Dokument_Microsoft_Word
.docxБезпілотний літальний апарат (БПЛА також іноді скорочується БЛА; в просторіччі іноді використовується назва «дрон», від англ. drone - трутень) - літальний апарат без екіпажу на борту.
Рис.1.БПЛА Trimble UX5
Розрізняють безпілотні літальні апарати:
-безпілотні некеровані;
-безпілотні автоматичні;
-безпілотні дистанційно пілотовані літальні апарати (ДПЛА).
Безпілотні літальні апарати прийнято ділити за таким взаємопов'язаним параметрами, як маса, час, дальність і висота польоту. Виділяють наступні класи апаратів:
«мікро» (умовна назва) - масою до 10 кілограмів, часом польоту близько 1 години і висотою до 1 кілометру;
«міні» масою до 50 кілограмів, часом польоту кілька годин і висотою до 3 - 5 кілометрів;
середні («міді») - до 1 000 кілограмів, часом 10-12 годин і висотою до 9-10 кілометрів;
важкі - з висотами польоту до 20 кілометрів і часом польоту 24 години і більше.
1.Інформаційні продукти,отримані із зображень БПЛА
1.1.Використання БПЛА в військових цілях
Згідно зі змінами міжнародної обстановки виникає питання про активне
використання безпілотної авіації в військових цілях. Сучасні концепції
«глобальної бойової дії», «асиметричних бойових дій», «глобального обхвату»,
«мережі центричних війн», «стратегічного паралічу», «паралельних війн»
передбачають бойову дію на ймовірних противників дистанційно з використанням
всеосяжного розвідувально-інформаційного забезпечення, інформаційної,
високоточної ракетної зброї, безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та інших
бойових засобів.
Безпілотні літальні апарати (БПЛА) – літальні апарати, управління якими
здійснюється без екіпажу. До них відносяться дистанційно пілотовані (ДПЛА) і
безпілотні літальні апарати літакової схеми, управління якими здійснюється
автономно, а також автоматичні космічні апарати. ДПЛА і БПЛА можуть бути
бойовими (ударними), розвідувальними і бути мішенями одно- чи багаторазового
застосування. У ширшому сенсі до БПЛА відносять також і керовані ракети.
Класифікувати БПЛА можна за такими ознаками: за масштабом вирішуваних
завдань, за рівнем і ланкою використання, за характером завдань, за вагою, за
тривалістю польоту, за практичною стелею польоту, за типом літального апарата,
за базуванням, за кратністю застосування, за типом двигуна. Початок практичного
застосування БПЛА сягає років Другої світової війни, коли їх вперше
використовували як мішені для тренування зенітників. Широке застосування
БПЛА арміями країн НАТО у війнах, військових конфліктах та миротворчих
операціях надало їм можливість досягти високої ефективності розвідки і мати
постійну інформаційну перевагу.
Для обґрунтованого вибору варіанту забезпечення Збройних Сил України і
підрозділів інших силових відомств безпілотними авіаційними комплексами
необхідно проаналізувати та використати досвід, отриманий у цій сфері іншими
країнами, з'ясувати найбільш актуальні на цей час проблеми та можливі шляхи
їхнього подолання.
Слід зазначити, що ефективне використання БПЛА неможливе без створення
сучасної інфраструктури систем обміну інформацією між БПЛА і споживачами.
Створення цих систем є одним із найбільш складних і відповідальних завдань у
побудові безпілотних авіаційних комплексів (БПАК).
Незважаючи на високі темпи робіт зі створення БПЛА та
БПАК, жодній з провідних країн світу й дотепер не вдалося до кінця вирішити
деякі технологічні проблеми.
Взагалі на сьогоднішній день БПАК можна розглядати як особливий вид
військової техніки, успішне освоєння і застосування якої вимагає створення
єдиної структури, яка замовляє, випробовує і використовує цю техніку в інтересах збройних сил та інших силових відомств.
Залишаючись тривалий час районом діючих та «тліючих» воєнних конфліктів, Близький Схід став своєрідним полігоном для випробування нового озброєння і воєнної техніки. Саме після першого досвіду використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) на Близькому Сході військові всього світу зрозуміли значення цієї техніки в бойових діях. Поступове становлення безпілотної авіації як одного з основних видів озброєння та військової техніки (ОВТ) тривало ще в період до 80-х років ХХ століття, коли Близький Схід, а точніше – Ізраїль розпочав власний тривалий процес створення та застосування різнотипних і різного призначення БПЛА, що врешті-решт привело Тель-Авів до світової першості, разом з США, в галузі безпілотної авіації. Процес активного розвитку безпілотної авіації в Ізраїлі розпочався у 1982 році, коли ізраїльська армія ефективно застосувала БПЛА в операції «Мир Галілеї». Арабо-ізраїльський конфлікт і бойові дії, які його супроводжували, відтоді практично не припинялися. Це були як окремі невеликі за масштабом сутички між Ізраїлем та озброєними формуваннями «Хезболлах» в Лівані, так і масштабні операції, такі як операція «Гідна відплата» 2006 року, де комплекси БПЛА були одним з основних видів ОВТ.
Початок розвитку БПЛА в Ізраїлі було покладено ще у 1970 році, коли Тель-Авів таємно закупив у США 12 примітивних БПЛА Firebees Model 124I («Мабат»), на базі яких була створена перша ескадрилья безпілотних машин (200-а ескадрилья). Перший виліт БПЛА «Мабат» в Ізраїлі відбувся 13 серпня 1971 року, а бойові вильоти почалися у вересні 1971 року. У жовтні того ж року до бойового складу 200-ї ескадрильї були поставлені 27 БПЛА MQM-74A Chukar виробництва американської фірми Northrop, які отримали в Ізраїлі назву «Телєм». Завданнями ескадрильї були визначені аерофотозйомка в районах, що прикриті ЗРК противника (за допомогою БПЛА «Мабат»), та дезорієнтація ЗРК за допомогою хибних цілей (БПЛА «Телєм»). Саме початок 70-х років став переломним періодом в історії розвитку БПЛА, який ознаменувався першими регулярними бойовими застосуваннями ізраїльських БПЛА. Тоді ізраїльські ВПС зазнали серйозних втрат через системи протиповітряної оборони арабських держав, які використовували радянське озброєння. Розвідка за допомогою звичайних літаків стала проблематичною і ризикованою. І вже в середині 70-х років ізраїльські компанії Israel Aircraft Industry (IAI) та Malat розробили тактичні розвідувальні БПЛА Mastiff та Scout, які армія Ізраїлю вперше успішно застосувала у 1982 році в ході операції «Мир Галілеї».
В ході операції ізраїльська армія вперше застосувала тактичні розвідувальні БПЛА для знищення об’єктів системи ППО противника.
Американські військові почали експериментувати з безпілотних літаків ще в Першій світовій війні Другої світової війни, безпілотний корабель міг перебувати під контролем радіосигналів, як правило, від іншого літака. Транспортні засоби, які можуть повернутися з завдання і бути відновлені з'явилися наприкінці 1950-х років.
БПЛА і зараз використовуються для розвідки поля бою і спостереження. Для виконання цих завдань БПЛА обладнані цифровими або відеокамерами і системою зв’язку, здатною передавати диспетчеру на землі безперервний потік зображень.Деякі модифікації БПЛА обладнані відбивачами радіочастотного випромінювання, які відображають випромінювання РЛС такої інтенсивності, неначе це були ударні літаки. Безпілотні апарати також перехоплювали і аналізували випромінювання РЛС противника і ретранслюють їх на наземні станції або літаки в повітрі. Деякі з БПЛА були обладнують лазерами для підсвічування цілей, призначених для атаки ракетами з лазерним наведенням. Вони ефективно використовуються для отримання інформації про різні точкові об’єкти,такі як ПЗРК,доти або отримання інформації про кількість бойової техніки,її розташування чи розташування військ противника. Також дешеві варіанти БПЛА використовуються для військових навчань артилерії,танків,авіації як мішені. БПЛА дозволяють вести розвідку в будь-який час доби і передавати інформацію на наземні пункти в реальному часі. За висновками командувачів багатьох країн,за допомогою БПЛА вдалося зберегти багато пілотів і водночас підвищилась ефективність розвідувальної авіації. На думку військових фахівців Ізраїлю, у середньому один БПЛА був здатен замінити три звичайних літаки-розвідники. Таке ж співвідношення спостерігалося під час дозорних місій: два БПЛА були спроможні тримати під контролем місцевість, яку раніше патрулювали шість пілотованих ЛА. Також є БПЛА ,обладнані бойовими ракетами ,які використовували для ураження наземних цілей ,але практика США показала,що це не дуже ефективно,оскільки точність попадання ракет була не дуже високою,що призвело до втрат цивільного населення.
