Выбор конструкции летающего робота для видеосъёмки подчинён очень жесткой логике. А поскольку наиболее жесткая логика на войне, обратимся снова для примера к военным разработкам.

Презентацией войны с применением элементов робототехники современного поколения был самый экзотический конфликт ХХ века – схватка Англии и Аргентины за Фолклендские острова. Это было словно экранизацией повести О’Генри «Короли и капуста»: торговая империя ударом подлодки королевских ВМФ по наводке американской разведки топит гигантский крейсер «Генерал Бельграно» – единственную надежду маленькой банановой республики. Так казалось из СССР в 1982 году. Английские десантники в битве за Пуэрто-Архентино были оснащены стрелковым оружием с инфракрасными прицелами и имели по четыре лёгкие ракеты, самонаводящиеся на источник тепла. Против ИК-техники аргентинцы смогли противопоставить разве что костры в качестве тепловой ловушки. Аргентина была слабее и наши люди за неё переживали. Один из коллег принёс на работу справочник по военно-морским силам стран НАТО, и все с огорчением констатировали перевес британской армады. Поэтому объяснимо чувство, с которым наш трудовой коллектив жирным крестом перечеркнул в этом справочнике британский эсминец «Шеффилд».

 

Это было «показательное выступление» летающих роботов с элементами искусственного интеллекта. «Шеффилд» потопила французская авиационная противокорабельная ракета Exocet (рис. 1), выпущенная со штурмовика крохотных аргентинских ВВС. На высоте 7 метров над уровнем моря у этой ракеты, имеющей длину 4,7 м и размах крыла 1,1 м, включилась активная радиолокационная импульсная головка самонаведения с горизонтальной стабилизацией диаграммы направленности, весящая 30 кг. Захватив цель, ракета снизилась до 2 м и поразила «Шеффилд», отправив его на дно. 

Самонаведение и вообще самостоятельность – приоритетное направление разработок зарубежных летающих роботов. Даже в «Краткой энциклопедии робототехники», о которой мы рассказывали в предыдущей части, высокому качеству видеосъёмки с борта летающего робота отводится первостепенная роль именно в связи с необходимостью автономности авиароботов. Речь идёт о т. н. «эпиполярной навигации», идея которой ясна из рис.2.

 

Эпиполярная навигация – совокупность средств, благодаря которым машина может определять местонахождение объектов в трехмерном пространстве. Посредством эпиполярной навигации можно управлять машиной, вычислять её положение и траекторию. Эпиполярная навигация работает, оценивая, как изменяется изображение пути, рассматривая его с перемещающейся точки обзора. Чтобы проиллюстрировать эпиполярную навигацию, вообразим автоматизированный беспилотный самолет, летящий над океаном. Единственная земля под авиароботом - маленький остров. Управляющая система авиаробота снабжена электронной картой с высокой степенью детализации, которая показывает местоположение, размер, и точную форму этого острова. Из аппаратуры авиароботу достаточно иметь только компьютер, хорошую видеокамеру, и специализированное программное обеспечение. Авиаробот может проложить свой путь, обозревая остров и тщательно исследуя форму и угловой размер изображения острова.

Во время, когда авиаробот совершает последовательное движение вперёд, остров выглядит движущимся под ним. Камера фиксирует остров. Система управления "видит" изображение, которое постоянно изменяет форму и угловой размер. Контроллер запрограммирован на истинные размер, форму, ориентацию, и географическое местоположение острова. Он сравнивает форму/размер изображения, которое "видит" из точки нахождения самолета, с фактической формой/размером острова, который он "знает" по данным карты. Благодаря этому авиаробот может самостоятельно определять: высоту, скорость перемещения относительно поверхности, направление этого перемещения, географические широту и долготу.

Эпиполярная навигация, в теории, может работать в любом масштабе, и при любой скорости – даже близкой к скорости света. Это - метод, которым роботы могут находить свой путь без триангуляции, наведения на цель, маяков, звуковых сигналов, или радара. Для этого, однако, необходимо, чтобы робот имел детальную и точную компьютерную карту окружающей его среды.

 

Разумеется, у этой системы есть свои недостатки, причем настолько серьёзные, что они отступают на второй план лишь если, например, поставлена задача соблюдать полное радиомолчание. "Радиомолчание" – термин военный. К сожалению, силовое применение авиароботов доминирует и в произведениях искусства: например, рассказ Шекли, "Страж-птица". А на рис. 3 – кадр из компьютерной игры "Half-Life 2", где изображены авиасмотрители с камерой и вспышкой (она в верхней части конструкции). Они высматривают, кто не так что делает, а затем прилетает такой же, но без оптики, а с циркулярной пилой и карает. Технически это скоро станет возможно, и тогда станут современной реальностью слова приписываемые автору «Властелина колец» Дж. Толкину, сказанные им о II Мировой войне: «Если есть в этой войне злодей, это не фашисты и не коммунисты. Это - самолёт». 

Полная автономность робота на практике поддаётся реализации пока с большим трудом. Как и в произведениях искусства, в жизни, как правило, опыты по созданию полностью автономных авиароботов проводятся в военных целях. Например, помимо шаблона "острова" контроллер авиаробота может быть запрограммирован на целеуказание по силуэтам военной техники, определяя её как до вида (бронетанковая, морская, авиационная), так и до класса ( танк, истребитель, бронемашина) и даже до типа (танк М60, БТР М113). У такого робота есть преимущества: он не зависит от канала телеуправления и связанных с ним ограничений по дальности и помехозащищенности, он труднее поддаётся радиопеленгации. Может прилететь неизвестно откуда и уничтожить то, что помечено на его "компьютерной карте". 

Нам, как радиолюбителям, всё это вряд ли подходит хотя бы потому, что трудно придумать легальный вид малого бизнеса, где такого авиаробота можно использовать. А именно о бизнесе надо говорить, вкладывая деньги в конструирование. Причем для бизнеса для бизнеса видеосъёмка должна быть сделана профессионально, поскольку её результатом должен стать видеодокумент.

В предыдущий раз мы согласились: особенность терминологии роботов в том, что первостепенное значение имеет работа исполнительного элемента и всё описывается в терминах этого исполнительного элемента. Если задача беспилотного летательного аппарата – снимать, то тогда он, со всей его хитроумной электроникой, – просто механизм для перемещения ТВ-камеры в пространстве, только более просторном, чем съёмочный павильон. И это даёт полную ясность с конструкцией, выбором видеокамеры и стандарта радиоканала

Что бы ни снимал самолёт, получится фильм - хотя бы потому, что трансляция должна обязательно записываться. Любое изображение вместе с командами надо записывать – в случае аварии (а частота аварий, например, беспилотного самолёта Global Hawk, по данным печати, в 50 раз выше, чем у пилотируемого истребителя F-16) это аналог «черного ящика»: документ о том, что вы не специально направили свою авиамодель на свинарник соседа. 

 

Архивирование видеоданных закладывается в комплексы беспилотных летательных аппаратов (см. статью в «РЛ» о форуме «Технологии безопасности») и это же видно из рис. 4. На рис. 4 – схема компонентов воздушной системы видеонаблюдения для использования с беспилотным летательным аппаратом, приведённая представителями Санкт-Петербургского НИИ Телевидения в докладе, сделанном на XI Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение». Именно для этой системы, как сказано в докладе, целесообразно осуществлять разработку методики пространственно-временного анализа видеоизображений. Дело в том, что решение задачи получения видеоинформации с беспилотных средств космической и авиааппаратуры в реальном масштабе времени при обнаружении и определении местоположения движущихся объектов (если априорно координаты этих объектов неизвестны) требует особой методики (при пространственном сканировании местности с беспилотных средств) пространственно-временного анализа изображений, учитывающей как статические, так и динамические характеристики регистрируемого объекта и окружающего его фона. При разработке данной методики необходимо решить следующие вопросы:

- обнаружение и отслеживание движущихся объектов на фоне трёхмерной местности и сопутствующих помех;

- реализация потенциальной чувствительности и предельно возможного разрешения малогабаритными телевизионными камерами; привязка координат видеоизображений и отслеживаемых объектов к эталонному изображению трёхмерной модели местности;

- масштабирование, в увеличенных размерах, видеоизображения и его наложение на эталонное изображение и карту местности;

- передача и приём информации по радиоканалу в условиях помех и переотражений.

Далее в докладе констатируется, что наукой и промышленностью еще не в полной мере

решена проблема малогабаритных ТВ-средств регистрации объектов для низкоорбитальных беспилотных аппаратов в связи с проблемами создания малогабаритных безаберрационных оптических систем и прецизионных ПЗС-матриц с минимально возможными размерами чувствительных элементов при максимально возможных габаритах матрицы. В какой-то степени это отвечает на вопрос, задаваемый авиамоделистами на своих форумах о выборе видеокамеры для лёгких авиамоделей: проблема еще не решена и у военных. Однако, в целях бизнеса техническое решение найти легче.

Чтобы понять, как надо рассматривать здесь слово «бизнес», возьмём пример из реальной жизни – точнее из реальной смерти. Этот пример важен тем, что он исчерпывающе отвечает на вопрос: для чего появилась рубрика «Конструируем робота»? 

Прогноз по леднику Колка на основании аэрофотосъёмки, производившейся в 1958, 1972, 1981 и 1987 годах гласил, что накопление критической массы, в результате которого произойдёт сход этого ледника, состоится в 30-х годах XXI века – при условии, что не будет аномальных природных явлений. Их-то и надо было отслеживать дальнейшей аэрофотосъёмкой, на которую, естественно, не было денег. Предыдущие же съёмки показывали, что скорость накопления критической массы пока совпадает с прогнозной. Но то, что в природе происходят странные процессы понимали все. И в теле ледника тоже возникла аномалия: скопилось много талой воды, плюс усилившиеся обвалы увеличили его массу. Дальнейшее известно: ледник сошел, похоронив, в числе других людей, съёмочную группу Сергея Бодрова-младшего. Парадокс в том, что и кинематографистов и всех остальных спасли бы, соблюдай администрация этой съёмочной группы положения об охране труда. 

В Руководстве для начинающих режиссёров «Как снимать малобюджетное кино» (а по формальным признакам эта ситуация подходит и для видеосъёмки с беспилотных летательных аппаратов) есть раздел «Охрана труда», в котором сказано:

«Один из ключевых принципов судебной системы заключается в том, что обвиняемый считается невиновным до тех пор, пока его вина не доказана. Но это не относится к охране труда, и на то есть достаточные основания. Ответчик обязан доказать, что он принял необходимые меры предосторожности для обеспечения здоровья и безопасности рабочих, участников и зрителей происходящего; следовательно, вы уже являетесь виновным еще до того, как вам удалось доказать свою невиновность».

 

То есть, соответствующее должностное лицо из упомянутой съёмочной группы, которое должно было организовать работу в районе ледника Колка, обязано было выяснить факты, о которых выше говорилось. Горы - это иной мир: еще солдаты, сражавшиеся против дивизии «Эдельвейс», говорили, что бой в горах ведётся в трёхмерном пространстве. Поэтому ледовую обстановку нужно была предварительно разведать, и лучше всего - с беспилотного вертолёта, такого, как изображенный на рис. 5 дистанционно-управляемый вертолёт С-327 фирмы Canadair с высотой подъёма 5500 м и достаточно мощный (он способен пролететь 100 км за 6,25 час), чтобы нести съёмочную технику высокого качества. Произведя видеосъёмку ледника (профессионально, как это умеют киношники) и увидев внешние признаки подвижки ледника, сравнив с данными предыдущих аэрофотосъёмок (с помощью специалистов), измерив параметры движения ледника, можно было спасти и Бодрова, и десятки других, попавших потом под лавину. Откуда администратору было знать о подобных вещах? Но ведь профессиональный журнал «ТКТ» в последние годы вопросам аэрофотосъёмки и беспилотной авиации уделял пристальное внимание. Однако, наши кинематографисты мало интересовались чем-либо, кроме съёмок рекламы и криминальных сериалов – в отличие от своих западных коллег, внимательно следящих за техническим прогрессом. Точно так же будут деградировать и все остальные отрасли, где пренебрегают робототехникой.

Кстати. ПЗС-видеокамеры больше, чем наши глаза чувствительны к ультрафиолетовому излучению. Это может проявиться как синева в изображении, что наиболее заметно на кадрах, сделанных в горах и с большого расстояния, особенно, над водой. Фирмой Tiffen для объективов разработан фильтр HAZE-1, уменьшающий избыток синего, поглощая почти на 3/4 УФ-излучения. Фильтр уменьшает проблемы в ситуациях, когда засветка, возникающая из-за УФ-излучения, ухудшает четкость картинки и качество цветопередачи.

Почему нужен был беспилотный летательный аппарат, а не пилотируемый? Чтобы точно определить состояние давно не обследовавшегося ледника, подлететь надо близко. Шум винтов многотонной машины или, тем более, её авария могли вызвать обвал, унеся и в этом случае множество жизней. И без того после трагедии кое-кто пытался возложить вину на злополучную съёмочную группу – дескать, киношники что-то там взрывали. Так что в этом мире лучше перестраховаться. А главное – маневрирование при съёмке. Ведь если снимать точно те участки, которые указали бы специалисты по ледникам, надо было писать сценарий, а он характеризуется таким понятием, как формат. То есть, мы переходим конкретно к приоритету съёмочных терминов перед пилотажными. Воспользуемся еще раз вышеупомянутым Руководством. Сценарий – это средство, чтобы структурно представить замысел автора. Форматирование сценария - это построение его схемы, где описываются действие и место события, даётся раскадровка - очерёдность и характер кадров: средний план, укороченные общий и средний план и т. д. Например, в случае с ледником Колка обнаружить подтаивание ледника можно было, сняв его сверхкрупным планом. Есть еще общий план – это всё тело ледника. Крупный план означает у человека лицо, а у ледника, видимо, наиболее выразительную часть. В кино, в среднем, одна страница форматированного сценария соответствует примерно минуте экранного времени – отсюда можно сделать привязку к времени полёта. После раскадровки составляется монтажный лист, с которым и идёт работа в реальном времени на «съёмочной площадке» – какое освещение, сколько кадров для каждого типа освещения, другая рабочая информация. Есть еще ряд терминов, которые можно сравнить с профессиональной лексикой из других областей: панорамирование (вращение камеры, находящейся на подставке, вправо или влево), наклон (наклон камеры вперёд или назад таким образом, чтобы она смотрела вверх или вниз), сопровождение (track – физическое перемещение камеры назад или вперёд), наезд камерой, или масштабирование (zoom – использование вариообъектива для приближения или удаления от объекта)

Как пример: на упоминавшейся выше конференции в докладе ФГУП 3 ЦНИИ Минобороны России было отмечено, что один из основных показателей эффективности оптико-электронной аппаратуры, в том числе телевизионной – вероятность распознавания типовых целей на заданном эшелоне высот. Среди способов формализации процесса распознавания наиболее адекватным и в то же время относительно несложным является подход с использованием критерия Джонсона. Сущность подхода в том, что реальный объект заменяется эквивалентной штриховой мирой, где число тёмных и светлых штрихов, укладывающихся на минимальный размер объекта, выбирается в соответствии с критерием Джонсона. Яркостный контраст между тёмными и светлыми штрихами эквивалентной миры выбирается равным контрасту «объект/фон» в плоскости цели. По киношной терминологии это похоже на сверхдальний план, когда объект съёмки мал и характеризуется большим количеством свободного пространства вокруг себя.

 

Пример с ледником показывает еще одну проблему метода эпиполярной навигации: остров, как и ледник, может изменить свою форму – под воздействием цунами, как недавно выяснилось. Однако, всё не так безнадёжно, чтобы оказаться не по плечу радиолюбителям. Еще в 2002 г. на конференции «Цифровая обработка сигналов и её применение» представителями Российского университета дружбы народов был сделан доклад о применении алгоритма ISODATA для вторичной классификации в системе распознавания образов. В частности, в ходе распознавания самолётов на снимке аэродрома автоматическая обработка изображения в реальном времени с адаптивной сегментацией не даёт хороших результатов, поскольку рулёжные дорожки, имея высокие яркость и контрастность, не позволяют выделить контуры самолётов. К контуру самолёта может «приклеиться» кусок другого объекта и совпадение с эталоном станет проблематичным. На рис. 6 показана работа алгоритма по сборке объекта из трёх кластеров (контуров) при удалении «лишнего» кластера. В перспективе, с усовершенствованием программного и аппаратного обеспечения, решение подобных задач может стать посильным и для бортовой аппаратуры авиамоделей.

Каковы же эти перспективы? В соответствии с Положением о признании новых видов спорта и спортивных дисциплин в Российской Федерации, на основании решения комиссии Госкомспорта России о признании новых видов спорта и спортивных дисциплин от 13.11.03 г. председатель Госкомитета РФ по физической культуре и спорту 12.03.04 г. издал приказ о признании нового вида спорта – компьютерный спорт. А уже через два месяца после этого состоялся финал Первого Кубка России по компьютерному спорту. Соревнования финалистов прошли по четырём кибер-дисциплинам, в том числе была дуэльная игра «ИЛ-2: Асы в небе». А отсюда уже один шаг до соревнований реальных авиамоделей, оснащенных сложной электроникой. И если эти соревнования окажутся достаточно зрелищными, будут и спонсоры, и призы и всё такое. Ведь что есть спорт, как не бизнес, о котором мы здесь всё время говорили?

В этой связи обратимся еще раз к тонкостям терминологии. В описаниях игр-авиасимуляторов бывают фразы типа: «при создании локации для этого авиасимулятора использовались данные аэрофотосъёмки». Это может показаться неточностью перевода – ведь термин «локация» в общеупотребительном смысле означает «определение местоположения объекта по испущенному этим объектом сигналу или сигналу, отразившемуся от объекта». Однако, на языке кинематографистов слово «location» имеет значение «натура, натурная съёмка», и отсюда «локация» - это ландшафт или какой-то участок в пространстве. Кстати, это еще одно бизнес-применение видеосъёмки с высоты. А. П. Барсуков, журнал "Радиолюбитель", № 3, 2005 г. 

 

 

В дополнение к теме

 

25 сентября 2001 г. ВОЗ опасается биологической войны

Глава Всемирной организации здравоохранения предупредила мировые правительства о возможных атаках с использованием химического или бактериологического оружия.

Гро Харлем Брундтланд заявила, что после терактов 11 сентября возможность того, что такого рода акции будут проведены, резко возросла.

"Мы должны готовиться к действиям тех, кто вооружен химическими или биологически активными субстанциями", - сказала она на конференции министров здравоохранения крупнейших стран мира.

В понедельник власти США продлили запрет на полеты самолетов сельскохозяйственной авиации. Речь идет о машинах, которые распыляют с воздуха удобрения и пестициды.

Генеральный прокурор США Джон Ашкрофт в понедельник заявил, что один из подозреваемых в захвате американских самолетов, Мохаммед Атта, "незадолго до терактов пытался получить максимум сведений о том, как проводятся такого рода полеты".

По данным американских средств массовой информации, в этом году три выходца с Ближнего Востока действительно интересовались самолетами, базирующимися во Флориде.

ФБР обратилось к работникам сельхозавиации с просьбой "сообщать о любой подозрительной деятельности, связанной с химически активными веществами".

В заявлении бюро говорится, что полеты машин с химикатами на борту запрещены "после анализа информации, полученной в ходе расследования терактов".

Эксперты полагают, что в случае биологической атаки могут быть использованы возбудители оспы, сибирской язвы, ботулизма и чумы.

В Нью-Йорке раскуплены почти все запасы противогазов. Судя по всему, жители города пытаются обезопасить себя на случай возможной химической или бактериологической атаки.

Ученые опасаются, что с возможным началом бактериологической войны инфекции будут распространяться особенно быстро еще и потому, что за время инкубационного периода носители смертельно опасных вирусов будут заражать здоровых людей, находившихся вне эпицентра взрыва.  По материалу Би-Би-Си

 

31 мая 2004 г. Инженеры совместного института Кембриджского университета и Массачусетского технологического института (Cambridge-MIT Institute или CMI) разрабатывают новый тип самолета, услышать который можно будет с трудом. Одна из главных проблем - снижение уровня шума на взлете, а также уменьшение расхода топлива в крейсерском режиме. Для этого необходимо пересмотреть геометрию самолета.

Популярной концепцией самолета будущего является "летающее крыло". Профессор Даулинг полагает, что у такого дизайна есть неплохие шансы.

"Если поставить двигатели на верхнюю часть самолета, а не вниз, то часть шума будет отражаться его крыльями и корпусом", - поясняет она. "Но если не начать делать работу, то ее закончишь", - говорит профессор. По материалу Би-Би-Си

20/07/2010. Американская компания Raytheon представила на ежегодном авиасалоне в английском Фарнборо свою новую лазерную пушку, способную сбивать летательные аппараты. По материалу Би-Би-Си

23 июля 2010 г. Беспилотники: что это такое и как их применяют

Военные называют их БПЛА (или БЛА - беспилотный летательный аппарат) или ДУАС (дистанционно управляемая авиационная система). Всем остальным они известны просто как беспилотники или - дроны.

Их используют, когда пилотируемый полет считается слишком сложным или чересчур рискованным. Они - "глаз в небесах", снабжающий войска важнейшей информацией 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Каждый аппарат может оставаться в воздухе до 17 часов, кружить над нужным районам и отсылать на контрольный пункт фото- и видеосъемку в режиме реального времени.

Беспилотники, стоящие на вооружении военно-воздушных сил США и Королевских военно-воздушных сил Великобритании, - это и небольшие разведывательные аппараты (некоторые достаточно легкие для того, чтобы взлетать с человеческой руки), и средние, несущие вооружения, и большие шпионские дроны.

Основные задачи:

Разведка, наблюдение, рекогносцировка

Обнаружение мин или минных полей

Прослушка переговоров по мобильных телефонам

Наблюдение за местными жителями с целью понять их обычаи, традиции и нормы поведения

Поддержка войск с воздуха

Преследование или нанесение ударов по предполагаемым боевикам

Два типа средних беспилотника, которые сегодня используются в Афганистане и Пакистане, - это MQ-1B Predator ("Хищник") и MQ-9 Reaper ("Жнец").

Носовые части этих странных на вид летательных аппаратов напичканы аппаратурой: цветными и черно-белыми телекамерами, усилители фотоизображений, радары, инфракрасные камеры для условий малой освещенности, лазеры целенаведения. Кроме того, на борту могут быть и ракеты.

Каждая система "Хищник" или "Жнец" обходится во много миллионов долларов. Состоит она из летательного аппарата, наземного пункта управления и спутниковой связи.

И хотя дроны являются беспилотниками, нельзя сказать, что они непилотируемы: управляет аппаратом квалифицированный персонал, находящийся на базе. Здесь же анализируют получаемую и, исходя из этого, принимают решения.

База может находиться по соседству с зоной военных действий или в тысячах километров от нее: многие операции с применением дронов в Афганистане контролируются с территории авиабазы Крич в американском штате Невада, хотя взлетом и посадкой управляют всегда с пункта, находящегося неподалеку.

MQ-1B Predator (ранее называвшийся RQ-1 Predator) изначально создавался как летательный аппарат для сбора данных, наблюдения, определения целей и разведки. Однако в 2002 году его оснастили двумя ракетами Hellfire II, дав "Хищнику" возможность наносить удары в радиусе до 8 км.

Другой беспилотник, более новый MQ-9 Reaper, с самого начала задумывался как "охотник-убийца". Он может нести четыре ракеты Hellfire и бомбы с лазерным наведением, такие как Paveway II или GBU-12.

Его крейсерская скорость - 370 км/ч, тогда как у "Хищника" - лишь 217, из-за чего последний более уязвим на малых высотах, хотя обычно беспилотники летают вне радиуса действия большинства систем вооружений, имеющихся у талибов.

Станет ли использование дронов предвестником "войн роботов"?

Британские силы имеют на вооружении различные авиасистемы дистанционного управления. Одна из них, Hermes 450, применяется в Ираке и в Афганистане - наряду с беспилотниками меньших размеров, которые занимались обнаружением мин в фарватере движения патрулей. В 2011 году Hermes 450 будет переименован в Watchkeeper ("Смотрящий") и модифицирован - с тем чтобы, как и "Жнец", он мог быть вооружен.

У Королевских ВВС есть четыре "Жнеца", операторы которых располагаются все там же, на американской авиабазе Крич. Еще два должны поступить на вооружение в текущем году. Кроме того, британское министерство обороны рассматривает возможность размещения заказа еще на пять "Жнецов" и на четыре станции наземного контроля.

В июле 2010 года британское военное ведомство продемонстрировало Taranis ("Таран"), прототип своего боевого беспилотника, разработанного с целью отражения атак противника, а также сбора разведданных, наблюдений и нанесения ударов с воздуха.

В последние годы наблюдается резкая активизация исследований и разработок в области беспилотных летательных аппаратов, из-за чего в мире все чаще говорят о будущих "войнах роботов". По материалу BBC

Советско-российские «волокна» в космических «мускулах» США

08.03.2012

■ Одна из частных американских аэрокосмических компаний, разрабатывающих в настоящее время новые пилотируемые корабли для НАСА, называется Sierra Nevada Corporation («Корпорация Сьерра-Невада»). Она предложила для полетов на околоземную орбиту свой вариант корабля – уменьшенную разновидность шаттла под названием «Дрим Чейсер» (Dream Chaser), что переводится как «Летящий за мечтой». HL-20 рассматривался как добавление к «челноку». Но, как оказалось, у детища «Корпорации Сьерра-Невада» есть еще и «дедушка». И этот «дедушка» – не кто иной, как советский космический аппарат (КА) типа БОР (беспилотный орбитальный ракетоплан). Эти небольшие КА, построенные по схеме «несущего фюзеляжа» (то есть фюзеляжа, который благодаря своей форме также создает подъемную силу), запускались с испытательными целями с конца 1960-х по конец 1980-х гг. Всего было запущено более 20 КА этого типа.

Задача БОРов состояла в том, чтобы отработать технологии, необходимые для производства сначала «орбитального самолета», а после – корабля многоразового использования, который в конце 1980-х годов явился всему миру под названием «Буран». Был построен и пилотируемый вариант БОРа – «орбитального самолета» под названием МиГ-105, который, правда, проходил лишь атмосферные испытания.

Часть БОРов при возвращении не приземлялись, а приводнялись, некоторые из них – в Индийском океане. Вот тут-то, по сведениям американского интернет-ресурса Space.com, австралийский самолет-разведчик в 1982 году и «подсмотрел» за тем, как экипаж советского судна извлекает из воды летательный аппарат необычной формы, отдаленно напоминавшей лапоть. Это был БОР-4.

■ Одной из главных «рабочих лошадок» космической программы США является ракета-носитель «Атлас V» (Atlas V). Это – машина тяжелого класса, по своим тактико-техническим возможностям соизмеримая с российским «Протоном». Она предназначена для выведения на околоземную орбиту полезных нагрузок массой до 30 тонн и на геостационарную орбиту – до 13 тонн.

У этой «лошадки» российское «сердце» – двухкамерный жидкостный кислородно-керосиновый двигатель РД-180, разработанный КБ «Энергомаш» в середине 1990-х гг. Если по-простому, то РД-180 – половина четырехкамерного двигателя РД-170, созданного для ракет-носителей «Энергия» и «Зенит» еще в конце 1970-х – начале 1980-х гг.

Поскольку российским двигателем оснащены носители, выводящие на орбиту коммерческие спутники и КА правительства США, то для соответствия использования такого рода носителей законодательству Соединенных Штатов совместным производителем РД-180 считается американская двигателестроительная компания «Пратт энд Уитни» (Pratt & Whitney). На данный момент все производство двигателя находится в России, а продажа осуществляется совместным предприятием «РД-Амрос», образованным «Пратт энд Уитни» и НПО «Энергомаш».

«Атласы» выводят на орбиту новейшие автоматические крылатые корабли многоразового использования типа Х-37. Это – один из самых совершенных и универсальных космических аппаратов в арсенале Министерства обороны США. Вторая миссия Х-37, засекреченная так же, как и первая, продолжается уже больше года. Рассматривается в том числе и пилотируемый вариант этой машины.

■ Всем хорошо известна печальная история советской лунной пилотируемой программы. Ее основной носитель – сверхмощный Н-1 – так и не научился летать. Во многом поэтому программа была закрыта в первой половине 1970-х гг.

Но один «росток» Н-1 оказался удивительно жизнеспособен. Речь идет о двигателях НК-33, которые должны были быть установлены на первой ступени этого носителя в количестве 30 штук. По общему признанию российских и зарубежных экспертов, НК-33 является в настоящее время самым эффективным (с точки зрения соотношения массы двигателя и его тяги) в мире кислородно-керосиновым двигателем. Он был разработан и изготавливался в Самаре, на двигателестроительном предприятии «Самарский научно-технический комплекс имени Н.Д. Кузнецова». По материалу радиостанции "Голос Америки"

 

20.06.2012. Британский пилот Норман Серплас, начавший в 2010 году благотворительное путешествие вокруг света на своем автожире – двухместном винтокрылом летательном аппарате, напоминающем миниатюрный вертолет, – вот уже 10 месяцев не может получить разрешение на вход в воздушное пространство России. Его проект – под угрозой срыва. Чиновники Росавиации говорят, что беспокоятся о безопасности пилота. Эксперты считают, что британский автожир не впускают ФСБ и Минобороны.

49-летний британец Норман Серплас начал свое кругосветное путешествие на крошечном, пятиметровом автожире в 2010 году. Он уже пересек территорию 18 стран и побил многочисленные рекорды FAI – Международной организации по координации авиационных видов спорта.

Советник руководителя агентства Андрей Прянишников объяснил Радио Свобода, что в Росавиации приветствуют стремление британца совершить кругосветное путешествие на автожире. Однако ведомство не сможет обеспечить радиообмен на английском языке на тех маршрутах, которые он указал в заявке на полет. Речь идет о безопасности летчика, утверждают в Росавиации. Если с автожиром что-нибудь случится, его трудно будет найти. Если бы Норман Серплас нашел пилота-лидера, то есть рядом с ним летел бы вертолет сопровождения, вопрос был бы решен положительно, сказал Андрей Прянишников.

Председатель правления Межрегиональной общественной организации пилотов и граждан-владельцев воздушных судов Владимир Тюрин напоминает, что британец Норман Серплас – не первый иностранный пилот, которому не дают разрешения войти в воздушное пространство России. До него российские авиачиновники, а также представители ФСБ и Минобороны, не впустили в страну итальянских летчиков. Он поясняет, что Росавиация согласовывает разрешение для иностранных пилотов с ФСБ, и, в случае, если оно подтверждается, ФСБ посылает его в Минобороны.

Вот как прокомментировал Норман Серплас по телефону из Японии сложившуюся ситуацию в интервью РС:

– Насколько нам известно, русские не отказали в разрешении пересечь их воздушное пространство. Они утверждают, что разрешение находится в процессе оформления. Просьбу о разрешении мы передали им уже очень давно, но они невероятно медленно занимаются его оформлением. Российские власти не учитывают возникшую у нас проблему. Дело в том, что пересечь Берингово море на автожире можно только в очень короткий период недолгого арктического лета, когда это позволяют климатические условия. Практически это можно сделать только в середине лета. За это время нам нужно будет еще пересечь лежащую за Полярным кругом территорию Аляски. Этим и объясняется наше волнение. Нам жизненно важно получить разрешение российских властей именно этим летом... Мне необходимо пересечь в летнее время не только Берингово море, но и Гренландию, и Северную Атлантику.. По материалу радио "Свобода"

 

Зрение роботов сегодня основано на тех же наивных механических аналогиях, что и сами роботы, и потому еще очень несовершенно. В первых двух главах упоминалось о частых авариях беспилотных летательных аппаратов, произведённых солидными фирмами и оснащенных современной электроникой – в том числе, видеокамерами. Это – нормально. Идёт эволюция авиароботов, и сегодняшние в этом смысле – неуклюжие доисторические птеродактили, на смену которым придут намного более гармоничные птицы. Ибо такова диалектика авиации. Изображенный на рисунке беспилотный самолёт Predator, имеющий длину 8,22 м и вес 512 кг, самим своим видом демонстрирует слабую функциональность подобных конструкций. Так же, как разнообразны птицы, авиароботы будут узкофункциональными – для воздушного боя одни, для разведки – другие, для кинотелевизионного бизнеса – третьи. Их зрение будет основано на принципиально новых технологиях – таких, например, как самофокусирующиеся линзы Varioptic, чей принцип работы в том, что через две жидкости (масло и воду), помещенные в прозрачную ёмкость диаметром 6 мм, пропускается напряжение, достаточное для образования оптических свойств при отсутствии механических элементов.

В книге «Радио: открытие и изобретение» её автор, известный специалист в области радиотехники и музейного дела В. И. Шапкин пишет: «Если глаз человека с физической стороны достаточно полно изучен, то так ли обстоит дело с физическим знанием глаза хотя бы у животных?»

Действительно: у животных предстоит учиться – но не столько людям, сколько роботам. Известен опыт с цыплятами, которые, словно простейшие роботы, безошибочно отличают силуэт летящей утки от силуэта ястреба, еще не повстречав тех в своей жизни. Но наследственная способность к «распознаванию образов», заложенная в цыплятах эволюцией, говорит им: длинная шея утки – против длинного хвоста ястреба, а короткий утиный хвост – против короткой ястребиной шеи. Главное для цыплёнка в том, что именно у «объекта» находится впереди: короткий выступ или длинный. И когда над птичьим двором на проволоке проводили модель ястреба, цыплята прятались, а если эту же модель пускали задом наперёд, не реагировали.

Мы тоже воспользуемся наследственной информацией. Это «Справочник по физике для инженеров и студентов вузов», дающий базовые определения.

 

Оптические приборы обычно дают двумерное (плоское) изображение трёхмерных (пространственных) предметов (объектов). Ограничение угла раскрытия пучков света от предмета, необходимое для получения достаточно четкого изображения, осуществляется с помощью апертурной диафрагмы, роль которой может играть либо круглое отверстие в непрозрачном экране, либо оправа одной из линз системы. Входным и, соответственно, выходным зрачками оптического прибора называются те из отверстий (или их изображений) в нём, которые сильнее всего ограничивают углы раскрытия входящих в прибор и выходящих из него пучков света. Если апертурная диафрагма находится внутри прибора, то её изображение в передней по отношению к предмету части прибора служит входным зрачком, а изображение в задней части прибора – выходным зрачком. Для ограничения поля зрения (в плоскости предмета), помимо апертурной диафрагмы, применяется диафрагма поля зрения, роль которой может также играть оправа одной из линз системы.

Отношение диаметра входного зрачка к фокусному расстоянию объектива называется относительным отверстием объектива. Квадрату величины относительного отверстия пропорциональна освещенность удалённого предмета.

Базовые определения нужно вспомнить вот почему. И в справочниках, и на страницах специальных журналов, и в каталогах фирм часто встречаются различные обозначения одних и тех же величин. Например, фокусное расстояние называют и F, и f, f’ и даже f’’. Мы в таких случаях, по возможности, оставляем обозначение первоисточника (так, в Ч. I приведены параметры системы Newscopter по версии фирмы), поскольку в документации фирмы оно может быть «сквозным» и, заменив его без крайней необходимости, можно еще больше запутать дело. Задача журнала в другом: научить ориентироваться в многообразии обозначений так, чтобы они больше не гипнотизировали читателя.

Учиться будем на примере, наиболее близком радиолюбителю: воздушном бое радиоуправляемых моделей. Воздушные бои авиамоделей были включены в единую спортивную классификацию СССР, а уж одну из многочисленных публиковавшихся в открытой печати схем радиоуправления мог собрать и школьник. Современные же технологии позволяют ставить минивидиокамеры на радиоуправляемые авиамодели. Что такое сражение авиамоделей с точки зрения видеокамеры? Быстрая смена кадров, сфокусированность на окружающей обстановке (одновременно различать и землю, и противника, и ленту его «хвоста»), защита от помех засветки. Желательно (как в игровых авиасимуляторах), наличие камеры заднего вида. Цвет, возможно, не обязателен, но если оператор привык к цветным мониторам в быту, он может просто не воспринять черно-белое изображение. Вообще, чтобы меньше утомлять оператора побольше операций управления возложим на бортовой микроконтроллер. Многими из нижеперечисленных функций можно либо управлять дистанционно, либо задать предустановки: например, при пикировании авиамодели – одна фоноцелевая обстановка, при фигуре «горка» – другая, и предустановки будут переключаться контроллером по команде соответствующих датчиков положения.

Для начала, определимся с окружающей обстановкой. Она обусловлена следующими факторами:

1) солнце (или, если ночь, о чем еще будет разговор, луна и звёзды);

2) небо и облака;

3) летающие объекты;

4) земная поверхность и объекты на ней, в том числе, бликующие – водоёмы и стёкла.

 

Коль скоро речь о воздушном бое, определяющий фактор - летающий объект. Определимся для начала (условно, конечно) с габаритами цели. Допустим, 2,0 х 1,5 х 0,15 м (размах крыльев, длина фюзеляжа, высота). Очевидно, при строчной структуре ТВ-растра заметность крыльев на встречных курсах будет мала и решающую роль будет играть заметность фюзеляжа. Цель маневрирует – значит, надо иметь запас поля зрения. Поле зрения оптической системы – это часть пространства (или плоскости), изображаемая этой системой. На рисунке, воспроизведённом из каталога фирмы «Безопасность», показано, как величина поля зрения влияет на выбор объектива для видеокамеры. Название фирмы говорит само за себя: здесь случай выбора техники для охраны объекта, чьи размеры того же порядка, что и поле зрения. В нашем случае, когда объект маневрирует в трёхмерном пространстве, поле зрения должно быть значительно больше его размеров. Возьмём за базовый параметр Н: высоту, которую надо выдерживать, чтобы, следя за противником, держать в поле зрения земную поверхность и объекты на ней и не врезаться в них.

С чем из «земной» практики соразмерить авиамодель? С автомобильными номерами, которые надо распознать также в сложных условиях. Из практики видеорегистрации автомобильных номеров известно, что, применяя типовую видеокамеру, для надёжного распознавания символов необходимо порядка 20-30 ТВ-строк, что составляет 3-5% кадра по вертикали. Возьмём тоже 5%, исходя из того, что, хотя нам и не надо распознавать бортовые номера авиамодели, но возможны проблемы (о которых ниже) с обнаружением контура цели. Это 5% размера кадра по вертикали, который и будет высотой поля зрения – то есть, 30 м. Ширина поля зрения, соответственно, 40 м. А начиная с какой дальности мы будем иметь такое поле зрения, в котором уверенно различим цель? Как видно из диаграмм, это зависит от фокусного расстояния камеры. В нашем случае конкретную камеру рекомендовать нет смысла – неизвестно, сможет ли приобрести её авиамоделист. Поэтому возьмём для пояснения процессов две давно известные камеры, удобные по размерам и характеристикам. 

 

В верхней части рисунка – цветная камера WAT-200D с разрешением 470 твл, имеющая вес 460 г. В нижней части – черно-белая WAT-300DН с разрешением 570 твл, имеющая вес 200 г. Камера WAT-200D работает при минимальной освещенности 1,0 лк при F1.2; объектив f4-9 мм, автодиафрагма. Камера WAT-300DH работает при минимальной освещенности 0,05 лк при F1.6; объектив f3,6 мм (5.0 мм, 7,5 мм), автодиафрагма. Камера 300DH интересна в первую очередь своим форматом – 1/2 дюйма против 1/3 дюйма у 200D. 

N. B. Характеристики камеры определяются по совокупности её составляющих. Так, вес и габариты могут даваться как в сборе с конкретным объективом, так и без объектива, учитывая, что объективы различаются между собой. Параметр фокусного расстояния, определяемый объективом, определяет и параметры самого объектива. Формат в дюймах относится к светочувствительной матрице, но может указываться и в паспортных данных объектива. Автоматические функции камеры определяются её электронными цепями. И уж кстати - а как правильно называть камеру: телевизионная (ТВ) или видеокамера?

Строго говоря, для рассматриваемого здесь случая в английском языке есть авиационный термин: forward-looking TV camera – телекамера переднего обзора. Изначально приставка «теле» (вдаль, далеко) применялась в вещательном телевидении, символизируя передачу видеосигнала на расстояние, причем, на основе электронно-лучевых трубок. Понятие «видео» вошло в обиход параллельно с CCD-матрицами и технологиями записи видеосигнала на магнитную ленту, а позже – на другие носители (появился камкордер: CAMera + reCORDER). И термин «видеокамера» привычнее употреблять в отношении камер, оснащенных блоком записи видеосигнала. Но, с другой стороны, телевизионная камера ассоциируется с широкой зрительской аудиторией, либо с производственным применением, а «видео» – больше с любительством, что ближе к авиамоделизму. К тому же, появился устоявшийся термин «минивидеокамера». Примем всё это пока к сведению.

 

Из диаграмм видно, что камера WAT-300D обеспечит нужное поле зрения с расстояний до цели, в зависимости от объектива, примерно 25, 35 и 55 м. Камера же WAT-200D, с перестраиваемым объективом, сможет «взять» цель в требуемом поле зрения с 70 м. Но это очень и очень прикидочные расчеты, дающие представление об общем порядке величин, которые зависят еще от множества факторов (и здесь было бы перспективной задачей построение математических моделей). Рассуждая «от противного» (то есть, когда цель полностью занимает собой пространство кадра), можно воспользоваться формулами определения размеров изображения из каталога систем видеонаблюдения фирмы Sanyo.

Разберёмся в обозначениях на рисунках, условившись, что в дальнейшем в редакционных текстах (то есть, основанных не на каталогах фирм, где корпоративные обозначения обусловлены своими причинами) будут фигурировать именно эти обозначения. По основным оптическим характеристикам объективы (согласно классификации фирмы Fujinon) делятся на:

- широкоугольные, у которых 2w больше 70 град;

- длиннофокусные, у которых f больше 180 мм;

- светосильные, у которых 1:F больше или равно 1:1.5;

Здесь:

1) 2w – угол поля зрения (угол, образованный крайними точками объекта и центром входного зрачка объектива). У камеры WAT-300D при объективе с f3,6 мм угол поля зрения равен 92 град., при объективе с f5,0 мм w = 68 град, при объективе с f7,5 мм w = 46 град.

2) f – фокусное расстояние. Чтобы понять суть этого параметра, можно исходить из того, что в простейшем случае он вычисляется по формуле, включающей радиусы кривизны передней и задней поверхностей тонкой линзы и абсолютные показатели преломления для материала линзы и окружающей среды. Для низколетящего авиаробота окружающая среда – воздух при нормальных условиях.

3) F – диафрагменное число, являющее собой знаменатель относительного отверстия (1:F). Для удобства, на практике значение диафрагмы дают не в виде дроби, а приводят только величину её знаменателя. Соответственно (по еще одной классификации), объективы со светосилой (или значением относительного отверстия) до 1.4 – сверхсветосильные, от 1.8 до 2.0 – светосильные, 2.8 – нормальные, от 2.8 – обычные.

Насколько нас интересует параметр «светосила»? Часто пишут, что «с очень светосильным объективом можно снимать в полной темноте под диваном». В ярком солнечном небе это, казалось бы, имеет мало значения. Но вот "Элементарный учебник физии" под редакцией академика Г. С. Ландсберга считает иначе:

«Освещенность изображения уменьшается при ограничении светового пучка, вступающего в линзу. Это относится ко всякому оптическому прибору. Но в то же время качество изображения при ограничении пучка улучшается.

Таким образом, хорошее качество изображения трудно сочетать с большой светосилой прибора.

Практически приходится идти на некоторый компромисс и допускать некоторую потерю в светосиле для получения надлежащего качества изображения, и, наоборот, мириться с ухудшением качества изображения для получения достаточной его освещенности».

Поэтому о светосиле чуть подробнее, тем более, это нам пригодится при анализе зрительных систем других типов роботов. В фотографии под светосилой объектива понимают его способность давать на фотоплёнке изображение большей или меньшей освещенности (или яркости). Чем больше светосила объектива, тем короче может быть выдержка при съёмке. Объектив с большей светосилой даёт возможность фотографировать при менее благоприятных световых условиях. «Справочник по физике» светосилой называет отношение площади входного зрачка к квадрату фокусного расстояния передней (по отношению к предмету) линзы объектива оптического прибора. Поскольку имеет место пропоIия, делают ряд допущений и для упрощения выражения светосилы пользуются отношением диаметра входного зрачка к фокусному расстоянию объектива, не возводя это отношение в квадрат – то есть, приравнивая к относительному отверстию объектива.

Фокусное расстояние определяет увеличительную мощность линз объектива. Чем больше фокусное расстояние, тем сильнее увеличение. Чем оно меньше, тем более широкоугольным является объектив. Выбор фокусного расстояния определяют два противоречивых параметра – масштаб изображения на экране и угол поля зрения. В нашем случае надо иметь в виду, что при маневрировании, чем более широкоугольным будет объектив, тем чаще в него будет попадать солнце.

 

Солнце - самое влиятельное, что есть в окружающей обстановке. И не только потому, что авиаробот на несколько десятков (либо сотен) метров к нему ближе, чем мы. Если другой авиаробот ближе еще на несколько десятков метров, он оказывается на линии прямой видимости между солнцем и своим противником. Попадание солнечных лучей на светочувствительный элемент – это, скорее, не из области видео, а из области солнечной электроэнергетики (в этом смысле слова «солнце» и «солярка» – родственные): солнце посылает на землю лучистую энергию, исчисляемую в ваттах цифрой с 17-ю нулями. Фронтовые лётчики говорили «отдать противнику солнце, значит, быть сбитым». В производственных условиях есть схожий пример – встречная засветка от автомобильных фар и других ламп. Он достаточно красноречив: на рисунке – примеры испытаний четырёх видеокамер, проведённых фирмой «Система» при засветке каждой из них галогенной 20-ваттной лампой с расстояния 1 м. Осуществлялась, как сказано в материале фирмы, проверка функций:

- «компенсация заднего света» (способность видеокамеры управлять АРУ и электронным затвором не по всей площади экрана, а по его центральной части, снижая тем самым влияние ярких участков на общее качество изображения);

- «антиблюминг» (компенсация расплывания заряда по поверхности матрицы при пересветке отдельных участков изображения, проявляющемся в виде «тянучки» ярких участков).

АРУ – это автоматическая регулировка усиления, которой парируется изменение освещенности, приводящее к изменению величины выходного сигнала в видеотракте телекамеры. Также, в целях стабилизации величины видеосигнала на выходе телекамеры при изменении освещенности в сторону увеличения от рабочей точки, предусмотрены средства управления чувствительностью в сторону её ослабления или же средства ослабления светового потока – в частности, диафрагма. 

Небо и облака. Здесь уже, скорее, не «встречная», а «фоновая» засветка. Понятия эти часто употребляются в практике видеонаблюдения (ВН), да и камеры мы рассматриваем из этой индустрии – как наиболее подходящие моделистам по совокупности показателей качества и весогабаритных характеристик. Однако, есть разница: если в ВН важнейший параметр – минимальная освещенность, при которой камера выполняет свои функции, то в дневном небе ситуация иная. В отличие от ВН, у нас перепады освещенности не «день-ночь» (то есть, от 0,00005 до 100000 лк), а «солнечно-облачно» (соотношение освещенностей на солнце и в тени может быть порядка 2000). Специалисты приводят следующие данные: в июньский полдень при ясном небе и метеорологической дальности видимости (МДВ) освещенность равна уже названному значению 100000 лк, средняя же дневная освещенность – где-то 1000-10000 лк, а ночью – порядка 0,02 лк. На восходе и закате солнца освещенность порядка 5-10 лк. (Источник информации – «Безопасность NEWS»)

Небо в нашем случае – понятие относительное и определяется оно набором высоты, в зависимости от которой цвет неба, как фона может быть разным, поскольку будет разным состав воздуха. Фоновая засветка от неба – это, в сущности, солнечный свет, рассеянный молекулами воздуха, содержащимися в воздухе микрочастицами загрязнений и, наконец, испарениями. Доминирующий в ясный солнечный день голубой цвет объяснил физик Джон Рэлей, который вывел закон, согласно которому интенсивность рассеянного света обратно пропорциональная четвёртой степени длины волны, если рассеивающие частицы малы по сравнению с длиной волны света – отсюда, фиолетовые лучи рассеиваются почти в 16 раз сильнее красных. Но что такое рассеяние, когда речь идёт о свете? Рассеянием света называют процесс преобразования света веществом, сопровождающийся изменением направления распространения света и проявляющийся как несобственное свечение вещества. Проще говоря, молекулы воздуха под воздействием света возбуждаются с частотой световой волны и начинают излучать собственный свет – в данном случае, голубой. Однако, наличие упомянутых микрочастиц, особенно, ближе к земной поверхности, добавляют к рассеянному голубому свету собственные отраженные составляющие и делают его белесоватым. При этом (за счет отраженных лучей) снижается контрастность между участками, напрямую освещенными солнцем, и участками, находящимися в тени различных предметов.

 

Вернёмся к камерам WAT. Согласно выводам из «Безопасность NEWS», формат 1/2 дюйма обеспечивает запас по динамическому диапазону исходных световых контрастов в солнечный день и позволяет камере воспроизводить чёткое контрастное изображение при больших перепадах по освещенности в рамках растра. В ПЗС, аналогичных по разрешению, но меньших по формату, динамический диапазон по контрасту будет меньше: для ПЗС 1/3 дюйма вдвое, для 1/4 дюйма – вчетверо. Например, камера LTC 0500, имея низкий уровень собственных шумов, обеспечивает динамический диапазон по контрасту (определяемый соотношением коэффициентов отражений объектов – максимального к минимальному) более 10000. При ведении воздушного боя имеет значение контраст объекта с фоном: вспомним, как военные самолёты сверху окрашиваются в зелёные цвета, а снизу – в небесные (на рисунке показано, как художник журнала «Моделист-конструктор», изображая истребитель «ЛА-5ФН», напомнил об этом). 

На снижение контраста влияет прозрачность атмосферы (дождь, туман). Как приём, повышающий разборчивость мелких неконтрастных деталей, применяют также «оконтуривание» (эта, и ряд других функций имеются у достаточно совершенных и дорогих камер, о чем мы будем рассказывать по мере необходимости). Виражи авиаробота означают для видеокамеры резкие перепады освещенности и в этом большом диапазоне яркостей контрастность также «скачет». Для ВН этот случай тоже не редок и в специальной литературе, рекомендуя режимы работы для подвижных камер, «схватывающих» блики в период обзора, описывают, как лучше произвести настройку системы автоматического диафрагмирования, чтобы предотвратить мелькания яркости изображения на мониторе. 

Вернёмся к диафрагме. Это механическая заслонка, которая регулирует количество света, попадающее на матрицу (есть еще определение: подвижное кольцо с отверстием переменного диаметра которое может открываться и закрываться как зрачок глаза). В ряде недорогих цифровых камер используется цифровой аналог диафрагмы – система, изменяющая время считывания информации с матрицы; при этом площадь отверстия остаётся постоянной; управляется системой экспозамера. Экспозамер – система замера световых показателей объекта съёмки; необходим для точного определения экспозиции сюжета. Бывает средневзвешенный, точечный, многоточеный и матричный. Точечный позволяет проводить замер экспозиции по одной точке сюжета. 

 

Фирмой Sony разработана функция CCD IRIS (диафрагма в ПЗС - верхняя часть рисунка), позволяющая осуществлять электронное автоматическое управление световым потоком путём выбора оптимальной скорости затвора. А функция Smart Control (интеллектуальное управление – нижняя часть рисунка) автоматической компенсации фоновой засветки обеспечивает интеллектуальное управление диафрагмой, усилением и балансом белого с помощью гибкой логики.

При изменении значения диафрагмы меняется глубина резкости - расстояние между резким передним планом и резким задним. Когда вы фокусируетесь на объекте съёмки, то есть, наводите аппарат на резкость, отдельные фоновые детали сюжета также будут в фокусе. В основе этого явления тот факт, что при нерезкой фокусировке каждая точка объекта съёмки отображается на светопринимающей матрице в виде кружка. Если диаметр этого кружка не более 0,25% от высоты кадра, наш глаз не ощутит потерю четкости. Для ведения воздушного боя между оснащенными видеокамерами авиамоделями глубина резкости имеет большое значение как средство, позволяющее видеть одновременно и земную поверхность, и объекты на ней, и цель.

 

Для наглядности - пример: объектив «Индустар 50-2» от фотоаппарата «Зенит-Е». Согласно паспортным данным, этот объектив имеет фокусное расстояние 50 мм, относительное отверстие 1:3,5, шкалу диафрагм – от 3,5 до 16. На объектив нанесена шкала глубины резкости – на рисунке она самая нижняя. Шкала представляет собой симметрично расположенные по обе стороны от цифры «3,5» деления, соответствующие значениям диафрагмы, установленным вручную фотографом на основании показаний экспонометра. После фокусировки аппарата, по цифрам на шкале дистанций (она рядом со шкалой глубины резкости), установившимся напротив равнозначных делений шкалы глубины резкости по обеим сторонам от центральной цифры «3,5», можно определить границы глубины резкости для выбранной диафрагмы. На рисунке объектив сфокусирован на расстояние «4 м» при диафрагме «8» – шкала показывает, что изображение будет резким в пределах от 2,5 до 10 м (видно, что цифра «4» установилась прямо над цифрой «3,5»). Шкалы объектива наглядно подтверждают правило: чем больше закрыта диафрагма, тем больше глубина резкости.

Большее закрытие диафрагмы затруднено по механическим причинам, а, кроме того, когда физические размеры диафрагме становятся соизмеримы с длинами световых волн на четкость изображения начинают отрицательно влиять дифракционные явления. Когда световой поток надо ослабить очень сильно и закрытия диафрагмы недостаточно, уменьшают прозрачность оптики объектива установкой спот-фильтра. Это нейтральный фильтр с переменной по диаметру плотностью. У него периферийная часть прозрачна, а ближе к центру светопропускание уменьшается до нуля – что незаметно при открытой диафрагме, но заметно при её закрытии, так что не приходится закрывать её чрезмерно. При этом объектив ослабляет световой поток примерно в 10000 раз.

Есть и другой путь компенсации засветки – интеллектуальное регулирование.

 

Рисунок из каталога систем ВН Sanyo – камера 1/3 дюйма VCC-5972/5974. Сверху вниз (изображение на иллюстрациях может отличаться от реального) 

- компенсация засветки для движущегося объекта (засветка движущегося объекта непрерывно измеряется и плавно регулируется);

- компенсация засветки для объекта находящегося вне центральной зоны кадра (можно задавать зоны фотометрии в любых местах на экране и присваивать конкретным зонам относительные “веса”);

- регулировка резкости контуров изображения

- компенсация засветки с установлением веса для каждой из зон фотометрии (можно изменять размер и положение центральной рамки.

А у камер VCC-9300P/9400P работают три варианта компенсации фоновой засветки:

- многооконная фотометрическая система (64 области);

- установка фотометрических весовых коэффициентов в 5 зонах;

- многооконное маскирование (48 областей).

Что еще о функциях видеокамер? Важную роль играет стабилизация изображения – но о ней подробнее в следующих главах.

 

И немного отвлечемся от науки: а чем вести воздушный бой? На выбор видеокамеры влияет и выбор оружия с точки зрения прицеливания и даже способность авиамодели «пойти на таран». Например, в пародийной комедии «Без вины виноватый» (режиссёр Прэт Проф) актёр Лесли Нильсен атакован радиоуправляемой моделью биплана: как в пародируемом фильме Хичкока, где героя атакует настоящий самолёт. 

На рисунке – детектор активности MultiScope II/AD фирмы Geutebruck GmbH. Система позволяет определять активность на отдельных участках видеоизображения. Каждое изображение покрыто сеткой из 28 х 18 ячеек одинакового размера. Каждая из этих ячеек может быть установлена в режиме обнаружения. Это позволяет учитывать направление движения цели и отсекать ложные срабатывания. То есть, использовать как электронную рамку прицеливания либо сделать с ёе помощью автоматический захват цели, подавая команды через радиоуправление.

 

На форумах авиамоделистах обсуждаются различные способы, вплоть до пушки, которая стреляет на ограниченную дальность, а потом заряд самоуничтожается – в целях безопасности тех, кто внизу. Как направление для конструкторского поиска приведём арбалет фирмы Umarex – данная модель пистолетного типа имеет силу растяжения 9 кг, стальной лук и стрелы с металлическим наконечником (возможность их самоуничтожения, видимо, можно предусмотреть).

Новой технологией для состязаний технических устройств стало даже обслуживание зрителей – то есть, обеспечение массовости. Зрителям уже не надо испытывать дискомфорт – всё увидеть в реальном времени позволяет видеопроекционная техника с большими экранами: трансляция может идти прямо с борта авиаробота. На III Международных состязаниях роботов, о которых рассказывал «РЛ» именно видеопроекторы обеспечивали бурную реакцию зрителей, так как лего-модели были маленькие и видеотехника давала необходимое увеличение. Как показывает опыт катастроф с многочисленными жертвами на воздушных праздниках, лучше всего наблюдать из укрытия посредством видеопроектора – это относится и к авиамоделям, которые будут стрелять и падать. А. Барсуков, журнал "Радиолюбитель" № 4 за 2005 год; эта статья легла в основу раздела "Чем обусловлен выбор видеокамеры?" 1-го выпуска справочника "Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем" 

 

 

 

В дополнение к теме

 

15.08.2001. В Германии совершил полет пассажирский дирижабль. 12 человек, каждый из которых заплатил за билет 270 долларов, в течение часа летали на его борту над Боденским озером близ города Фридрихсхафен. 101 год назад над этим озером был запущен первый воздухоплавательный аппарат, построенный графом Фердинандом фон Цеппелином. По материалу радио "Свобода"

20.11.2004. Второй раз в этом году созданный американским космическим ведомством НАСА самолет побил мировой рекорд скорости, в десять раз превысив скорость звука во время испытательного полета над Тихим океаном. Спустя 57 лет после того, как американский летчик Чак Йегер впервые преодолел звуковой барьер, беспилотный самолет X-43A развил рекордную скорость 12 тысяч километров в час.

Летательный аппарат, длина которого чуть более трех с половиной метров, был запущен с помощью небольшой ракеты, закрепленной на крыле бомбардировщика B-52, которая вывела его в более высокие слои атмосферы и разогнала до гиперзвуковой скорости, необходимой для запуска двигателя. В течение десяти секунд беспилотный самолет, находясь на высоте 33 километра, летел на скорости, в десять раз превышающей скорость звука, установив тем самым новой мировой рекорд.

В отличие от существующих летательных аппаратов, которые несут с собой запас кислорода для работы двигателя, самолет X-43A использует кислород из атмосферы, что позволяет значительно снизить вес аппарата. Поэтому в перспективе такой самолет можно рассматривать как предшественника более скоростных военных самолетов, или же легких космических аппаратов, способных вместо большого запаса топлива нести на борту более тяжелый груз.

«Министерство обороны хочет создать ракеты и самолеты дальнего радиуса действия. НАСА много добилось в этом направлении, - говорит Винс Рауш. - Разработки двигателя, работающего на атмосферном воздухе, для первой ступени двухступенчатой системы в итоге позволит нам создать более гибкую, надежную. безопасную и дешевую пусковую систему».

В ходе подготовки полета инженеры нанесли на носовую часть самолета X-43A и переднюю кромку крыла особый углеродный термостойкий состав, похожий на тот, которыми покрывается наружная поверхность космических шаттлов. Это необходимо для защиты от высоких температур, достигающих в этих точках 2000 градусов по Цельсию - на 600 градусов выше, чем во время мартовских испытаний.

Целью запусков самолета X-43A являются испытания новой технологии, представляющей собой гиперзвуковую альтернативу турбореактивным двигателям. По мнению ученых, в перспективе гиперзвуковые самолеты смогут достигать любой точки земного шара за три-четыре часа. По материалу радиостанции "Голос Америки"

 

Беспилотный мини-«Боинг»

03.08.2007. В прошлом месяце совершил первый полет экспериментальный беспилотный минисамолет Х-48B, разработанный авиакосмической корпорацией «Боинг».

Новая машина весит 225 кг и управляется радиокомандами с земли. Главная особенность ее конструкции – особая геометрия крыла, которое плавно переходит в фюзеляж. Х-48B внешне похож на самолеты типа «летающее крыло», однако его фюзеляж сильно уплощен и не имеет хвостового оперения. Благодаря такой форме машина в полете испытывает меньшее сопротивление воздуха и потому экономит горючее. Она оснащена тремя турбореактивными двигателями, расположенными в хвостовой части.

Летные возможности самолета проверяются в Испытательном центре им. Драйдена, расположенном в калифорнийской пустыне Мохаве. Двадцатого июля он поднялся на 2250 м и провел в воздухе 31 минуту. Он должен совершить еще более двадцати полетов на высотах до трех километров, разгоняясь до 220 км/час. Если эта фаза летных испытаний пройдет нормально, самолет будут проверять на более высоких скоростях.

