2437

роки возможности БПЛА в сочетании со спутниковыми системами связи, продемонстрировали США во время войны в Афганистане. В сентябре 2000 года США удалось задействовать два БПЛА «Предейтор» против «Талибана» и «Аль-Каиды» в небе над Афганистаном. Об этом писали американские специалисты: «К сентябрю необходимые спутниковые каналы связи, а также другие технические детали были решены, и первый «Предейтор» полетел над Афганистаном. Мы, сидя у своих консолей, наблюдали на огромном видео экране за тем, что происходило в это время на другом конце земного шара. Такие разведывательные возможности мы могли наблюдать разве что в голли-

Рис. 14.13. Видеоэкран. Съёмка в реальном масштабе времени

вудских фильмах. «Птичка» тихо пролетела над известным лагерем террористов как раз в тот момент, когда на выезд к воротам подъехал «Ленд Ровер». Пилоту, то есть оператору БПЛА (рис. 14.13), было приказано пронаблюдать за джипом. Он держал «Ленд Ровер» на экране, пока тот ехал по улицам и площадям, через тоннель. В конце концов, джип подъехал к вилле, и его пассажиры зашли в дом. Ну что ж, по крайней мере, мы знаем, что эта вилла имеет отношение к «АльКаиде».

В Западной Европе в Швеции, Бельгии, Италии, Франции, Великобритании, Германии и других странах успешно ведутся работы по созданию микро-БПЛА для поля боя и решения тактических боевых задач.

201

При средней стоимости серийных аппаратов от 4,5 тыс. долларов становится совершенно реальным насыщение ими армий даже на ротном уровне. Французы вообще поставили перед собой необычную цель создать и принять на вооружение миниатюрные ручные БПЛА, которые могли бы усилить боевые возможности мотопехоты. МикроБПЛА «Мирадор» по длине будет где-то в пределах 25 см, а его двигатель обеспечит 20-минутный полет. На этой базе будет создаваться БПЛА «FELIN» с параметрами: длина 40 см, масса 1,5 кг, радиус действия 1000 м и продолжительностью полета 20 мин. Данный аппарат намереваются испытывать для определения возможности включения в снаряжение пехотинца.

Будущее, в том числе аэросъёмки за летающими роботами. Бурное развитие технологий неизбежно привело к переосмыслению концепций применения беспилотных аппаратов, путей дальнейшего научно-технического развития всего комплекса БПЛА, совершенствованию полезной нагрузки и приданию им многоцелевого характера. Словом, в будущем, наряду с другими носителями, мы увидим и новые поколения БПЛА. Их применение потребует участия тысяч хорошо подготовленных пилотов и инженеров наземных командных постов, управляющих ими с помощью компьютеров. На последних международных выставках тенденция этого развития подтверждена новыми аппаратами, представленными ведущими в этой области странами.

Российские разработчики не стоят на месте. Огромные перспективы имеет БПЛА большой высоты и продолжительности полета С-62, который разрабатывается ОКБ «Сухой». Эта машина по ряду характеристик превосходит одну из самых продвинутых американских разработок «Глоубал Хоук». Большая высота полета 20 км позволит контролировать прилегающие районы на глубину более 500 км и круглосуточно наблюдать и за поверхностью Земли, и за воздушным пространством. Сравним, «Глоубал Хоук» может находиться в воздухе в течение 32-х часов, снабжен инфракрасными и радиолокационными датчиками с дальностью обзора до 60 км.

Российский авиационный концерн "ЭКИП" (Саратов) и Исследовательский центр военно-морской авиации ВМФ США планируют совместно изготавливать летательные аппараты "ЭКИП", напоминающие "летающую тарелку" (Рис.14.14). ВМФ США планирует использовать "ЭКИП" в качестве беспилотного летательного аппарата.