Рис.2.БПЛА MQ-9 Reaper
Останім часом БПЛА стали ефективно використовуватися для радіоелектронного подавлення систем радіозв’язку,що дає переваги в управлінні військами та зброєю в сучасних бойових діях.
На превеликий жаль,в ЗСУ використання БПЛА на низькому рівні,але розвивається. В умовах конфлікту на Сході України , використання таких технологій зменшило б втрати особового складу . Хоч і є практика використання БПЛА,але їх в Україні не так багато. Яскравим прикладом є Росія,яка зараз дуже ефективно використовує БПЛА для розвідки території України.
1.2.Використання БПЛА в сільському господарстві
Застосування БПЛА в сільському господарстві дає можливість:
· Створення електронних карт полів;
· Інвентаризації сільгоспугідь;
· Оцінити обсяг робіт і контролювати їх виконання;
· Вести оперативний моніторинг стану посівів (БПЛА дозволяє швидко і ефективно будувати карти по посівам);
· Визначити індекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index - нормалізований вегетаційний індекс);
· Оцінити схожості сільськогосподарських культур;
· Прогнозувати врожайність сільськогосподарських культур;
· Перевірити якість просапних;
· Вести екологічний моніторинг сільськогосподарських земель.
1.3.Використання БПЛА в археології
В археології БПЛА можна застосовувати для вирішення наступних завдань:
-Складання оперативних ортофотопланів місць археологічних розкопок;
-Побудова 3D моделей поверхні;
-Підрахунок обсягів переміщеного грунту.
1.4.Використання БПЛА в оновлені карт та планів .
Технологія поновлення карт та планів з використанням топографічної аерофотозйомки з БПЛА призначена для оновлення карт та планів і проведення контролю якості карт та планів на територіях, для яких відсутня практична можливість або економічно недоцільно детальне вивчення місцевості і визначення чисельних характеристик по космічних знімках і іншим матеріалам аерофотознімання.
Технологія поновлення ЕК з використанням топографічної аерофотозйомки з БПЛА забезпечує вирішення наступних завдань:
- Оновлення ЕК у форматі SXF масштабу від 1:2000 до 1:100000 з використанням топографічної аерофотозйомки з БПЛА в операційній системі Windows XP за вихідними картографічними матеріалами;
- Вхідний контроль вихідних картографічних матеріалів;
- Аерофотозйомку місцевості, оцінку якості цифрових аерофотознімків;
- Проведення контролю якості;
- Облік роботи за нормами часу і нормування трудовитрат;
- Роботу на основі єдиного класифікатора цифрових топографічних карт у форматі SXF масштабу 1:50000-1:100000.
2.Загальна технологія фотограмметричної обробки зображень ,отриманих з БПЛА
Обробка аерофотозйомки з БПЛА в цифрових фотограмметричних системах (ЦФС) в цілому аналогічна обробці аерофотозйомки з «великих літаків». Однак особливості даних з борту БПЛА часто не дозволяють використовувати автоматичні процедури стандартних пакетів - частина операцій (наприклад, розстановку сполучних точок) доводиться проводити в ручному режимі. Нижче ми розглянемо особливості обробки аерозйомки з БПЛА в ЦФС PHOTOMOD 5.2. Саме в цій версії PHOTOMOD введені спеціальні функції для обробки таких даних, що істотно спрощують і автоматизують отримання кінцевої продукції. Як і при обробці інших даних, спочатку в ЦФС створюється проект, в нього вводяться знімки і телеметрична інформація. На підставі даних про центрах проекції і кутах виробляється створення накидного монтажу, розбивка по маршрутах. Знімки, що потрапили на розвороти БПЛА, віддаляються в ручному режимі. Неточні кутові елементи зовнішнього орієнтування призводять досить грубому накидному монтажу (Рис.3):
Рис. 3. Накидний монтаж по телеметричній інформації