Х-48B представляет из себя двенадцатикратно уменьшенную модель будущего межконтинентального авиалайнера такой же формы с размахом крыла в 75 метров, рассчитанного на 450 пассажиров. Расчеты показывают, что такие машины смогут совершать беспосадочные околозвуковые полеты на расстояния свыше 10 тыс. км, потребляя на 20% меньше горючего по сравнению с сегодняшними авиалайнерами того же класса. Начавшиеся в пустыне Мохаве испытания позволят проверить летные возможности проектируемой машины, в особенности ее устойчивость при взлете и посадке. По материалу радиостанции "Голос Америки"

 

13 октября 2008 г. В США разрабатывают гибрид самолета и дирижабля. Шинная компания Goodyear до сих пор владеет старыми дирижаблями, которые отреставрированы и иногда даже летают. Гелий обеспечивает только половину подъемной силы, самолет взлетает и садится за счет аэродинамической тяги. Брайан Мартин и Роберт Рист создали компанию Ohio Airships с целью наладить производство и продажу необычных летательных аппаратов - они называют их Dynalifter. Это сочетание двух концепций: внешне этот аппарат напоминает гигантский грузовой самолет, с крыльями и подвешенными к ним двигателями. Но его обводы, похожие по форме на акулу или даже кита, заставляют вспомнить об аппаратах легче воздуха, то есть дирижаблях. Пока что изготовлен только прототип такого гибридного полусамолета-полудирижабля. Он успешно прошел испытания, и теперь авторы идеи и держатели патента собирают деньги на строительство целой серии "Дайналифтеров". Крупнейший из них будет стоить около 120 миллионов долларов и сможет поднимать и перевозить многотонный груз в контейнерах на расстояние до 9 тысяч километров. По материалу BBC

 

17 марта 2009 г. Министерство обороны Великобритании представило новейшие самолеты-беспилотники, которые будут стоять на вооружении армии будущего. Произошло это в рамках Недели науки и технологий - ежегодно проводимого мероприятия, в ходе которого производители могут похвастаться своими последними разработками.

МИНИ-БЕСПИЛОТНИК T-HAWK

На вооружении американской армии стоят 90 аппаратов T-Hawk

Модель, разработанная компанией Honeywell, весит всего 8 кг и обладает способностью неподвижно зависать в воздухе, неся на себе камеру наблюдения и прибор ночного видения. Таким образом, войска получают дополнительную точку для ведения наблюдения за противником.

Такие аппараты по цене 250 тыс. долларов каждый уже стоят на вооружении американских и британских войск и сейчас проходят апробацию в Ираке.

WATCHKEEPER

Самолеты Watchkeeper UAV уже опробованы в Ираке и Афганистане

Беспилотники производства компании Thales несут службу в Ираке и Афганистане. Этими разведсамолетами не нужно управлять с земли. Устройство полностью автоматизировано и может самостоятельно выбирать кратчайший маршрут до предварительно заданной цели.

По словам британского сержанта Дэвида Александра, который служит в 32 артиллерийском полку, Watchkeeper уже спас не одну жизнь.

"Им легко управлять. На самом деле легко. У нас в каждой команде по два человека, один из которых задает координаты цели, а второй анализирует информацию, поступающую от расположенных на беспилотнике наблюдательных устройств", - рассказывает он.

"В основном его используют для обнаружения самодельных взрывных устройств - он может зафиксировать подозрительно взрыхленную землю, поставленную растяжку или самих боевиков. Работа действительно приносит удовлетворение, когда ты понимаешь, что спасаешь жизни других людей", - говорит сержант.

MQ-9 REAPER

Беспилотник MQ-9 Reaper стоит на вооружении британской армии

Беспилотник Reaper, преемник широко известного Predator UAV, - это более крупный и быстрый аппарат, который способен нести груз весом в 1,3 тонн.

Reaper предназначен для ведения наблюдения с большой высоты, а также обстрела противника.

Predator может подниматься на высоту в 7,6 км и развивать скорость в 193 км/ч; Reaper может летать на скорости 400 км/ч и набирать высоту в 15 км.

Reaper уже стоит на вооружении ВВС США и Британии; инженеры работают над созданием новых модификаций.

DESERT HAWK III

Разведчик Desert Hawk III можно запустить с рук

Беспилотник Desert Hawk III значительно меньше Reaper. Он запускается с рук и помещается в солдатский рюкзак.

Эта модель создана компанией Lockheed Martin; радиус действия Desert Hawk III - 15 км.

В воздухе Desert Hawk III может находиться до полутора часов; управляется с помощью лэптопа и передатчика.

CASPER 250

Британская полиция использует Casper 250 в поисковых операциях

Британские фирмы также разрабатывают небольшие беспилотники, которые можно носить в рюкзаке.

Фирма Sonic Communications из Бирмингема создала модель Casper 250, который можно запустить через 20 минут после распаковки.

По словам инженеров фирмы, аппарат становится "бесшумным и невидимым", когда поднимается на высоту 100 метров. Он может оставаться в воздухе более 90 минут.

TARANIS и MANTIS

Компания BAE Systems работает над двумя моделями беспилотников.

Mantis - большой аппарат с размахом крыльев в 22 метра. Он может держаться в воздухе более суток и подниматься на высоту более 12 км.

По словам представителя BAE Адама Моррисона, Mantis способен действовать в автономном режиме - достаточно задать ему точку взлета и посадки.

Беспилотник-"невидимка" Taranis предназначен для нанесения ударов в глубоком тылу противника. Его первый полет запланирован на 2010 год. По материалу BBC

17 июля 2010 г., Аппарат на солнечных батареях летает 7 дней без посадки

Построенный в Великобритании летательный аппарат Zephyr на солнечных батареях далеко превысил существующий рекорд длительности полета, проведя в воздухе без посадки уже неделю.

Беспилотный аппарат поднялся в воздух с испытательного полигона американской армии в Юме (штат Аризона) в 13:40 по Гринвичу в прошлую пятницу. Прошла неделя, а он все еще летает.

Полет проходит без посадок и днем и ночью. По длительности он уже в пять раз превзошел рекорд для беспилотников по версии мировой федерации авиаспорта.

Аппарат создала британская оборонная и исследовательская компания Qinetiq.

Менеджер проекта Zephyr Джон Солтмарш говорит, что беспилотник продолжит летать еще неделю, а затем приземлится.

"Zephyr – это по сути первый "вечный" летательный аппарат", - говорит Солтмарш в интервью Би-би-си.

Днем пропеллеры аппарата питаются от солнечных панелей. В темное время суток пропеллеры работают от аккумуляторов, которые подзаряжаются опять-таки солнечной энергией днем.

Qinetiq разрабатывала Zephyr в течение нескольких лет. Как ожидается, в будущем высотные беспилотные летательные аппараты большой длительности полета будут применяться во многих областях.

Военным такие аппараты нужны для связи и разведки. Также они могут использоваться для наблюдения за поверхностью земли, для научных и иных гражданских целей.

Главное преимущество солнечных аппаратов – их способность надолго зависать над одним и тем же участком местности. Спутники на низкой орбите лишь пролетают мимо. А даже крупные беспилотные летательные аппараты, используемые военными, должны регулярно возвращаться на базу для дозаправки.

Zephyr доказывает, что он может висеть в небе неопределенно долгое время. В него встроен автопилот, позволяющий ему кружить над одной и той же точкой.

С размахом крыльев в 22,5 метра, Zephyr на 50% больше предыдущих моделей солнечных аппаратов. В нем усовершенствована конструкция хвоста и крыльев, что существенно улучшает аэродинамику.

Создатели аппарата также обновили бортовую электронику и системы управления электропитанием и увеличили объем фюзеляжа, что позволяет разместить больше оборудования.

"Запуск был прекрасен, он так гладко прошел, - говорит Солтмарш. – Пять человек подняли его над головой, запустили, и он полетел".

Официально признанный рекорд длительности полета беспилотного аппарата – 30 часов 24 минуты, его установил американский робот Global Hawk. Zephyr ранее провел в воздухе 83 часа, но при этом не присутствовали представители Международной федерации аэронавтики (FAI).

В этот раз они в Юму приехали и, если сочтут, что правила FAI соблюдены, то зафиксируют новый рекорд.

Полет Zephyr – это уже второе заметное событие в мире солнечной авиации с начала нынешнего года. Ранее летчик Андре Боршберг успешно провел первый пилотируемый полет на солнечном самолете ночью. По материалу BBC

 

 

 

Возможная причина, почему на Западе разрабатывают беспилотные пассажирские самолёты

 

Вертолет покружил над площадью и приземлился точно... на ладонь своего конструктора. Мини-геликоптер весит всего 13 граммов, но, несмотря на это, всю четверть часа своего полета передавал четкие кадры всего происходящего под ним на земле.

Подобными испытаниями «стрекоз» с видеокамерами на борту в последнее время занимаются во многих странах, поскольку экономика нуждается в видеосъемках с большой высоты. Они нужны строителям дорог и коммуникаций, геодезистам для точной привязки к местности, картографам для обновления атласов. Кинематографисты просто мечтают о панорамных съемках.

Наконец, без картинки местности с высоты птичьего полета не обойтись составителям цифровых карт при планировании сетей радиосвязи. Причем чем подробнее такая карта, тем точнее можно учесть влияние рельефа и объектов на распространение радиоволн, поскольку на затухание сигнала влияет не только расположение зданий, но и конфигурация улиц и площадей.

В нашей стране мини-геликоптеры с успехом конструируют в лаборатории робототехники и мехатроники Института прикладной механики Российской академии наук. На этой серии вертолетов опробована электронная система стабилизации полета, что позволяет повысить качество видеосъемки. Авиаробот оснащен электронной картой с высокой степенью детализации, которая показывает его местоположение.

С появлением миниатюрных систем, которые могут быть использованы в качестве шпионов, тут же появилась и система противодействия. Недавно на форуме «Технологии безопасности» была представлена мобильная радиолокационная станция «Каста», разработанная в Муроме, способная засечь даже такой маленький воздушный объект на расстоянии сто километров независимо от его отражающей маскировки. Александр БАРСУКОВ, Юрий ВЕРЕЩАГИН, газета "Гудок", 17 февраля 2006 г. 

 

В работе по описанию системы документации СМК «Аэрофлот» перешел на ARIS

11 августа 2011 г. ОАО «Аэрофлот» — обладатель единого сертификата, подтверждающего соответствие системы менеджмента качества авиакомпании (СМК) требованиям международного стандарта ISO 9001:2008. Одно из требований этого стандарта — наличие системы документации, позволяющей упорядочить и структурировать внутреннюю деятельность компании. Разработку системы документации «Аэрофлот» теперь ведет с помощью платформы ARIS.

Работа по документированию системы менеджмента качества велась в «Аэрофлоте» несколько лет, для чего использовался инструмент H3 Basis Tool, выпускавшийся компанией, которая к настоящему времени исчезла с рынка BPM-инструментов. Из-за этого техническое сопровождение данного программного продукта стало недоступным, так что его в любом случае необходимо было заменить системой, версии которой регулярно обновляются. Сделать это предстояло отделу управления СМК и департаментам ИТ-блока ОАО «Аэрофлот».

Выбор платформы ARIS, лидера рынка BPM и стандарта де-факто для описания и анализа бизнес-процессов, был, в частности, обусловлен тем, что в других подразделениях авиакомпании ARIS уже с успехом использовался. Несколько лет назад в »Аэрофлоте» была создана концепция единой базы бизнес-процессов и внедрения средств BPM, а помогали в этом консультанты компании Software AG & IDS Scheer, разработчика ARIS.

Проект по замене BPM-инструмента должен был сохранить уже затраченные «Аэрофлотом» ресурсы на разработку документации СМК в старом программном продукте. Для этого все наработки были перенесены в базу данных ARIS (были написаны приложения, осуществляющие автоматическую генерацию процессных моделей на основе всех данных, имевшихся в среде H3 Basis Tool). Для отдела управления СМК разработано также соглашение о моделировании, необходимый документ, определяющий правила работы по описанию различных областей деятельности ОАО «Аэрофлот» (стратегия, организационная структура, документы, бизнес-процессы, структура знаний, полномочия) и обеспечивающий цельность и непротиворечивость этой деятельности не только в рамках отдела управления СМК, но и в масштабах всей компании.

Проект выполнен за 3 месяца. Его результатом стала единая база данных документации СМК ОАО «Аэрофлот» с многопользовательским доступом и сохранной возможностью публикации моделей в интранете. Электронная БД также обеспечивает прозрачный доступ к нормативно-правовой документации компании с помощью моделей, содержащих ссылки на процессы, регламенты, положения и иные корпоративные документы.

«От рисков по исчезновению с рынка ИТ-компаний, особенно маленьких, на 100% никто не застрахован, — говорит руководитель отдела управления СМК ОАО «Аэрофлот» Татьяна Туранская. — И особая ценность этого проекта в том, что мы смогли полностью сохранить результаты работы по созданию документации СМК и сделанные компанией инвестиции в нее. А это несколько человеко-лет. Затраты на перерисовку моделей в новом инструменте были бы такими же, если бы не помощь консультантов Software AG: все наработки компании они перенесли в новую среду полностью и в автоматическом режиме. И, по сути, обеспечили ту самую страховку».

«Помогать компаниям, попавшим в трудное положение по независящим от них обстоятельствам, — дело чести для лидера рынка, — отмечает директор по консалтингу Software AG & IDS Scheer Андрей Коптелов. — И я надеюсь, мы смогли в очередной раз подтвердить, что ARIS по праву считается отраслевым стандартом по BPM».

 

Самолет на солнечных батареях Solar Impulse в четверг начал свой первый межконтинентальный полет из Швейцарии в столицу Марокко Рабат.

Созданный конструкторами Бертраном Пикаром и Андре Боршбергом самолет был впервые представлен публике в конце июня 2009 года. Первый длительный полет летательного аппарата на солнечной энергии состоялся 7 апреля 2010 года. Тогда Solar Impulse удалось провести в воздухе приблизительно 75 минут.

В мае 2011 года Solar Impulse, также управляемый Бошбергом, совершил перелет из Швейцарии в Бельгию, приземлившись в аэропорту Брюсселя через 13 часов после старта. Размах крыла Solar Impulse составляет 63,4 метра, вес — 1,6 тонны. На его крыльях находятся около 12 тысяч фотогальванических элементов, которые снабжают солнечной энергией четыре электромотора мощностью десять лошадиных сил.

Конструкторы надеются, что постепенное снижение веса солнечных батарей позволит брать на борт аппарата двух пилотов, которые смогут совершить беспосадочное путешествие вокруг света. "Голос России" от 24.04.2012.

 

 •AEROSPACE TESTING RUSSIA-2012 

Международная выставка Aerospace Testing Russia`2012 пройдет со 2 по 4 октября в павильоне № 7 (залы 1, 2) ЦВК «Экспоцентр». На сегодняшний день это единственная в России специализированная выставка, демонстрирующая испытательное оборудование для разных отраслей промышленности, включая авиационно-космическую.

Смотр организован группой компаний ITE при поддержке и участии Комитета по обороне Государственной Думы РФ, Межгосударственного авиационного комитета, Федерального космического агентства, Российского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике, Международной ассоциации космической деятельности, при содействии ЗАО «Экспоцентр». 

На выставке будет представлено испытательное оборудование, которое является определяющим в развитии современных технологий и значимой составляющей в любой сфере промышленности каждой страны.

Государственная программа развития авиационной промышленности до 2025 года предусматривает, в частности, задачу создания самолетов лучших, чем зарубежные аналоги. Такого совершенства можно достичь только при условии использования новейшего измерительного и испытательного оборудования, поскольку современные достижения в области измерительных и испытательных технологий позволяют повысить тот уровень состояния конструкции, который должен определить ресурс самолета. Это чрезвычайно важно для создания конкурентоспособной продукции.

В этом году идет ребрендинг выставки, который позволит привлечь дополнительных участников и посетителей.

Выставка Aerospace Testing Russia`2012 продемонстрирует оборудование и технологии для тестирования материалов и продукции для таких отраслей промышленности, как аэрокосмической промышленности, машиностроения, станкостроения, автомобилестроения, металлургии, нанотехнологий, текстильной промышленности, полиграфии и др.

Тематика выставки объединяет основные виды испытаний, контроля и технической диагностики, такие как неразрушающий контроль, климатические и механические испытания, техногенная диагностика, экологическая диагностика, лабораторный контроль, промышленная автоматизация (автоматизация производства и технологических процессов), информационные технологии и программное обеспечение систем промышленной автоматизации.

Экспозиция разместится на площади 950 кв. метров.

Aerospace Testing Russia - это уникальная встреча с представителями крупнейших испытательных научных центров, НИИ, ведущими разработчиками.

В работе выставки примут участие 75 компаний из Германии, КНР, России, США, Финляндии, Франции, Швейцарии.

Среди экспонентов – Shimadzu Europe GmbH, National Instruments, Rohde&Schwarz, Meggitt и др.

Россию на выставке представят такие фирмы и организации, как «Аджилент Технолоджис», «Диполь», «Елена Мур Трейдинг», «БЛМ Синержи», «Информтест», «Криосистемы», «Мелитэк», «Мастер-Тул», «Новотест Октава+», «Сантек 2», «Тестсистемы», «Экситон Аналитик», «Эликс +» и другие.

 

Соображения от справочника "Кто есть кто в робототехнике". Возможно, БПЛА найдут применение в рекламных агентствах - по типу того, как в СССР до войны авиация использовалась в целях пропаганды. Сбрасывать с БПЛА рекламные листовки на массовых мероприятиях - задача не такая простая: платформа должна обладать высокой надёжностью, сохранять устойчивость после освобождения от груза листовок, сбрасывать листовки с учетом высоты, ветра, занимаемой людьми площади.

Актуальным также может оказаться создание стрелкового клуба, где обучают стендовой стрельбе - но не по "тарелочкам", а по БПЛА (а также по сбрасываемым с них на парашютах предметам - бомбам и т. п.), чьи шпионско-террористические возможности понемногу растут. Телохранитель, которому поручено охранять клиента или территорию, должен уметь отразить воздушную атаку изо всех видов оружия, которые оказались под рукой: пистолета, револьвера, автомата, пулемёта, охотничьего / помпового ружья, ПЗРК - короче, изо всего, вплоть до бумеранга или булыжника. Патроны также могут быть различными в зависимости от размеров БПЛА (от сверхминиатюрного до ракетоносца) и обстановки: дробь, картечь, жакан, трассирующие / разрывные / зажигательные пули. Надо знать уязвимые места больших БПЛА: бензобак, двигатель, винторулевая группа. БПЛА при этом может всячески маневрировать, ставить дымовую завесу, заходить со стороны солнца. Конечно, подобные тренировки весьма дорогостоящи, но они простимулируют рынок БПЛА.

Но наиболее актуальной задачей нам представляется создание сверхмощного подъёмного крана на основе БПЛА - радиоуправляемого либо автономного. Для начала можно попробовать сделать беспилотный вариант вертолёта Ми-26, полезная нагрузка которого - 20 тонн. Уже за счет "сокращения" экипажа, состоящего из 5 человек + системы его жизнеобеспечения, можно уменьшить взлётную массу на пару тонн. Но в перспективе нужна специализированная грузовая авиаплатформа, возможно, оснащенная ракетными двигателями (как в проектах индивидуальных ранцевых движителей), способная поднимать и транспортировать порядка 40-50 тонн. Такой подъёмный агрегат необходим на высокогорных стройках (напомним: потолок высоты Ми-26 - до 4600 м), строительстве гидросооружений и других нестандартных по размерам и подступам объектов, в портовых терминалах, железнодорожных узлах и т.д.

Перспективным также представляется интерфейс на основе планшетного ПК с трёхмерным экраном. Это позволит вести радиобой между авиамоделями, оснащенными GPS-навигаторами и высотомером, передающими на планшетник координаты в трёх измерениях. На экране ПК будут отображаться все авиамодели - свои и противника, причем бой может вестись между множеством БПЛА. Управлять каждый своим самолётом будет через 3D-стило, соединённое с планшетным ПК беспроводной связью: достаточно будет рисовать на экране траекторию движения авиамодели, её маневры и фигуры высшего пилотажа.

Чтобы предотвратить лазерные атаки на пассажирские самолёты, воздушное пространство аэропортов будут патрулировать БПЛА: они будут засекать лазерный луч, определять местонахождение его источника, сообщать об этом мобильной полицейской группе и выпускать в в это место ракету с нервно-паралитическим газом наводимую по тому же лазерному лучу - чтобы к моменту прибытия полиции злоумышленник был на полчаса парализован.

 

«ТРАНСАЭРО» ВЗЛЕТАЕТ В ОБЛАКА С SAP HANA ENTERPRISE CLOUD

13 февраля 2015 года/ – Компания SAP СНГ и вторая крупнейшая авиакомпания России «Трансаэро» объявляют о старте проекта по переносу SAP ландшафта в облако c помощью SAP HANA Enterprise Cloud (SAP HEC).

Авиакомпания «Трансаэро», реализующая комплексную программу повышения эффективности бизнеса, планирует в этом году активно повышать качество ИТ-поддержки и использовать для этого дополнительные технологические ресурсы. Оптимальным решением для авиаперевозчика стал переход в облака SAP HANA Enterprise Cloud, который «Трансаэро» осуществила первой из российских авиакомпаний.

«Особую ценность для нас представляют безопасность и скорость внедрения. По подсчетам специалистов SAP Consulting, наша компания перейдет в облако в два раза быстрее по сравнению со сценарием закупки оборудования. Это имеет большое значение для повышения эффективности нашей работы и успешной реализации ИТ-стратегии компании», – отметил руководитель департамента информационной безопасности «Трансаэро» Сергей Гавренков. 

Роман Ганрио, директор по консалтингу и образованию SAP СНГ, отметил: «Мы предложили компании «Трансаэро» готовую модель и выверенный сценарий перехода в облако HEC на базе российского ЦОД SAP в кратчайшие сроки и без отрыва от рабочих процессов и при полной поддержке экспертов SAP. Надеемся, что новый интегрированный подход позволит компании упрочить ее позиции среди лидеров российского и международного рынков авиационных перевозок».

 

STC10. Многофункциональная малогабаритная программируемая система управления БПЛА

Система управления для БПЛА со взлетным весом от 0.4 кг. Программно совместима с STA30, содержит меньшее количество блоков управления. Для измерения параметров полета предусмотрено подключение внешних модулей (высотомеров, измерителей скорости, приемника GPS, системы записи полетных данных).

- Измерение углов ориентации (крен, тангаж), точность до 0.5 ;

- Измерение угла курса с точностью до 0.7°;

- Измерение угловых скоростей по трём осям до 150°/с;

- Частота обработки данных 25 Гц;

- Рабочий диапазон температур от -5°до +60°С;

- Интерфейсы RS-232 и RS-485;

- 8 каналов формирования ШИМ (5 В) для управления сервоприводами;

- 5 каналов захвата ШИМ (5 В) для ввода сигналов с внешнего блока управления;

- Возможность подключения внешних устройств по интерфейсу RS-485;

- Настраиваемый контур управления с ПИД контроллерами;

- Встроенная система отработки программы полета;

- Протокол обмена данными NMEA;

- Напряжение питания 3....10 В;

- Потребление в активном режиме 64 мА (при 5.5 В);

- Габариты корпуса 45 х 30 х1 6 мм;

- Вес не более 25 г. По материалу НТЦ "РИССА"

 

АКТУАЛЬНО: Дачники, беспилотники и распознавание образов - http://2004tkt.blogspot.ru/2016/09/blog-post.html

 

является серьёзной проблемой, если иметь в виду недорогие и компактные средства видеосвязи и телеметрии в определённых частотных диапазонах и с требуемыми показателями качества электронного зрения БЛА. В этой связи интересна программа Radio Free Intel — проект корпорации Intel по интеграции радиоустройств в процессоры и по созданию адаптивных радиоплатформ, о которой рассказал в Сан-Хосе на Форуме Intel для разработчиков старший вице-президент корпорации Патрик Гелсингер. В дополнение к этому Эрик Ментцер, вице-президент Intel, рассказал о планах по ускорению всемирного развёртывания беспроводной инфраструктуры широкополосного доступа.

Идея Intel заключается в том, что в будущем повсеместная беспроводная коммуникационная среда будет реализована путём внедрения отраслевых стандартов и при этом она будет основана на устройствах и конструктивных компонентах Intel, характеризующихся низкой стоимостью производства и масштабируемостью. Корпорация сообщила о разработке ключевых радиокомпонентов для радиосвязи с использованием цифровых КМОП-технологий с проектной нормой 0,18 микрон, включая самый быстрый в мире управляемый генератор (радиокомпонент, отвечающий за формирование частоты, с которой передаются и принимаются сигналы) на КМОП, функционирующий на частотах свыше 75 ГГц. Применяя для создания этих и подобных аналоговых компонентов технологический производственный процесс, разработанный для цифровых устройств, Intel стремится снизить затраты на реализацию беспроводного подключения.

Хотя микросхемы для организации беспроводной передачи информации являются основным компонентом программы Radio Free Intel, корпорация разрабатывает и радиоплатформу, которая будет адаптироваться к окружающей обстановке и пользователю. Корпорация уже добилась успехов в разработке адаптивной радиоплатформы, заложив основы для расчета ширины каналов, адаптивной модуляции и для совершенствования интеллектуальных антенн, что позволяет оптимизировать пропускную способность, дальность, мощность и, в конечном счете, производительность беспроводных коммуникаций. Эти инновации помогут созданию, принятию и сосуществованию различных стандартов беспроводной связи. Кроме того, Intel играет важную роль в разработке стандарта 802.11n для следующего поколения беспроводных технологий с существенно более высокой пропускной способностью. Новый стандарт для беспроводных сетей позволит повысить производительность примерно втрое по сравнению с решениями на базе действующих стандартов 802.11.

Intel исследует технологии адаптивной коммуникации для применения в устройствах нового типа, которые будут свободно обмениваться информацией друг с другом, адаптируясь при этом к меняющимся потребностям пользователя. Гелсингер сообщил, что этот новый класс мобильных устройств, названных «универсальными коммуникаторами», будет незаметно для пользователя подключаться к различным сетям и сервисам.

Что касается беспроводной инфраструктуры широкополосного доступа, то в своём основном докладе Ментцер объяснил роль беспроводных технологий в политике корпорации, касающейся конвергенции вычислительных и коммуникационных средств. Планы Intel по созданию продукции для беспроводных сетей на 2004 г. предусматривают дальнейшее развитие технологий широкополосного беспроводного доступа. В ближайшем будущем платформы на базе процессоров Intel Centrino для мобильных ПК будут включать в себя поддержку беспроводного доступа к сетям стандартов 802.11b/g, реализация которого будет начата в 2003 г., и 802.11 a/b/g, реализация которого начнётся в первой половине 2004 г.

Успехи Intel по созданию устройств на основе стандарта IEEE 802.16a позволят реализовать технологию беспроводного широкополосного доступа, которая может стать альтернативой для существующих методов решения проблемы «последней мили» — таких, как кабельные или DSL линии. Стандарт IEEE 802.16a определяет беспроводную технологию широкополосного доступа, которая используется для подключения точек широкополосного доступа к сетям Wi-Fi.

«Ожидается, что сети на базе стандарта 802.16а позволят увеличить дальность действия до 50 км и будут обладать возможностями по передаче данных, голоса и видео со скоростью до 70 Мбит/с», — сообщил Ментцер. Корпорация Intel заключила соглашения с OEM-производителями оборудования для беспроводного широкополосного доступа, в соответствии с которыми во второй половине 2004 г. на базе аппаратных средств Intel стандарта 802.16а будет создано недорогое оборудование, соответствующее спецификации Wi-Fi. А. П. Барсуков, журнал "ТКТ", № 12, 2003 г. 

 

 

В дополнение к теме

 

Загадочным образом на грядке, где предполагалось посеять помидоры, появились головки чеснока и стали прорастать. Объяснения не было, но оно появилось, когда в начале мая над массивом № 11 дачного местечка Натальино (Раменский район) появился беспилотник и стал зависать то над одним участком, то над другим. Очевидно, он и посеял чеснок на грядке, поскольку это советовал еще академик Вавилов (см. его работу "Посевы риса с аэроплана" в журнале "Вестник знания" № 5-6 за 1931 г.). Опознавательных знаков на коптере не было, поэтому, возможно, это был криминальный вылет. Аппарат этот был достаточно тяжелого класса и видеокамера на нём должна быть довольно высокого разрешения, чтобы собирать компромат (на тех кто развлекается с любовницей), или снимать загорающих девушек топлесс, или высматривать, кто посеял дыни и арбузы (чтобы дать наводку тем, кто совершает набеги на урожай).

 

АКТУАЛЬНО: "Черный ящик" в автомобиле: помощник или надзиратель?  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

 

Сокращенный текст 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

- Ничего такого не случится. Страж-птица - машинка сложная, верно, но Массачусетский вычислитель куда сложнее. И всё-таки, у него нет разума.

- Да, но страж-птицы умеют учиться.

- Ну конечно. И все новые вычислительные машины тоже умеют. Так что же, по-вашему, они вступят в сговор со страж-птицами?

- Так ведь страж-птицы сами переводят свою науку в дело.

Роберт Шекли, «Страж-птица»:

Как свидетельствует Максим Горький в статье «О темах», биолог Оливер Лодж в одной из своих первых книг доказывал, что мышление возникло из ощущения боли, как химическая реакция нервной клетки на толчки и удары внешнего мира. По аналогии можно сделать вывод, что оптимизация полётных качеств у представителей животного мира также происходила под влиянием сопротивления воздуха. Примером может служить саранча. Исследования, проведённые в Институте эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова, показали, что полетом саранчи управляет многоуровневая нейронная система. Чтобы начать полет, саранче надо подпрыгнуть и оторваться от земли: тогда её голову начнёт обдувать встречный поток воздуха. Сразу же активируются ветрочувствительные рецепторы, расположенные на голове насекомого. Далее сигнал поступает в головной мозг, от него к нейронам крыльев и ног, контролирующих полет. В обеспечении полета участвуют также командная подсистема, генераторная, которая формирует ритм полета, а также координирующая и моторная подсистемы, обеспечивающие согласованную работу отдельных генераторов ритма и крыловых мышц.

Все это - для прямолинейного полета. А различные маневры в воздухе обеспечивают специальные механизмы, в частности особые рулевые мышцы, которые отделены от мышц крыла. Принципы, заложенные в систему управления полетом (генераторы ритма, командная система и др.), используются и в других видах движения насекомых, например, при ходьбе. На этих же принципах основаны ритмически работающие системы и позвоночных животных, в том числе млекопитающих. Например, сходным образом контролируются «шагательные» движения кошек и собак. В США группа исследователей из университета штата Делавэр добилась успехов в разработке робота-птицы. Работа над миниатюрным махолетом шла под руководством профессора Сунила Агравала. Самая большая трудность заключалась в том, чтобы адекватно воспроизвести в машине специфику полета птиц или насекомых, особенно тех, которые способны зависать в воздухе. Именно это свойство новой платформы для видеокамер наблюдения более всего привлекательно. Начинался проект с авиамоделей из легких реек, тонкой бумаги и резиномотора. Затем конструкторы перешли к электроприводу, питающемуся от батареи. Время полета достигло нескольких минут. Разработчикам удалось повысить прочность и снизить вес орнитоптера с 50 до 15 г благодаря использованию графитового волокна и лавсановой пленки. Это дает возможность разместить на борту электронику и средства управления. Одновременно ведутся работы над программным обеспечением для управления «стаей» птицероботов. Машущее крыло выполняет две основные функции: создает подъемную силу и силу тяги. Крыло птицы даже в пассивном планирующем полете ведет себя не так, как крыло планера. Под воздействием порывов ветра, в частности, за счет гибкости перьев, профиль крыла изменяется, принимая наивыгоднейшую для данного момента полета форму и даже аккумулирует энергию воздушного потока. Принцип птичьего полёта изучен еще недостаточно (например, продувки чучел птиц в аэродинамической трубе не дают достоверных результатов), но киносъемка дает возможность достаточно полно судить о некоторых режимах работы крыла птицы. Если смотреть на горизонтально летящую чайку спереди,  средняя часть крыла в основном создает несущую силу (аналогично самолетному крылу), а концевые части при опускании играют роль воздушного винта самолета, образуя тянущие силы. Возникает ли тяга при подъеме конца крыла, определить трудно. Полет насекомых исследован еще меньше. Есть предположение, что их машущие крылья создают только тягу. Направление и величина тяги определяют характер и траекторию полета.