202

Аппараты "ЭКИП" способны перевозить тяжелые крупногабаритные грузы (100 и более тонн) на тысячи километров со скоростью 500-700 км\ч на высоте 8-13 км. Они способны перемещаться вблизи поверхности земли и воды на воздушной подушке на скоростях до 160 км\час и осуществлять полет в режиме экранолета на скоростях до 400 км\час. Кроме того, они не нуждаются в аэродромах и

очень экономичны.	Рис.14. 14. Летательный аппа-
Российские ученые провели ус-	рат «ЭКИП» (Россия, США)

пешные испытания прототипа "ЭКИП" в начале 1990-х годов, однако дальнейшие работы по разработке аппарата были свернуты из-за проблем с финансированием. Российско-американский летательный аппарат, созданный на основе "ЭКИП", должен был пройти летные испытания в 2007 году в штате Мэриленд.

В 2003 году были приняты важные решения, вытекающие из рассмотренных Советом безопасности РФ «Основ военнотехнической политики на период до 2015 года и дальнейшую перспективу». Они создают благоприятные возможности для успешного развития этого прогрессивного направления.

14.2. Комплекс по производству цифровой аэрофотосъемки на базе радиоуправляемой авиамодели «Эльф-Плюс» ПП-42

Среди направлений по совершенствованию методики обновления планово-картографических материалов на основе цифровой аэрофотосъемки, наиболее привлекательно выглядит методика оперативного получения материалов с помощью радиоуправляемых авиамоделей с установкой на борту специального цифрового оборудования.

На базе лаборатории технического отдела Западно-Сибирского филиала ФГУП «Госземкадастрсъёмка» ВИСХАГИ г. Омска в течение нескольких лет велись работы по созданию комплекса БПЛА цифровой аэрофотосъемки и на её основе технологии фотограмметрического сгущения и изготовления цифровых ортофотопланов.

Создан и прошел проверку на ряде объектов в полевых условиях комплекс аэрофотосъемки на базе радиоуправляемой авиамодели

«Эльф» ПП-40 (рис.14.15).

203

Были выполнены опытно-производственные работы, которые показали перспективность этой методики, а также обозначили круг задач для создания комплекса цифровой аэрофотосъемки, с высокой экономической отдачей и с возможностью расширить рынок услуг в области аэрофотосъемки.

Рис.14. 15. Радиоуправляемая авиамодель «Эльф» ПП-40

Комплекс вцеломмалогабаритный,компактный,т.е. мобильный. Летательный аппарат – радиоуправляемая авиамодель, изготовленная из композиционных материалов, с оборудованием на борту в

виде: цифровой фотокамеры, видео-телеметрической системы. Гиросистема обеспечивает стабилизацию полёта авиамодели, а

GPS-система с радиомодемом обеспечивают отображение координат и маршрута в реальном масштабе времени с передачей данных оператору аэрофотосъемки.

Обзорная видеосистема позволяет визуально в реальном времени вести контроль аэрофотосъемки.

Электрическая силовая установка обеспечивает надежность всего полета, экологическую чистоту, малошумность.

Комплекс по производству цифровой аэрофотосъемки и видеонаблюдению в реальном времени с передачей видеоизображения и телеметрических данных на землю, состоит из двух частей:

1. Радиоуправляемая авиамодель «Эльф-Плюс» ПП-42 – стеклоуглепластиковой сотово-композиционной конструкции с электрической силовой установкой и источниками питания на литиевополимерной, никель-металл-гидридной основе.

На «борту» устанавливается: цифровая фотокамера, миниатюрная видеокамера с передатчиком видеоизображения в реальном вре-

204

мени, передатчик телеметрических данных, микро-гиросистема стабилизации полета авиамодели, приемо-передатчик «GPS».

2. Наземная часть комплекса включает в себя: компьютеризированный пульт управления полетом авиамодели; пульт управления цифровой аэрофотосъемкой, с телевидеосистемой и приемным блоком «GPS» системы; персональный компьютер для маршрутизации цифровой аэрофотосъемки.

Технические характеристики

«Комплекса по производству цифровой аэрофотосъемки» Радиоуправляемая авиамодель «Эльф-Плюс»ПП-42 в комплексе1÷2шт.

1.Длина фюзеляжа – 1,42 м.

2.Размах крыла – 1,82 м.

3.Высота – 0,3 м.

4.Взлетная масса – 2,5 кг.

5.Скорость горизонтального полета – 50÷80 км/ч.

6.Радиус полета – 1÷2 км.

7.Продолжительность полета – до 1 часа.

8.Высота полета – до 500 м.

9.Эксплуатационные ограничения:

температура воздуха от 0° до +30°С (-5°+35°С);

скорость ветра – до 10 м/с.

10.Для взлета и посадки достаточно площадки 50х50 м.

11.Взлет с рук, посадка на фюзеляж модели.

Рис. 14.16. Аппаратура управления и футляры для перевозки

(на переднем плане)

Наземное оборудование (Рис.14.16):

205

1.Радиус приема теле-, видеоизображения – до 2 км.

2.Рабочая частота – от 1,2 до 2,4 Ггц.

3.Частоты управления радиоуправляемой авиамоделью: пульт управления - 35÷41 МГц (с разбивкой по каналам).

4.Электропитание наземного оборудования – 7,2 В; 9,6 В; 12 В.

5.Прием телеметрических и «GPS» данных на частоте от 0,9 до

2,4 Ггц.

Снимки получаются достаточно высокого качества (рис.14.17), но их много и они в несколько хаотичном порядке и со значительно бо льшими углами наклона по сравнению с традиционной аэрофотосъёмкой (рис.14.18 репродукция накидного монтажа РНМ).

Рис.14. 17. Цифровой фотоснимок

Рис.14.18. РНМ маршрута

Учитывая перечисленные особенности, технология изготовление планово-картографического материала имеет существенное отличие от традиционной. Для этих целей разработан комплекс программного обеспечения, в частности, позволяющий калибровать цифровые камеры, осуществлять аналитическую фототриангуляцию, автоматизировать процесс идентификации точек.

В настоящее время усовершенствована модель БПЛА, которая стала двухмоторной. За счёт этого увеличилась масса полезной нагрузки, что позволило использовать для цифровой фотосъёмки сис- тему-триплет, объединив в единое целое три цифровых камеры, что значительно увеличило производительность комплекса. Кроме того, за счёт смещения центра тяжести и других положительных свойств

206

новой конструкции БПЛА съёмка выполняется более стабильно, БПЛА ведёт себя более устойчиво к внешним помехам. Испытание и тестирование новой системы в завершающей стадии.

Контрольные вопросы

1.В каких сферах применяются БПЛА?

2.По каким параметрам классифицируются БПЛА?

3.Какие БПЛА предназначены для картографирования?

4.Какой радиус действия высотных разведывательных БЛА?

5.Перечислите отечественные беспилотники.

6.Для каких гражданских целей разрабатываются БПЛА в России?

7.Перечислите технические возможности БПЛА «Иркут-МЧС» (полезная нагрузка, продолжительность полёта, максимальное удаление от места взлёта, скорость).

8.Назовите возможности сенсоров (ИК и ТВ камер).

9.Перечислите возможности модернизированного БПЛА «Пчела».

10.Что входит в полный комплекс БПЛА ТИПЧАК?

11.Назовите параметры тактико-технических характеристик комплекса ТИПЧАК.

12.Какие БПЛА использовались в нашей стране для радиационной разведки?

13.Какие возможности применения БПЛА в сочетании со спуниковыми системами связи продемонстрировали разведслужбы США во время войны в Афганистане?

14.Назовите основные элементы комплекса «Эльф-Плюс» ПП43 и их назначение.

15.Для каких целей выполняется цифровая съёмка комплексом «Эльф-Плюс» ПП-42?

207

Библиографическийсписок

1.Аковецкий В. И. Дешифрированиеснимков/В.И. Аковецкий. М., 1983. 376с.

2.Адров В.Н. Фотограмметрическая обработка данных цифровой аэрофотосъемки в системе PHOTOMOD / В.Н.Адров //Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. М., 2007, № 4 (27), C. 61

–63.

3.Антипов И.Т. Расчеты к использованию данных инерциальной системы / И.Т. Антипов. Электрон. дан. Режим доступа:http://www.sibgi.ru /geosib2005/antipov.doc, свободный. Загл. с экрана (дата обращения к ресурсу:20.12.2005).

4.Антипов И.Т. Математические основы пространственной аналитической фототриангуляции / И.Т. Антипов. - М.: «Картгеоцентр – Геодезиздат», 2003. 296 с.

5.Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных системвгеодезии/К.М.Антонович. М.:ФГУП«Картгеодезцентр»,2005. Том1. 334 с. Том 2. 2006. 360 с.

6.Артэ Ф. Цифровые камеры среднего формата завоевывают рынок / Ф. Артэ // Геопрофи. 2005. № 1. С. 24 – 26.

7.Бессонов А.А. Спутниковые навигационные системы: учебное пособие / А.А Бессонов, В.Я. Мамаев. СПб.:Государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2006. 36 с.

8.Бромберг П.В. Теория инерциальных систем навигации / П.В. Бромберг.

–М.: Наука, 1979. 296 с.

9.Быков Л.В. По пути прогресса / Л.В. Быков Л, Р.В. Зотов, А.П. Макаров // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. Мн., 2008. С.55 58.

10.Быков Л. В. Особенности создания современной геодезической основы и цифровых топографических планов городов / Л.В. Быков Л,

Р.В. Зотов, А.П. Макаров // Архитектура и строительство. Омск, 2009. № 3. С.22 24.

11. Быков Л. В. Западно-Сибирский филиал ВИСХАГИ 70 лет на службе России / Л.В. Быков Л, Р.В. Зотов, А.П. Макаров // Архитектура и строительство. Омск, 2010. № 3. С.17 18.

12. Быков Л. В. ВИСХАГИ: профессиональное геоинформационное обеспечение российских городов/ Л.В. Быков Л, Р.В. Зотов, А.П. Макаров // Архитектура и строительство. Омск, 2008. № 9. С.34 36.

13.Генике А. А. Глобальныеспутниковыесистемы определения местоположенияи их применениев геодезии/А.А.Генике,Г.Г. Побединский. М.: «Картгеоцентр», 2004. 355с.

14.Гонин Г. Б.Космическиесъёмки Земли/Г.Б. Гонин. –Л.:Недра,1989. 252с.

208

15. Геоинформатика/Е.Г. Капралов, А.В.Кошкарёв, В.С. Тикунов и др.;под ред. проф. В.С. Тикунова. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. Книга 1. 400 с. Книга 2.– 432 с.

16.ДейнекоВ. Ф. Аэрофотогеодезия/В.Ф. Дейнеко. М., 1968. 328с.

17.ЕвстафьевО.В. Наземная инфраструктура ГНСС для точного пози-

ционирования / О.В. Евстафьев // Геопрофи. 2008. № 1. С.21 – 24,

№ 2. С. 24 – 28.

18.ЗотовР. В. Современные технологии создания ортофотопланов и карт в цифровой форме и опорной межевой сети(ОМС) с применением спутниковых систем. //Материалы заседания Межгосударственного Научного Проблемного Совета по земельным отношениям и землеустройству стран-участников СНГ и международной научнопрактической конференции «10 лет земельной реформы – шаг в новое

тысячелетие». Астана, 2001. С. 91-96.

19. ЗотовР. В. Современные технологии «СИБЗЕМКАДАСТРСЪЁМКА» по информационному обеспечению земельного кадастра / Р.В. Зотов, Ю.К. Очагов // Земля Прииртышья. Омск, 2001. С.42 44.

20. ИпатоваЛ. П. Автоматическая идентификация одноименных областей и точекстереопарыфотоснимков/Л.П. Ипатова, Р.М. Хрущ //Геодезия и картография. 2001. № 6. С. 22 24.

21.Инструкция по фотограмметрическим работам при создании топографическихкарти планов. М.:ЦНИИГАиК, 2002. 100с.

22.Инструкция о порядке дешифрирования элементов местности в масштабе 1:10000 по материалам аэрофотосъемки для создания базовой карто-

графической модели местности. Мн., 2002. 11с.

23. Инженерная геодезия: учебник / Е.Б. Клюшин, М.И. Кисилёв, Д.Ш. Михилев и др.; под ред. проф. Д.Ш. Михелева . – М.: Издательский центр «Академия», 2007. 480 с.

24.КнижниковЮ. Ф. Онекоторыхисточникахпогрешностейприавтоматическомизмерении цифровыхстереопар/Ю.Ф.Книжников, Р.Н. Гельман // Геодезия и картография. 2000. № 5. С. 25 31.

