Гироскопическая стабилизация ИББ (IMU) и контроллеры полёта

Технология гироскопической стабилизации является одним из тех компонентов, который «жизненно» необходим беспилотным летательным аппаратам.

Гироскоп предназначен для моментальной обработки нагрузок, возникающих от внешних сил, воздействующих на конструкцию дрона. Гироскоп обеспечивает вывод необходимой навигационной информации на пульт ДУ.

Инерциальный измерительный блок – ИББ (IMU) работает по принципу вычисления текущей скорости и ускорения с использованием одного или нескольких акселерометров.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотникомКонструкция дрона из серии аппаратов VTOL, где используется механизм вертикального взлёта и посадки, тогда как полёт осуществляется в горизонтальном направлении

Модулем ИББ обнаруживаются малейшие изменения систем вращения, таких как шаг винта, разворот, отклонение элеронов, используя один или несколько гироскопов. Некоторые модели ИББ содержат магнитометр под калибровку дрейфа ориентации.

Контроллер полёта, присутствующий в конструкции дрона – по факту представляет собой обычный компьютер, оснащённый соответствующим программным обеспечением.

Таким компьютером БПЛА автоматически управляются все системы с учётом сигналов, поступающих от пульта ДУ пользователя. Кроме того, в качестве базового управления используется код так называемой «прошивки» — микросхемы памяти, действующей в паре с микроконтроллером.

Дрон — функции компаса и видеонаблюдения

Встроенная в систему дистанционного управления функция компаса обеспечивает дрону точные координаты местоположения в процессе полёта.

Калибровкой компаса устанавливается точка возврата «домой» — место, куда дрону необходимо возвращаться в случае потери сигнала управления. Часто функцию компаса называют «отказоустойчивой функцией».

Одним из важных предметов оснащения дрона является вид от первого лица (FPV — First Person View). Устройство видеокамеры смонтированной на беспилотном летательном аппарате и предназначенной для трансляции видео в реальном времени диспетчеру ДУ.

Таким образом, диспетчер управления дроном наблюдает картину полёта аналогично тому, как если бы находился непосредственно на борту БПЛА и рассматривал вид Земли сверху — от фактического положения кресла пилота.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотникомОдна из последних разработок — конструкция THOR: 1 — подшипник; 2 — сервопривод; 3 — аккумулятор; 4, 9 — моторы; 5 — электронный контроль устойчивости (ESC); 6 — контроллер полёта; 7 — IMU; 8 — ESC 2

Функция и оснащение FPV позволяет беспилотным летательным аппаратам совершать перелёты на значительных высотах и на дальние расстояния, ограниченные только зарядом батареи питания. Также «First Person View» обеспечивает безопасность полётов среди препятствий.

Конструкции современных дронов имеют широкодиапазонный беспроводной передатчик FPV, который устанавливается в комплекте с антеннами.

В зависимости от конфигурации, приемником видеосигналов может выступать не только пульт дистанционного управления, но также компьютер, планшет, смартфон.

Последние разработки дронов, например, «DJI Mavic» и «Phantom 4 Pro», обеспечивают передачу видео в реальном времени на расстоянии до 7 км. Системы «Inspire 2» и «Phantom 4 Pro» используют новейшую систему передачи видеосигнала «DJI Lightbridge 2».

Дроны подобные «DJI Mavic Pro» характерны интеграцией контроллеров с интеллектуальными алгоритмами установки нового стандарта беспроводной передачи изображений.

Эта технология даёт высокий уровень разрешения путём снижения латентности и увеличения максимального диапазона частот.

Система дистанционного управления БПЛА

Модуль дистанционного управления БПЛА представляет собой устройство с функциями беспроводной связи. Как правило, для организации связи используется частотный диапазон 5,8 ГГц.

В процессе изготовления дрона, система дистанционного управления предварительно настраивается на полную ассоциацию с летательным аппаратом.

Нередко с целью расширения параметров связи используется усилитель сигналов, благодаря чему удаётся увеличить покрываемое расстояние.

Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Смотреть картинку Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Картинка про Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотником. Фото Укажите с помощью чего осуществляется управление беспилотникомСистема контроля дистанционно для беспилотника также как и сам летательный аппарат может иметь самое разное конструктивное исполнение. Главный критерий — удобство для пользователя

Теоретически дальность связи самых простых систем составляет до 700 м, тогда как профессиональные конструкции устойчиво принимают сигнал на расстоянии 7 км и более.

Многие из конструкций дронов последних разработок способны летать при помощи управления смартфоном через специальное приложение.

Такие программы управления дронами можно найти и загрузить на сервисах «Google Play» или «Apple Store». Приложения позволяют полноценно управлять беспилотным летательным аппаратом.

Продукты производства известной компании DJI

Под завершение список конструкций дронов фирмы DJI, имеющихся в продаже на рынке, и представляющих интерес для пользователей:

«DJI Mavic Air» — портативный профессиональный дрон. Оснащён 4-кратной камерой, способной распознавать лица, системой предотвращения столкновений. Конструкцию отличает высокая стабильность полёта.

«DJI Mavic Pro» — маленький складной дрон с датчиками предотвращения столкновения спереди и снизу. Супер стабильный полёт и 4k памяти для съёмок.

«DJI Phantom 4 Pro» — оснащение технологией предотвращения столкновения «Vision». Многоцелевой беспилотный летательный аппарат, включающий в конструкцию 4-кратную аэрофотосъемку, фотографию и фотограмметрию.

«DJI Inspire 2» — запатентованная конструкция двигателя и системы. Многоцелевой дрон профессиональной 5-кратной аэрофотосъемки, фотографии, фотограмметрии, мультиспектрального и тепловизионного изображения.

«Yuneec Typhoon H Pro» — дрон использует запатентованную технологию от Intel — «Realsense» — предотвращение столкновений. Отлично подходит для профессиональной аэрофотосъемки.

«Walkera Voyager 5» — Варианты камеры включают 30-кратный оптический зуммер, инфракрасный порт и камеру ночного видения высокой чувствительности.

«DJI Matrice 200 Commercial Quadcopter» — резервирование с двойной батареей, системами IMU и спутниковой навигации. Дрон допускает монтаж 2 камер. Аппарат контролирует 6 направлений предотвращения столкновений за счёт ToF-лазера, ультразвуковых датчиков и датчиков «Vision».

«DJI Matrice 600» — коммерческий проект дрона — настоящая платформа для аэрофотосъемки. Варианты установки предусматривают до 7 различных камер «Zenmuse».

При помощи материалов: Dronezon и DroneNodes

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *