- Основные виды российских моделей бпла
- Обоснование применения беспилотных летательных аппаратов
- Автономный комплекс
- Бла – будущее пожаротушения?
- В текущих миссиях по борьбе с лесными пожарами рассматриваются задачи предотвращения, наблюдения и тушения пожаров.
- Дополнительное специализированное оборудование беспилотных аппаратов
- Дрон-перехватчик
- Использование дронов во время природных катастроф и других чрезвычайных ситуаций
- Какие задачи в области пожаротушения и чрезвычайных ситуаций могут выполнять дроны?
- Китайские пожарные дроны потушили высотку за считанные минуты
- Компания ehang представила пожарный дрон, способный бороться с огнем в небоскребах (видео)
- Огнестрельное оружие
- Орлиная охота
- Перехват управления
- Поиск и спасение с помощью беспилотников
- Преимущества беспилотных летательных аппаратов
- Противодроновая радиовинтовка
- Противодроновый лазер
- Противопожарная безопасность и борьба с пожарами
- Ручной противодроновый сеткомет
- Стаи дронов при тушении пожаров, обследование:
- Функциональные характеристики бпла
- Эта статья направлена на анализ текущих проблем в миссиях по тушению лесных пожаров и потенциала роботизированных технологий для их решения.
Основные виды российских моделей бпла
В число наиболее используемых на территории РФ БПЛА входит дистанционно-пилотируемый аппарат «Искорка», который ретранслирует оператору картину пожара на расстояние нескольких десятков километров. Он представляет собой что-то среднее между ракетной беспилотной техникой и обычной авиацией.
«Пчела-1Т», которая подаёт информацию в режиме рабочего времени, показывая, таким образом, постоянную картину меняющихся условий. Изначально эта модель использовалась в военно-промышленном комплексе.Беспилот«Пчела-1Т», которая подаёт информацию в режиме рабочего времени, показывая, таким образом, постоянную картину меняющихся условий. Изначально эта модель использовалась в военно-промышленном комплексе.БеспилотZALA разработаны для наблюдения за изменением метеорологических условий на подстилающей поверхности. В их задачу входит теле- и тепловизионное изображение местности, накопление и анализ информации, а также ретранслирование, уточнение координат. Особенно ценным является тот факт, что в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций, представляющих угрозу для жизни человека, беспилотные вертолёты успешно выполняют свои функции.
Преимуществами вертолётных БПЛА является возможность посадки на неподготовленных участках, автоматический взлёт и приземление, наличие компьютеризированного контроля, который позволяет изменять дальность и высоту полёта.
https://www.youtube.com/watch?v=x_KgHIu90-A
Таким образом, технические возможности БПЛА настолько высоки, что они позволяют не ограничиваться физиологическими характеристиками человека, удобны, экономичны, многофункциональны. Это делает отрасль производства БЛА наиболее перспективной ввиду способности локально, перманентно и дистанционно оценивать различные условия и производить ретрансляцию в отдалённые точки на центральные пульты контроля.
Обоснование применения беспилотных летательных аппаратов
В тех случаях, когда возникает опасность поражения значительной зоны территории катастрофами, вызванными техногенными, террористическими или природными факторами, пилотная авиация не всегда может успешно применяться по ряду причин. Главными проблемами являются высокая стоимость полёта, которая составляет в среднем 25 тысяч рублей в час, метеорологические условия, которые препятствуют полёту и время реагирования до 6 часов.
Временные промежутки, в которые осуществляется тушение пожаров, имеют определённую динамику, поэтому процесс ликвидации источников возгорания привязан к этому фактору. Горение до обнаружения пожара – это начальный промежуток. После установления факта возгорания и выезда оперативной бригады к месту пожара проходит также определённый период.
Разведка пожара и начало тушения входят в следующие временные интервалы, после чего следует тушение непосредственно пламени, локализация беспламенного горения и дотушивание – ликвидация прочих очагов горения на территории, подвергшейся действию огня.
Окончательным этапом работ является окарауливание, во время которого осуществляется тушение скрытых очагов пожара. Поэтому БПЛА исполняют роль разведывающего устройства, контролирующего размеры очагов возгорания, осуществляют оперативную подачу картины пожара и таким образом помогают руководителю тушения пожара правильно координировать действия пожарного расчёта.
Автономный комплекс
Если вдруг беспилотники нападают на вас целой стаей, то вышеописанные способы борьбы с ними, конечно, слабоваты и вам надо что-то посерьезней. Например, автономный комплекс, в который входит радиолокационная станция и система радиоэлектронного подавления с направленной антенной. Кстати, такие комплексы противодроновой защиты уже есть в Израиле и Великобритании.