25.Лобанов А. Н. Аэрофототопография / А.Н. Лобанов. М., 1978. 576 с.

26.Лобанов А. Н. Фотограмметрия / А.Н. Лобанов, М.И. Буров,

Б.В. Краснопевцев. М., 1987. 310 с.

27.Медведев Е.М. Лазерная локация земли и леса / Е. М. Медведев, И.М. Данилин, С.Р. Мельников. Красноярск, 2007. 227 с.

28. НазаровА. С.Фотограмметрия:учебноепособие/А.С. Назаров. Мн.: «ТетраСистемс»,2006. 368с.

29.Назаров А.С. Координатное обеспечение топографо-геодезических и земельно-кадастровых работ / А.С. Назаров. – Мн., 2008, 84 с.

30.Назаров А.С. Средства получения цифровых снимков и методы их фотограмметрической обработки / А.С. Назаров. – Мн., 2009, 263 с.

31.НазаровА. С. Математический анализизображениянааэроснимке:

учебное пособие /Назаров А. С., ПлатоненкоМ. А., АртемъееВ. А.

209

Омск, 1974. 94с.

32. ОбираловА. И. Дешифрированиеснимков для целей сельскогохозяйства / А.И. Обиралов. М.: Недра, 1982. 142с.

33. Овсянников Р. П. Фототопография. Ч. 1. Теория одиночного снимка и стереоскопическойпары/ Р.П.Овсянников. М., 1970. 260с.

34. Овсянников Р. П. Фототопография. Ч.2. Методы Фототопографии/ Овсянников Р. П.,Ф.Ф. Лысенко. М., 1977. 300с.

35.Пособие по фотограмметрии. Сокращенныйпереводподред. В. И. Кораблева. М.: Недра, 1970. 214с.;1971. 168с.

36.Распопов В.Я. Бесплатформенные системы ориентации и навигации на микромеханических чувствительных элементах / В.Я. Распопов,

Матвеев В.В. Электрон. дан. Режим доступа :http: // www.mr.rtc.ru/doc/report/doc22.pdf, свободный. Загл. с экрана (дата обращения к ресурсу:15.02.2009).

37.РодионовБ. Н. Динамическаяфотограмметрия/ Б.Н. Радионов. М.:Недра, 1983. 311с.

38.Руководство по созданию и реконструкции городских геодезически сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, ГКИНТ (ОНТА) – 01 – 271 – 03. М.:ЦНИИГАиК, 2003. 182с.

39.Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования / Б.Б. Сер-

впинас. – М., 2002, 104 с.

40.Система ТАЛКА. Руководство пользователя (версия 2.8). М.: ИПУРАН, 1999. 250 с.

41.Система РНОТОМСЮ5.2.//www.racurs.ru. . Электрон. дан. Режим доступа:http:// www.racurs.ru, свободный. Загл. с экрана (дата обращения к ресурсу:7.08.2012).

42.Старостин А.Ю. Концепция сети постоянно действующих станций Virtual Reference Station (VRS) компании TRIMBLE и технология ее поэтапного создания / А.Ю. Старостин // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. М., 2006. № 2.(21). С. 29 31.

43.Уманский В.И. Технология высокоточного позиционирования подвижных объектов с учетом инерциальной навигационной компоненты / В.И.Уманский, А.П. Клепач, А.В.Бабанин и др. // Материалы 4-й Международной научно-практической конференции «Геопространст-

венные технологии и сферы их применения». М., 2008. С. 56 – 68.

44.ФёдоровВ.И. Инженернаяаэрогеодезия/В.И.Фёдоров. М.:«Высшая школа», 2002. 464с.

45.Харченко В.П. Способы и средства оценки тактико-технических характеристик широкозонных функциональных дополнений WAAS и EGNOS и их сопоставления с другими DGPS-системами / В.П. Харченко, А.А. Жалило, В.В. Конин и др. // Аерокосмічні системи моніторингу та керування, Матеріали VI Міжнародної науково-технічної

конференції. Київ, 26-28 квітня 2004 р. Том 2. С. 21.17 – 21.23 46. Хрущ Р. М. Этапы становления и развития фотограмметрии в России /

210