Траектория движения конца крыла относительно тела напоминает по очертанию цифру восемь. Профиль крыла у насекомых очень тонкий, почти плоский. У крылатых насекомых существуют только поднимающиеся и опускающиеся мускулы, и на основании этого можно предположить, что вид траектории обусловливается аэродинамическими силами, то есть наличием тяги при опускании и подъеме крыла. Исследователи из Технологического университета Гётеборга построили крылатого робота, который с помощью эволюционного генетического алгоритма сам себя научил летать без какой-либо заранее определенной программы, управляющей движением крыльев. Для решения этой задачи исследователи сконструировали робота, оснащенного двумя крыльями в метр длиной из легких деревянных реек, обтянутых тонкой полимерной пленкой. Электромоторы позволили вытворять с крыльями что угодно - двигать вперед-назад, махать вверх-вниз или же вращать лопасти. Робота прикрепили к двум вертикальным направляющим, вдоль которых он мог свободно перемещаться, и подвесили на эластичной резиновой ленте. Наконец, для измерения подъемной силы, которую махолету удастся развить в каждый момент времени, был установлен специальный детектор. Компьютерная программа стала подавать крыльям робота случайные команды. Каждая инструкция либо предписывала шевельнуть крылом в одном из возможных направлений, либо взять краткую паузу, ничего не предпринимая. Обратная связь от детектора позволяла генетическому алгоритму отбирать те инструкции, которые создавали максимальную подъемную силу, после чего наиболее успешные попытки случайно «скрещивались» между собою. Затем наступала следующая итерация – случайная подача команд из «потомства» этих спариваний и т. д. Поначалу робот «пытался жульничать», разными способами имитируя отрыв от земли - то просто вставал на крылья, то опирался крылом на подвернувшийся «под руку» предмет. Однако после отбраковки ложных вариантов, что заняло около трех часов, был найден алгоритм движения (довольно нетривиального, чем-то напоминающего полет шмеля), который позволил аппарату преодолеть земное притяжение. Модель самолета с машущим крылом устойчиво ведет себя в воздухе, при комнатных демонстрациях можно совершить несколько запусков при одной «заводке» двигателя.

Продолжительность работы резиномотора зависит от примененной резины. На данной модели стоит двигатель, собранный из 22 нитей длиной 310 мм («венгерская» резина Ø 1 мм). Хорошие результаты даёт применение стандартной авиамодельной резины, набрав такое количество нитей, чтобы полет был наиболее эффективным. Предельная дальность полета составляет около 30 м. Фюзеляж модели изготовлен из фанеры толщиной 3 мм, крылья - из бамбуковых реек сечением 3 × 3 мм, обтянутых длинноволокнистой бумагой; остальные детали сделаны из алюминия, дюралюминия, стали - скажем прямо, не из самых легких материалов, обычно применяемых для постройки летающих моделей. Это сделано специально, чтобы показать, что эффективность птицелета не столь уж сильно зависит от материала. Крыло напоминает завёрнутую волну: морская волна, выбрасываемая на берег, начинает заворачиваться не вся сразу, а с одной стороны. По тому же принципу работает и предлагаемый профиль крыла: выполняя функции машущего в активной фазе (с мотором) и обычного, неподвижного при планировании. Накопитель энергии – деталь кинематики привода крыльев, сглаживающая резкие рывки при работе резиномотора. Прежде чем заводить мотор постарайтесь добиться наилучшего планирования, изменяя угол атаки крыльев. Стабилизатор легко поддаётся настройке, но основное внимание надо уделить накопителю энергии. Передняя кромка крыла должна быть немного отогнута назад для создания большей толкающей силы при махе вниз. Все регулировки удаётся выполнить с четырех-пяти запусков без мотора. Немного о практическом применении птицелётов. Собранный по птицелётной схеме Robofalcon канадской корпорации Intercept Technologies, хотя и выглядит как птица, и машет как она крыльями, но единственное, что он умеет - отгонять своим видом птиц от аэродромов.

 

РЕТРОСПЕКТИВА

 

 

Канадский изобретатель Уилфред Эмонт предлагает для охраны аэропортов от птиц, с которыми могут сталкиваться самолеты, использовать миниатюрный летательный аппарат в виде радиоуправляемого механического сокола. Журнал  "Наука и жизнь" № 7, 2002 г.. 

Проблемы чувствительности и разрешения малогабаритных телевизионных средств наблюдения с низкоорбитальных беспилотных воздушных аппаратов

Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"

Решение задачи получения видеоинформации с беспилотных средств космической и авиааппаратуры в реальном масштабе времени при обнаружении и определении местоположения движущихся объектов (если априорно координаты этих объектов неизвестны) требует особой методики (при пространственном сканировании местности с беспилотных средств) пространственно-временного анализа изображений, учитывающей как статические, так и динамические характеристики регистрируемого объекта и окружающего его фона. Разработку методики пространственно-временного анализа видеоизображений целесообразно осуществлять для системы, представленной на рисунке Компоненты воздушной системы видеонаблюдения для использования с беспилотным летательным аппаратом. При разработке данной методики необходимо решить следующие вопросы: 

1. обнаружение и отслеживание движущихся объектов на фоне трёхмерной местности и сопутствующих помех; 

2. реализация потенциальной чувствительности и предельно возможного разрешения малогабаритными телевизионными камерами; 

3. привязка координат видеоизображений и отслеживаемых объектов к эталонному изображению трёхмерной модели местности; 

4. масштабирование, в увеличенных размерах, видеоизображения и его наложение на эталонное изображение и карту местности; 

5. передача и приём информации по радиоканалу в условиях помех и переотражений. 

Обнаружение и регистрация движущихся объектов малогабаритными ТВ камерами при различных высотах полёта беспилотных средств находятся в прямой зависимости от потециальной чувствительности телевизионных средств. В случае ограничения чувствительности телевизионной аппаратуры фотонными шумами фонового потока от подстилающей поверхности наблюдаемой местности предельная величина отношения сигнал/шум (при известной яркости фона Вф и величине квантового выхода используемого приёмника излучения Y) определяется выражением: ψ = EF|{YlD2вхtT/ d2крhuВф}0,5, где Е - облученность входного зрачка оптической системы телевизионной камеры регистрируемым объектом, F| -фокусное расстояние, Dвх - диаметр входного зрачка, dкр - диаметр кружка рассеяния (импульсная характеристика) объектива, t - эффективный коэффициент пропускания, h - постоянная Планка, u - частота, Т - время накопления (для ПЗС-матриц и телевизионных передающих трубок). 

Анализ формулы позволяет констатировать, что в малогабаритных ТВ камерах, т. е. при малом значении F| потенциальная чувствительность находится в прямой зависимости от диаметра входного зрачка оптической системы и в обратной зависимости от диаметра её кружка рассеяния при постоянных излучательной способности регистрируемого объекта и постоянной яркости мешающего фона. Таким образом подтверждается факт необходимости применения в телевизионных беспилотных средствах сверхсветосильных оптических систем безаберрационного качества. Размер дифракционного кружка рассеяния (в случае использования безаберрационной оптики) определяется из выражения: dкр = 2,44l F|/ Dвх, где l - длина волны регистрируемого излучения. По докладу Семенова А. А., Смирнова В. Д. на XI Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение»

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

 

Бортовая оптико-электронная аппаратура беспилотного авиационного комплекса Outrider

Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"

Беспилотный авиационный комплекс (БАК) армии США Outrider состоит из следующих элементов: четыре беспилотных летательных аппарата; четыре сменных модуля полезной нагрузки (ПН); два комплекта наземного оборудования; средства связи; ЗИП на три комплекса; один удалённый видеотерминал. Комплекс размещается на двух автомобилях повышенной проходимости с двумя трейлерами. Бортовая оптико-электронная аппаратура БАК представляет собой сменную ПН модульной конструкции, установленную в карданном подвесе и включающую тепловизионную (ТПВ) на силициде платины и цветную телевизионную камеры. В ПН входит электроника управления каналами и карданным подвесом, а также процессор обработки данных. Оператор ПН из наземного пункта управляет датчиками. Линия визирования имеет диапазон углов наведения 360o по азимуту и от +25o до –110o по углу места. Линия визирования аппаратуры может быть стабилизирована на указанное направление в пространстве, либо ей может быть выдана команда установить фиксированный угол относительно строительных осей носителя. В режиме автоматического слежения отслеживается рассчитанное положение цели в течение 2 с при перекрытии линии визирования. Ошибка определения координат объекта – 50 м при угле наклона камеры 40o. 

Характеристики ТВ-датчика. Разрешение – более 5 пар линий/мкрад. Поле зрения (ПЗ) – 10х трансфокатор, 2,4–24o по горизонтали. Автоматические диафрагма и выдержка затвора (последняя может регулироваться и вручную). Фокусное расстояние и вариофокал управляются оператором. Дисторсия – менее 5%. Защита датчика при взлёте/посадке. 

Характеристики ТПВ-датчика. Разрешением обеспечивается распознавание объекта 2,3 x 2,3 x 4,6 м с 50% вероятностью на удалении более 1,5 км при оптической видимости 23 км. Отсутствуют мерцание, импульсные помехи, побочные изображения и шумы от системы охлаждения. Дисторсия менее 15% внутри ПЗ. Спектральный диапазон – 3–5 мкм. ПЗ – 4 x 3o (узкое) и 12,7 x 9,5o (широкое). Приёмник PtSi с микросканированием, 320 x 240 элементов. Фокусировка от 5 м до бесконечности (широкое ПЗ) и от 20 м до бесконечности (узкое ПЗ). 

Согласно оценкам, проведённым по методике расчета дальности действия кадровой ТВ-аппаратуры на ПЗС, наклонная дальность распознавания объекта типа «джип» в ТВ-канале при МДВ 10 км составит 3–4 км, а группы людей – 1–1,5 км с вероятностью 0,8 (данные приблизительны, так как информация о ТВ-канале системы недостаточна). По докладу Митюшина Д. А. на XII Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение»

 

РЕТРОСПЕКТИВА

 

 

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

 

Снимок с борта воздушного змея крылатских змеенавтов

Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"

03.02.2012. На появившемся недавно на сайте YouTube видео видно, как миниатюрный беспилотный вертолет RoboKopter, оснащенный видеокамерой, следит за участниками протеста и полицейскими в Варшаве.

Интернет-сайт под названием «Проект “Журналистика будущего”» уделил внимание этому начинанию.

На сайте также рассказывается об экспериментальной лаборатории Университета Небраски, которая занимается изучением возможности применения беспилотников в журналистике – направления небольших дистанционно управляемых летательных аппаратов с камерами и системами спутниковой навигации для получения видеоматериалов с важных событий.

«Приближаясь к китобойному флоту, который незаконно ведет промысел, необходимо соблюдать особую осторожность, так как его суда оснащены гранатами-вспышками, водометами и гарпунными пушками», – предупреждает интернет-сайт «Общества охраны морей» (Sea Shepherd Conservation Society). На нем представлен ряд предложений по борьбе с незаконной охотой на китов. Сюда входит и использование беспилотников, которые активисты этой организации применяли в декабре для мониторинга ситуации в Южном полушарии. По материалу радиостанции "Голос Америки"

 

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

 

Вертолёт КА-137, на базе которого был создан многоцелевой беспилотный вертолётный комплекс МБВК-137. Это конструкция уже подзабыта, тем не менее, она заслуживает, чтобы о ней вспомнили, как об этапе отечественного авиароботостроения. Комплекс включал в себя соосные беспилотные вертолёты и передвижной пункт управления. Вертолёт оснащался однодвигательной силовой установкой 65 л. с. Взлетная масса – 280 кг. Нормальная полезная нагрузка – 50 кг, максимальная – 80 кг. Максимальная скорость полёта – 175 км/ч, крейсерская – 145 км/ч. Потолок висения – 2900 м, практический потолок – 5000 м. Максимальная продолжительность полёта с нормальной полезной нагрузкой на удалении 50 км – 4 ч. Дальность полёта с нормальной полезной нагрузкой – 530 км. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 7, 1999 г. 

 

31 января 2001 г. Storm Shadow - первая крылатая ракета, разработанная за пределами США, запущенная с высоты 6000 метров в Бискайском заливе, пролетела 250 км и поразила намеченную цель.

Чтобы ракету невозможно было засечь радаром, летела она на высоте менее 100 метров, следуя рельефу местности.

И форма ракеты, и материалы, из которых она изготовлена, также делают ее практически невидимой для любых систем слежения.

Для самонаведения Storm Shadow использует систему глобального позиционирования. Кроме того, снимки, которые делает установленная на ракете камера, сравниваются с хранящимися в памяти картами местности.

При приближении к цели, мгновенные снимки также сравниваются с хранящимся в компьютере трехмерным цифровым изображением объекта.

В ходе пробного полета, ракета успешно отличила заданную цель от двух специальных макетов, призванных сбить ее с толку.

"Это наиболее совершенная крылатая ракета в мире - первая ракета-невидимка, и самая умная из существующих, - говорит заместитель директора компании Matra BAe Dynamics, Алан Гарвуд. - Она сведет к минимуму риск поражения случайных целей".

То, что нужно создавать новую ракету, стало ясно во время войны в Персидском заливе. Тогда западные стратеги поняли, что потенциальные противники вроде Саддама Хусейна и Слободана Милошевича могут размещать свои командные бункеры в густонаселенных районах.

Ракету поначалу будут запускать с обычных истребителей-бомбардировщиков

Прежде чем на серийное производство будет дано добро, ракета должна пройти новые испытания на более сложной местности и с действующей боеголовкой.

Как полагают сейчас, ракета будет производиться в течение следующих 25 лет. Первоначально ею будут оснащаться бомбардировщики типа "Торнадо" и "Хэрриер", а в конечном итоге - европейский истребитель следующего поколения "Тайфун".

Однако принятие на вооружение новой ракеты не означает, что полностью отпадет необходимость в использовании традиционных пилотируемых бомбардировщиков. По материалу Би-би-си 

 

«Авиадвигатель» и КРОК завязали надёжный Интернет-узел

21 октября 2011 г. — Ведущее российское конструкторское бюро ОАО «Авиадвигатель» получило систему, которая поможет решать бизнес-задачи предприятия, связанные с доступом работников в Интернет и взаимодействием с внешними организациями 

«Проект полностью решил вопросы взаимодействия нашей ИТ-инфраструктуры с внешним миром. Нам необходимо было получить безопасный, надёжный и контролируемый доступ сотрудников к ресурсам Интернет. Также требовалось решить задачу распределения Интернет-трафика по двум каналам связи, среднескоростному и высокоскоростному, в зависимости от статуса сотрудника предприятия. Кроме этого, требовалось организовать взаимодействие по защищённым каналам с другими организациями-участниками проекта создания авиационного двигателя ПД-14 для перспективных самолетов семейства МС-21, и обеспечить собственным сотрудникам возможность свободно подключаться к ИТ-инфраструктуре нашего предприятия из любой точки мира», - рассказал Бормалев Сергей Валентинович, директор по ИТ ОАО «Авиадвигатель».