Бла – будущее пожаротушения?
Латвийская компания Aerones занимается разработкой беспилотной платформы для тушения пожаров – по заявлениям разработчиков, аппарат сможет подниматься на высоту порядка 300-400 метров и заменит пожарную машину – тушить с беспилотника труднодоступные объекты гораздо проще.
В теории, пожарный БЛА – идея замечательная. Аппарат может доставить пожарный рукав туда, куда не дотянутся лестницы пожарных машин, а также наводить струю воды строго под нужным углом. Именно такой беспилотник разрабатывает латвийская фирма Aerones Ltd. Забавно, что похожую (если не ту же самую) беспилотную платформу уже освоили латвийские “дронбордисты”.
Впрочем “гладко было на бумаге”. Латвийский БЛА весит порядка 55 кг и способен поднимать еще 145 кг – безусловно круто с точки зрения дрона, но, вероятно, не так уж и много, если вы собираетесь поднять заполненный водой шланг на высоту многоэтажного дома. В частности, 30-метровый шланг диаметром 12,7 см в заполненном состоянии весит свыше 428 кг!
Латвийские разработчики указывают потолок высоты БЛА – 300-400 метров – по идее, в таком случае сечение шланга должно быть существенно меньше, чтобы беспилотник смог его поднять – не более 2,5 см. Впрочем, в реальных ситуациях такие высоты нужны редко.
Следует отметить, что идея тушения пожаров с беспилотника не нова – можно вспомнить, например, американский проект адаптации к подобным миссиям беспилотного вертолета K-Max.
А вот, что умеет латвийский дрон
Разработка аппарата продолжается, возможно, дрон еще подвергнется улучшениям. По-идее, дрон можно облегчить. Раз уж его все равно связывает с землей пожарный рукав, то и питание для беспилотника можно подавать с наземной станции – это позволит уменьшить вес аппарата и увеличить его грузоподъемность.
Беспилотники и до этого использовались пожарными, в том числе, в России. Но пока что они, в основном, служат для обнаружения очагов возгораний, мониторинга пожаров с использованием ИК-камер, ретрансляции УКВ связи на лесных пожарах. Теперь, похоже, может появиться еще один вариант применения БЛА пожарными. Как вы думаете, займут ли беспилотники место в стандартном арсенале пожарных, как его постепенно занимают пожарные роботы.
В текущих миссиях по борьбе с лесными пожарами рассматриваются задачи предотвращения, наблюдения и тушения пожаров.
Первые стремятся предотвратить возникновение пожаров и ограничить их последствия, вторые – для раннего обнаружения пожаров, а третьи – для их быстрого и безопасного тушения.
Пожарные выявляют нехватку человеческих и материальных средств и искаженную информацию сценария как основные проблемы в этих задачах.
https://www.youtube.com/watch?v=GROrfmsLNCA
Они обычно используют различные типы транспортных средств и механизмов для повышения производительности и безопасности этих операций.
Однако использование роботов и особенно дронов не является распространенным явлением, хотя эти автономные системы могут решить некоторые из текущих проблем.
Дополнительное специализированное оборудование беспилотных аппаратов
БПЛА часто оснащаются лидарными комплексами, проводящими зондирование в спектральном диапазоне. Аэрозольный лидар применяется для оценки, характеристики и изучения перемещения аэрозольных частиц. Жидкость и кристаллические частицы в атмосфере изучают поляризационные лидары.
При авариях на АЭС применяются лидары DIAL, осуществляющие измерение изотопов йода в атмосфере. Направление и скорость ветра, уровень содержания высокомолекулярных примесей определяет СО2-гетероидный лидар, а характеристику турбулентности в атмосфере можно сделать по показаниям турбулентного лидара.
В том случае, когда необходимо обнаружить взрыв, выбросы раскалённых газов, применяется радиометр с инфракрасным излучением. Компактность и многофункциональность лидарного комплекса, установленного на БПЛА, позволяет использовать его в самых разных ситуациях при мониторинге параметров внешней среды.
/p>
GPS-приёмник ГЛОНАС представляет общую картину по результатам зондирования в спциальной картографической системе, когда результаты измерения накладываются на зоны изучаемой территории, показывая места изменения концентрации веществ и локализации очагов пожара.
Компьютерные системы, которыми оснащены БПЛА, наличие нескольких ретрансляторов позволяет оценивать тушение пожара на расстоянии нескольких тысяч километров, оперативно регулируя действия пожарно-спасательных бригад.
Дрон-перехватчик
https://www.youtube.com/watch?v=ZpC-8mT1eks
Существует несколько проектов «хищных» беспилотников, которые, как правило, используют сеть. Однако реализация данной концепции отличается в зависимости от конкретного проекта: американский дрон стреляет сетью, которая привязана к раме «охотника», нидерландский дрон-перехватчик стреляет сетью с парашютом, а японский дрон изначально перевозит сеть в развернутом виде. При использовании привязанной сети захваченный дрон повисает на веревке, и его можно транспортировать в безопасное место.
Принято считать, что это один из наиболее безопасных методов нейтрализации дронов, однако до недавнего времени все подобные системы предполагали ручное прицеливание. Это означает, что на практике такой способ подходит только для перехвата мультикоптеров, медленно движущихся по предсказуемой траектории.
Особняком стоит французский проект, в котором дрон-перехватчик используется не для нейтрализации беспилотников, а для обнаружения оператора и вызова силовых структур к месту обнаружения нарушителя.
Использование дронов во время природных катастроф и других чрезвычайных ситуаций
Обычно телевизионная картинка формирует у нас представление, что очередное чрезвычайное происшествие – ураган, наводнение, масштабные пожары – это многочисленные подразделения специальных служб, вертолеты и самолеты и другая серьезная техника. Однако не всегда подобное оснащение помогает решать задачи, особенно если требуется доступ в труднодоступные зоны, оперативность анализа и принятия решений. Использование пилотируемой авиации – это еще и риск для жизни и здоровья пилотов.
Когда ситуация позволяет, беспилотники лучше справляются с поставленными задачами. Во-первых, они позволяют быстрее оценить обстановку в районе бедствия и его масштабы, а следовательно оперативно принять адекватные ситуации решения. Во-вторых, зачастую кроме БПЛА больше никто и ничто не может решить задачи по поиску выживших в районе бедствия.
Сложный рельеф или нагромождение руин могут скрывать внизу раненых и ослабевших людей. Найти их сможет беспилотник, оборудованный тепловизионной камерой и другим оборудованием. Руководители операции и занятые в ликвидации последствий подразделения могут получать всю необходимую информацию в реальном времени. Сокращается время на оказание помощи пострадавшим, снижается риск для здоровья и жизни сотрудников органов ЧС.
Какие задачи в области пожаротушения и чрезвычайных ситуаций могут выполнять дроны?
- Проведение мониторинга пожароопасных районов (лесных массивов, торфяников и др.).
- Проведение мониторинга территорий, где существует угроза радиоактивного и/или химического заражения местности и воздушного пространства.
- Выполнение инженерной разведки в районах стихийных бедствий (наводнение, землетрясение, ураган и др.).
- Выполнение мониторинга и выявления ледовых заторов, подъема воды в реках и других водоемах.
- Картография и 3-моделирование районов и объектов, где произошло стихийное бедствие или иная чрезвычайная ситуация.
Важно, что выполнение мониторинга может осуществлять в любое время и почти в любую погоду (с учетом рабочих температур и силы ветра для дрона). Программное обеспечение позволяет осуществлять как плановые, так и не запланированные полеты, полеты по определенному маршруту и др. Планирование операций может выполняться как в офисе (штаб-квартире по ликвидации ЧС), так и на месте работ.
Китайские пожарные дроны потушили высотку за считанные минуты
Компания ehang представила пожарный дрон, способный бороться с огнем в небоскребах (видео)
EHang / YouTube
Китайская компания EHang, известная своим пассажирским дроном, который планируется использовать в качестве воздушного такси, разработала на его основе дрон, предназначенный для тушения пожаров в высотных зданиях.
В дроне установлен бак объемом 150 литров, заполняемый противопожарной пеной, и длинный лафетный ствол. Над кабиной расположен метатель для противопожарных бомб с шестью зарядами. Они вылетают с высокой скоростью и имеют острый и твердый наконечник, пробивающий стекла. Для прицеливания у дрона есть лазерный целеуказатель и камера, пишет N 1.
Пока что дрон способен работать в полуавтономном режиме. Это означает, что аппарат способен самостоятельно долететь с пожарной станции к месту тушения, но процессом борьбы с огнем управляет оператор. В компании утверждают, что беспилотник может тушить пожары в небоскребах высотой до 600 метров, которые расположены на расстоянии до пяти километров от пожарной станции. Небольшой демонстрационный ролик доказывает, что дрон эффективен в борьбе с небольшими очагами возгорания.
В 2023 году группа инженеров из Университета Тохоку (Япония) разработала летающего робота-пожарного, который может висеть в воздухе за счет водяных реактивных струй. Робот состоит из шланга для воды и модулей с соплами. Основной такой модуль установлен на конце шланга и используется как для удержания шланга в воздухе, так и для тушения пожара. Если пожарным требуется более длинный шланг, то на нем можно установить дополнительные управляющие модули.
Чтобы стабилизировать шланг в воздухе, инженеры придумали систему управления, которая не меняет интенсивность поддерживающих струй, а регулирует их направление при помощи электромоторов на некоторых соплах. Кроме того, на каждых 40 сантиметрах шланга установлены инерциальные модули, отслеживающие свое перемещение с высокой точностью. С их помощью управляющий алгоритм определяет положение всех сегментов робота и компенсирует перемещения за счет поворота сопел.
Огнестрельное оружие
Пожалуй, самое очевидное решение — подстрелить потенциально опасный беспилотник. Существуют даже специальные пули с веревками и выстрелы со шрапнелью для малокалиберных артиллерийских систем. Но на самом деле решение подстрелить дрон — далеко не самое лучшее, поскольку неуправляемый беспилотник или его обломки могут упасть на кого-нибудь, а это гарантированная травма.
Если же в воздухе не заблудившийся дрон с камерой, а беспилотник со взрывчаткой на борту, то в некоторых условиях все может быть еще хуже — вряд ли кому-то покажется хорошей идея сбить в городе дрон с бомбой на борту. С другой стороны, такой способ вполне подходит для просторных частных владений и при ведении боевых действий.
Орлиная охота
Нидерландская полиция с начала этого года рассматривала разные способы противодействия малым беспилотникам. В частности, предлагалось использовать специально обученных орлов, которые будут хватать беспилотник лапами и садиться вместе с ним на землю.
Перехват управления
Вплоть до недавнего времени производители радиоуправляемых беспилотников были непростительно беспечны и часто не использовали шифрование при передаче команд от оператора к дрону. Неудивительно, что для перехвата управления с использованием уязвимости в протоколе телеметрии оказалось достаточно простой системы на платформе Raspberry Pi. Правда, этот метод быстро уходит в прошлое с появлением взломостойких дронов.
Николай Воронцов
Поиск и спасение с помощью беспилотников
Поиск и спасение как во время чрезвычайных ситуаций (стихийных бедствий, пожаров и т.п.), так и в качестве отдельных операций, – это те направления, где эффективность работы беспилотников доказана на множестве реальных примеров. В США и ряде других стран полиция и другие подразделения создают специальные отделы, которые занимаются поиском и спасением людей и животных с помощью беспилотников.
Как правило, для таких целей используются дроны серии Matrice и Mavic 2. Разнообразие дополнительного оборудования – визуальных и тепловизионных камер, прожекторов, громкоговорителей и др. – позволяет командам спасателей и поисковиков работать в любое время суток и практически в любой, даже труднодоступной, местности.
Преимущества беспилотных летательных аппаратов
- Могут работать в воздухе тогда, когда невозможно применение пилотируемых летательных аппаратов.
- Способны выполнять наблюдение с воздуха в районах, куда затруднен доступ наземной техники и людей.
- Обеспечивают оперативное, безопасное и надежное получение визуальной и иной информации.
- Гарантируют безопасность и надежность при исследовании интересующего соответствующие службы объекта или территории.
- Помогают выполнять задачи по предотвращению возгораний, чрезвычайных ситуаций и других инцидентов при плановом регулярном мониторинге.
- Существенно снижают риски для жизни и здоровья специалистов пожарных подразделений и подразделений МЧС.
Противодроновая радиовинтовка
Оружие под названием Drone Defender фактически представляет раму с прикладом, батареей и парой антенн. Мультикоптер, попавший под прицел работающей винтовки, теряет связь с пультом оператора и спутниками GPS. После этого дрон падает или совершает вынужденную посадку, если его прошивка предусматривает такой сценарий при потере сигнала от оператора и спутников. «Стреляет» винтовка на расстояние до 400 метров и может непрерывно работать на протяжении пяти часов.
Противодроновый лазер
Еще каких-то десять лет назад снующие повсюду малые беспилотники воспринимались как антураж фантастического романа, а не как реальность. Пожалуй, именно поэтому лазер звучит как подходящий метод борьбы с малыми беспилотниками. В реальности, конечно, все выглядит достаточно скучно и без спецэффектов, но зато работает.
Противопожарная безопасность и борьба с пожарами
Пожарные подразделения все больше и все чаще применяют беспилотные летательные аппараты для своих задач. Нередко пожарные подразделения работают вместе с полицейскими, вместе используя дроны для обеспечения порядка в районе возгорания, выстраивания правильной стратегии и тактики тушения возгораний.