«Опираясь на потребности заказчика, мы спроектировали многокомпонентную систему коммуникации. Автоматическая отказоустойчивость и резервирование всех компонентов обеспечивают непрерывность рабочего процесса сотрудников ОАО «Авиадвигатель» даже в случае выхода из строя любого элемента системы или аварии на одном из каналов связи. Примечательно, что переключение системы на резервные компоненты происходит незаметно для пользователя», — отметил Георгий Денисов, директор по работе с корпоративными заказчиками.

Для реализации задачи специалисты компании КРОК использовали оборудование трех различных производителей, что позволило сформировать систему, отвечающую всем требованиям заказчика. Шлюзы серии SRX от Juniper Networks обеспечивают подключение к каналам связи, разграничение доступа к инфраструктуре и защиту от вирусных атак. Решение BlueCoat управляет доступом сотрудников к сети Интернет, производит проверку трафика на наличие вирусов и угроз, а также реализует мониторинг и сбор длительной статистики по посещаемости Интернет-ресурсов. Оборудование S-Terra обеспечивает установление защищённого соединения со сторонними предприятиями и защищенное подключение удаленных рабочих мест сотрудников ОАО «Авиадвигатель» к ИТ-инфраструктуре предприятия, используя алгоритмы шифрования ГОСТ.

О компании ОАО «Авиадвигатель». Разработчик авиадвигателей для современных самолетов Ил-96, Ту-204, Ту-214, Ил-76МФ и др., газотурбинных установок для энергетики и газоперекачки, поставщик газотурбинных электростанций, головной разработчик семейства авиационных двигателей нового поколения.

 

09.12.2011. Военные эксперты считают, что на показанном по иранскому телевидению беспилотнике RQ-170 Sentinel не видно повреждений и не похоже, что он был сбит, как первоначально утверждала иранская сторона. По другой версии иранцы могли взломать систему дистанционного управления самолета и, так сказать, заставить его приземлиться.

Машина Sentinel создана американской компанией Lockheed Martin и является одной из самых последних моделей самолета-разведчика. Считается, что этот беспилотник, известный также под названием "Кандагарский зверь", помог выследить Усаму бин Ладена, которого затем удалось ликвидировать. По данным иранской стороны, в американском самолете-разведчике имелось устройство самоуничтожения, которое должно было в случае необходимости автоматически ликвидировать всю находившуюся в нем секретную аппаратуру и информацию. Тегеран утверждает, что это устройство не сработало.

По данным военного эксперта Питера Зингера из Брукингского института, беспилотник оснащен радарами и другими устройствами, которых пока еще нет ни в одной другой стране. Эта аппаратура позволяет с высоты в 17 километров обнаружить подземные цеха, тоннели и другие секретные объекты. По материалу радио "Свобода"

[А. Б. Сухачев, А. М. Жалнин, С. Л. Ерема, ЗАО «МНИТИ», Москва]; STRUCTURE OF THE ONBOARD EQUIPMENT OF MODERN RPV [Andrey Suhachev, Aleksandr Ghalnin, Svetlana Erema, JSC “The Moscow Scientific-research institute of television”, Moscow, Russia]

Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"

По докладу на 17-й Международной научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»

Сам по себе БЛА - лишь часть сложного многофункционального комплекса. Как правило, основная задача, возлагаемая на комплексы БЛА, – проведение разведки труднодоступных районов, в которых получение информации обычными средствами, включая авиаразведку, затруднено или же подвергает опасности здоровье и даже жизнь людей. Помимо военного использования применение комплексов БЛА открывает возможность оперативного и недорогого способа обследования труднодоступных участков местности, периодического наблюдения заданных районов, цифрового фотографирования для использования в геодезических работах и в случаях чрезвычайных ситуаций [1,2,3,4]. Полученная бортовыми средствами мониторинга информация должна в режиме реального времени передаваться на пункт управления для обработки и принятия адекватных решений.

В настоящее время наибольшее распространение получили тактические комплексы микро и мини-БЛА. В связи с большей взлетной массой мини-БЛА их полезная нагрузка по своему функциональному составу наиболее полно представляет состав бортового оборудования, отвечающего современным требованиям к многофункциональному разведывательному БЛА. Поэтому далее рассмотрим состав полезной нагрузки мини-БЛА.

Для обеспечения задач наблюдения подстилающей поверхности в реальном масштабе времени в процессе полета и цифрового фотографирования выбранных участков местности, включая труднодоступные участки, а также определения координат исследуемых участков местности полезная нагрузка БЛА [3,4,5] должна содержать в своем составе:

• Устройства получения видовой информации:

• Спутниковую навигационную систему (ГЛОНАСС/GPS);

• Устройства радиолинии видовой и телеметрической информации;

• Устройства командно-навигационной радиолинии с антенно-фидерным устройством;

• Устройство обмена командной информацией;

• Устройство информационного обмена;

• Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ);

• Устройство хранения видовой информации.

Современные телевизионные (ТВ) камеры обеспечивают представление оператору в реальном времени картины наблюдаемой местности в формате наиболее близком к характеристикам зрительного аппарата человека, что позволяет ему свободно ориентироваться на местности и при необходимости выполнять пилотирование БЛА. Возможности по обнаружению, и распознаванию объектов определяются характеристиками фотоприемника и оптической системы телевизионные камеры. Основным недостатком современных телевизионных камер является их ограниченная чувствительность, не обеспечивающая всесуточности применения. Применение тепловизионных (ТПВ) камер позволяет обеспечить всесуточность применения БЛА. Наиболее перспективным представляется применение комбинированных теле-тепловизионных систем. При этом оператору представляется синтезированное изображение, содержащее наиболее информативные части, присущие видимому и инфракрасному диапазонам длин волн, что позволяет существенно повысить тактико-технические характеристики системы наблюдения. Однако подобные системы сложны технически и достаточно дороги. Применение РЛС позволяет получать информацию круглосуточно и при неблагоприятных метеоусловиях, когда ТВ и ТПВ каналы не обеспечивают получение информации. Применение сменных модулей, позволяет снизить стоимость и реконфигурировать состав бортового оборудования для решения поставленной задачи в конкретных условиях применения.

Рассмотрим состав бортового оборудования мини-БЛА.

▪ Обзорное курсовое устройство закрепляется неподвижно под некоторым углом к строевой оси летательного аппарата, обеспечивающим необходимую зону захвата на местности. В состав обзорного курсового устройства может входить телевизионная камера (ТК) с широкопольным объективом (ШПЗ). В зависимости от решаемых задач может быть оперативно заменена или дополнена тепловизионной камерой (ТПВ), цифровым фотоаппаратом (ЦФА) или РЛС.

▪ Устройство детального обзора с поворотным устройством состоит из ТК детального обзора с узкопольным объективом (УПЗ) и трехкоординатного поворотного устройства, обеспечивающего разворот камеры по курсу, крену и тангажу по командам оператора для детального анализа конкретного участка местности. Для обеспечения работы в условиях пониженной освещенности ТК может быть дополнена тепловизионной камерой (ТПВ) на микроболометрической матрице с узкопольным объективом. Возможна также замена ТК на ЦФА. Подобное решение позволит использовать БЛА для проведения аэрофотосъемки при развороте оптической оси ЦФА в надир.

▪ Устройства радиолинии видовой и телеметрической информации (передатчик и антенно-фидерное устройство) должны обеспечивать передачу видовой и телеметрической информации в реальном или близком к реальному масштабе времени на ПУ в пределах радиовидимости.

▪ Устройства командно-навигационной радиолинии (приемник и антенно-фидерное устройство) должны обеспечивать прием в пределах радиовидимости команд пилотирования БЛА и управления его оборудованием.

▪ Устройство обмена командной информацией обеспечивает распределение командно и навигационной информации по потребителям на борту БЛА.

▪ Устройство информационного обмена обеспечивает распределение видовой информации между бортовыми источниками видовой информации, передатчиком радиолинии видовой информации и бортовым устройством хранения видовой информации. Это устройство также обеспечивает информационный обмен между всеми функциональными устройствами, входящими в состав целевой нагрузки БЛА по выбранному интерфейсу (например, RS-232). Через внешний порт этого устройства перед взлетом БЛА проводится ввод полетного задания и осуществляется предстартовый автоматизированный встроенный контроль на функционирования основных узлов и систем БЛА.

▪ Спутниковая навигационная система обеспечивает привязку координат (топопривязку) БЛА и наблюдаемых объектов по сигналам глобальной спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС (GPS). Спутниковая навигационная система состоит из одного или двух приемников (ГЛОНАСС/GPS) с антенными системами. Применение двух приемников, антенны которых разнесены по строительной оси БЛА, позволяет определять помимо координат БЛА значение его курсового угла.

▪ Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) обеспечивает управление бортовым комплексом БЛА.

▪ Устройство хранения видовой информации обеспечивает накопление выбранной оператором (или в соответствии с полетным заданием) видовой информации до момента посадки БЛА. Это устройство может быть съемным или стационарным. В последнем случае должен быть предусмотрен канал съема накопленной информации во внешние устройства после посадки БЛА. Информация, считанная с устройства хранения видовой информации, позволяет проводить более детальный анализ при дешифрировании полученной в полете БЛА видовой информации.

▪ Встроенный блок питания обеспечивает согласование по напряжению и токам потребления бортового источника питания и устройств, входящих в состав полезной нагрузки, а также оперативную защиту от коротких замыканий и перегрузок в электросети.

В зависимости от класса БЛА полезная нагрузка может дополняться различными видами РЛС, датчиками экологического, радиационного и химического мониторинга.

Комплекс управления БЛА представляет собой сложную, многоуровневую структуру, основная задача которой – обеспечить вывод БЛА в заданный район и выполнение операций в соответствии с полетным заданием, а также обеспечить доставку информации, полученной бортовыми средствами БЛА, на пункт управления. Помимо БЛА и пункта управления в состав комплекса входят системы жизнеобеспечения, транспортировки и предполетной подготовки, а также стартовое и посадочное оборудование.

Выводы.

Рассмотренный состав ботового оборудования БЛА позволяет обеспечить решение широкого круга задач по мониторингу местности и труднодоступных для человека районов в интересах народного хозяйства.

Применение в состав бортового оборудования телевизионных камер позволяет в условиях хорошей метеовидимости и освещенности обеспечить высокое разрешение и детальный мониторинг подстилающей поверхности в режиме реального времени. Применение ЦФА позволяет использовать БЛА для проведения аэрофотосъемки в заданном районе с последующей детальной дешифровкой.

Использование ТПВ аппаратуры позволяет обеспечить круглосуточность применения БЛА, хотя и с меньшим разрешением, чем при использовании телевизионных камер.

Наиболее целесообразно применение комплексирванных систем, например ТВ-ТПВ, с формированием синтезированного изображения. Однако такие системы пока еще достаточно дороги.

Наличие на борту РЛС позволяет получать информацию с меньшим разрешением чем ТВ и ТПВ, но круглосуточно и при неблагоприятных метеоусловиях.

Применение сменных модулей устройств получения видовой информации, позволяет снизить стоимость и реконфигурировать состав бортового оборудования для решения поставленной задачи в конкретных условиях применения.

Литература

1. Вилкова Н. Н., Сухачев А. Б. Россия должна вернуться в ряд ведущих «беспилотных» держав. // Национальная оборона. №10 (19), октябрь 2007, с.48-54.

2. Сухачев А. Б. Беспилотные летательные аппараты. Состояние и перспективы развития. – М.: МНИТИ, 2007. 60 с.

3. Балыко Ю. П. Базовые принципы формирования технического облика комплексов с БЛА в интересах ТЭК на основе систем военного назначения. // Труды Второго Московского Международного Форума «Беспилотные многоцелевые комплексы в интересах ТЭК». М. Экспоцентр, 29-31 января 2008 г.

4. Трубников Г. В. Опыт развития гражданских беспилотных систем и услуг в России. // Труды Второго Московского Международного Форума «Беспилотные многоцелевые комплексы в интересах ТЭК». М. Экспоцентр, 29-31 января 2008 г.

5. Сухачев А. Б., Мелькумова Н. Г., Шапиро Б. Л., Ерема С. Л. Исследование технико-экономических характеристик перспективных комплексов беспилотных летательных аппаратов.//Электросвязь, №5, 2008, с.16-20.

 

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

 

МЕТОДЫ ПОЛУНАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОЛИНИИ КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (БЛА) В ПРОЦЕССЕ ЕЕ РАЗРАБОТКИ И ПРОВЕДЕНИЯ СТЕНДОВОЙ ОТРАБОТКИ (А. Б. Сухачев, ЗАО «МНИТИ», Москва); METHODS OF SCALED-DOWN MODELLING OF THE RADIOLINE OF THE RPV'S MANAGEMENT COMPLEX DURING ITS WORKING AND DEVELOPMENT TESTING (Andrey Suhachev, JSC “The Moscow Scientific-research institute of television”, Moscow) По докладу на 17-й Международной научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»

Основные комплексные параметры радиолинии могут быть определены в процессе стендовой отработки радиолинии в целом без ее разборки на составные части [1, 2, 3, 4, 5].

Значение обобщенной пороговой чувствительности радиоприемной системы ПR может быть измерено непосредственно на стенде или при отработке комплекса в целом.

Функциональная схема определения обобщенной пороговой чувствительности радиоприемной системы ПR приведена на рис. 1.

Рис.1 Функциональная схема определения обобщенной пороговой чувствительности радиоприемной системы ПR.

Изменяя величину затухания аттенюатора ηAT , добиваются такой величины сигнала на входе радиоприемного тракта, когда значение отношения сигнал/шум на выходе радиоприемного устройства станет равным минимально допустимому для данного типа радиоприемного устройства, и связь прекратится. Величина минимально допустимого отношения сигнал/шум определяется характеристиками радиоприемного устройства и видом модуляции сигнала.

Предложенный метод полунатурного моделирования позволяет смоделировать работу радиолинии и с достаточной точностью оценить ее основные комплексные параметры (обобщенную пороговую чувствительность радиоприемной системы, обобщенную мощность радиопередающей системы, потенциальную дальность действия радиолинии) в процессе проведения стендовой отработки до начала натурной отработки и испытаний в составе комплекса управления БЛА.

Результирующая величина среднеквадратической ошибки (СКО) оценки дальности связи методом замещения составляет не более 23 % от оцениваемой дальности связи.

Литература

1. Сухачев А. Б. Применение остронаправленных антенн в комплексах управления беспилотными летательными аппаратами воздушного базирования.//Вопросы оборонной техники серия 3 – вып.1 (344)-2008 – с.64-76.

2. Сухачев А. Б. Метод оценки потенциальной дальности связи по радиолинии.//Электросвязь, №9, 2008, С.34-38.

3. Ляхович С. К., Сухачев А. Б. Способ оценки потенциальной дальности действия телевизионной радиолинии.//Техника средств связи. Серия Техника телевидения, -1985- вып.3, С.41-49.

4. Ляхович С. К., Сухачев А. Б. К расчету энергетического потенциала широкополосных радиолиний, расположенных на перемещающихся в пространстве объектах.//Специальная техника средств связи. Серия Техника телевидения, -1989- вып.1, С.47-51.

5. Joseph Carr Practical Radio Frequency Test and Measurement – Newness, 1999.- 360 p.

6. Буринский В. В. Измерения и обработка результатов. – М.: МНЭПУ, 2000. - 156 с.

7. Гутер Р. С., Овчинский Б. В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. – М.: Наука, 1970. – 432 с.