В районах, где существуют высокие риски возгорания (леса, поля с посадками, населенные пункты с большим количеством строений из легко возгораемых материалов), пожарные подразделения могут на регулярной основе выполнять мониторинг окружающей обстановки, на ранней стадии выявлять малейшие очаги возгорания, чтобы в случае необходимости быстро ликвидировать их.
Ручной противодроновый сеткомет
Да, ручной противодроновый сеткомет существует. Пневматическое оружие оснащено интеллектуальным прицелом, который после захвата цели определяет скорость и расстояние. На основании полученных данных оружие выдает оператору подсказку, в какой момент выстрел с наибольшей вероятностью поразит цель.
Стаи дронов при тушении пожаров, обследование:
«Миссии по тушению лесных пожаров, – говорит автор, – включают в себя множество задач, связанных с предотвращением, наблюдением и тушением.
Эта работа представляет собой полный обзор пожарных о текущих проблемах в их работе и возможных технологических решениях.
Кроме того, в нем рассматриваются усилия, предпринятые академией и отраслью по применению различных типов роботов в контексте противопожарных миссий.
Наконец, вся эта информация используется, чтобы предложить концепцию операции для всестороннего применения роев дронов в пожаротушении.
Предлагаемая система представляет собой парк квадрокоптеров, которые по отдельности могут только посещать путевые точки и использовать полезную нагрузку, но в совокупности могут выполнять задачи наблюдения, картографирования, мониторинга и т. Д.
Определены три роли операторов, каждая из которых имеет разный доступ к информации и функциям в миссии: командир миссии, руководители групп и члены команды.
Эти операторы пользуются преимуществами интерфейсов виртуальной и дополненной реальности, чтобы интуитивно получать информацию о сценарии и, в случае командира миссии, управлять роем дронов ».
Функциональные характеристики бпла
БПЛА оперативно предоставляет информацию о виде пожара, участках его локализации, скорости огня, возможных направлениях распространения, в том числе в направлении населённых пунктов, производственных объектов и мест с повышенными характеристиками пожароопасности (торфяники, лесозаготовочные и деревообрабатывающие пункты).
Это позволяет руководителю тушения пожара направлять в наиболее опасные места возгорания технические средства, пожарную технику и боевой расчёт. Оценивая финансовые аспекты использования БПЛА, можно отметить, что цена часа эксплуатации в пять раз ниже в сравнении с традиционными средствами авиационной охраны лесов (вертолёты и самолёты).
Инновационными способами воздушной разведки является оснащение БПЛА специальными датчиками, работающими в микроволновом и инфракрасном режимах. Дополнительно к ним необходимо монтировать теплолокатор, который позволит определить границы горящей площади и размеры зоны активного действия пламени.
При возникновении ситуаций, когда разведка проводится в особо опасных для человека условиях, отличающихся повышенной радиоактивной и химической опасностью, обычно применяются вертолётные БПЛА, которые передвигаются с относительно невысокой скоростью и могут чётко фиксировать все изменения на изучаемой площади.
Эта статья направлена на анализ текущих проблем в миссиях по тушению лесных пожаров и потенциала роботизированных технологий для их решения.
Поэтому мы ставим следующие два исследовательских вопроса:
Каковы основные проблемы в текущих миссиях по борьбе с лесными пожарами? Как роботизированные технологии, такие как дроны, могут способствовать их решению?
С этой целью в документе анализируются данные, предоставленные правительствами, результаты двух оригинальных опросов пожарных и литература по робототехнике, применяемой для тушения лесных пожаров.
Наконец, в документе предлагается оперативная концепция применения роя дронов для предотвращения пожаров, наблюдения и тушения пожаров ».
Выводы, сделанные в конце тщательного анализа, подчеркивают, что проблемы, обнаруженные среди пожарных бригад в отношении борьбы с лесными пожарами, заключаются в нехватке человеческих ресурсов и материалов для всех видов деятельности и необходимости получения информации в реальном времени о развитии пожара при пожаротушении.
Пожарные обычно положительно оценивают новые технологии, когда они поддерживают их задачи и не угрожают их выполнению. работы.
В частности, пожарные поддерживают использование беспилотных летательных аппаратов в качестве инструмента для сбора информации, относящейся к мероприятиям по предотвращению, наблюдению и тушению.
В случае предотвращения и наблюдения они одобряют создание карт, которые помогают организовать задачи по подготовке растительности и соответственно выявлять районы с наибольшим пожарным риском.
В случае тушения они считают, что дроны могут предоставить им информацию о пожарах в режиме реального времени, чтобы сделать их действия более безопасными и эффективными.