IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Сегодня БПЛА (беспилотные летательные аппараты) приобретают все большую популярность как простой и недорогой инструмент для проведения исследований, разведки, воздушной съемки, доставки. До недавнего времени БПЛА не имели преимущественно военное применение, однако, новые проблемы появляются в гражданских целях, и они могут быть успешно решены с помощью беспилотных летательных аппаратов. Не секрет, что на данный момент все разработчики беспилотных аппаратов сталкиваются с различными проблемами и видят много недостатков в своих конструкциях, зная, что это не предел совершенства. Ведь БПЛА, на сегодняшний день, имеют ряд серьезных слабых сторон, таких как: неприспособленность для работы в неизвестных условиях, высокая стоимость самих БПЛА и заказа сьемки, длительная окупаемость, частота проведения полетов ограничена скоростью работы оператора, ограниченная площадь сьемки за один полет, несовершенство законодательства в области регулирования полетов БПЛА и трудоемкость получения необходимых разрешений для проведения полетной деятельности. Смотря на эти недостатки, можно подумать, что беспилотные аппараты малополезны. Но узнавая об этих устройствах все больше и больше, я поняла, что БПЛА очень многофункциональны и универсальны [1]. А если устранить эти недостатки и сконструировать наиболее мощный аппарат, способный выполнять самые необычные и сложные функции, то в будущем эти беспилотные летательные аппараты будут незаменимой вещью каждого человека и будут иметь большой спрос на рынке.

Конструкция этого беспилотного аппарата состоит из: реактивного двигателя L-FX00, предназначенного для недорогих сверхкомпактных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) нового поколения GOJETT[2]. Также можно использовать турбореактивный двигатель, он работает без смазки, имеет небольшой вес, более высокую топливную эффективность и большую наработку до капитального ремонта. А модификации L-FX00 включают управляемый вектор тяги и форсажную камеру. Мини-БПЛА под названием GOJETT разрабатываются с помощью современных быстрых и экономических технологий проектирования и испытаний.

Благодаря этому, а также дешёвым материалам и узлам цена беспилотника будет намного ниже современных БПЛА: 50–100 тысяч долларов. Это в несколько раз дешевле одной управляемой ракеты, то есть даже потеря такого аппарата не станет для военных финансовой катастрофой. Также состоит из: системы технического зрения и процессора для передачи информации, камеры, барометра для контроля давления и гироскопа для стабилизации устройства в воздухе. Это позволяет исследовать не только открытое пространство, но и работать в закрытом помещении. Аппарат содержит в себе набор оптических и ультразвуковых датчиков, которые позволяют избежать препятствий и летать автономно[3]. Его лопасти будут защищены блоком оболочки, изготовленной из прочных и легких материалов. А для тех, кто решит приобрести БПЛА для перевозок, придется установить специальную зону для посадки. Он будет выглядеть следующим образом: две параллельных профилированный трубки (например, над окном), которые будут выдвинуты перед приземлением БПЛА, и вернуться в исходное положение, когда БЛА улетает. Платформа будет оснащен датчиком, который вызывает во время приближения БПЛА.

В качестве управляющей аппаратуры используется специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата PC/104, MicroPC под управлением операционных систем реального времени (QNX, VME,VxWorks, XOberon). Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких как Си, Си++, Модула-2, Оберон SA или Ада95. А беспилотник, весом около 50 кг, будет управляться с помощью элевонов и изменяемого вектора тяги. В более отдалённом будущем на основе таких аппаратов можно будет создавать более тяжёлые сверхзвуковые беспилотные машины. Необходима база данных всех активных БЛА. Перед отправкой к БЛА назначения отправляет информацию о пути перемещения, используя любое подключение к Интернету. Сервер обрабатывает запрос, вычисляет маршрут и отправляет информацию обратно к БЛА. Затем он отключается от сети и летит по заданному пути к месту назначения. Кроме того, все БЛА будут оборудованы ультразвуковыми датчиками для измерения расстояния до ближайшего объекта с ультразвуком, отраженным от них. Если БЛА приближается ближе, чем 100 см до ближайшего объекта, то он останавливается, затем огибает препятствие, и продолжает двигаться [1]. Камеры передают изображения на компьютер, который определяет препятствия и контролирует движение БЛА в соответствии с встроенным алгоритмом. Система получает изображение от каждой камеры, и определяет расстояние до объектов. Более простые БЛА будут управляться с помощью специального приложения, установленного на смартфон. В наше время человечество с трудом может представить себе мир без разнообразных гаджетов, поэтому управление беспилотным аппаратом с телефона будет гораздо удобнее, чем с помощью пульта дистанционного управления. Связь между телефоном и БЛА будет реализована подключением к интернету, сохраняя систему безопасности. Такое ручное управление будет включать в себя следующие команды: взлет, посадка, вверх, вниз, влево, вправо, поворачивая камеру, запись видео, фотография.

Одним из главных преимуществ беспилотных летательных аппаратов является исключение человеческого фактора при выполнении задачи в опасных для жизни и здоровья человека, ситуациях. Ведь когда беспилотный аппарат находится в полете, а управление происходит с земли, можно проводить самые рискованные испытания БПЛА, так как кроме железа не о чем больше сожалеть. В практическом применении, беспилотник — настоящее спасение для тех, кто попал в беду. Например, в случае пожара самолет может поднять на большую высоту противогазы или даже эвакуировать пострадавших[1]. Или, к примеру, помогло бы фермерам осматривать свои земли, спасателям - найти пропавших людей или найти другие ценные предметы и, что более важно, помочь людям в чрезвычайных ситуациях (сердечный приступ, автокатастрофа и т.д.). В повседневной жизни для любителей делать фотоснимки, это настоящая находка, ведь этот аппарат может снимать владельца и окружающую среду со всех сторон [3]. Камера также может снимать видео. После этого все фотографии и видео могут быть общими для социальных сетей, что очень популярно в наше время. С помощью БПЛА можно также совершать покупки. На сайте, вы сделаете заказ. Операторы магазина будет упаковать товар и отправить вместе с БПЛА на адрес, который вы оставили. Оплата производится при заказе (кредитная карта, электронные деньги и т.д.). Позже, когда популярность БЛА будет расти, вы можете не только делать покупки в магазинах и аптеках, но и в других службах, таких как почтовое отделение. Клиенту необходимо только открыть окно и забрать заказ.

Для продуктивного выхода новой конструкции БПЛА на международный рынок, нужна хорошая реклама и предварительная мировая демонстрация нового беспилотного летательного аппарата, его универсальности и незаменимости. Для этого нужно: показать людям все возможности беспилотника, комфорт управления, продемонстрировать простоту в использовании аппаратом и произвести эффективную рекламу, чтобы она появилась на каждом континенте, в каждом городе.

Для появления национального чемпиона беспилотных летательных аппаратов не должно быть запрета на продажу и массивную рекламу, так, чтобы потенциальные покупатели были убеждены в том, что с этим устройством их жизнь станет намного легче. Для осуществления проекта нужно достаточно инженеров и программистов, новые профессии для этого не нужны. Это займет много ресурсов, но когда люди узнают о таком «помощнике», появится общественный интерес и это, в итоге, принесет большое благо людям и огромную прибыль для разработчиков, сравнимую с продажами телефонов и компьютеров.

Список литературы:

1. Беспилотные летательные аппараты: применение в целях аэрофотосъемки для картографирования О.Н. Зинченко, М: ИД: «Ракурс»,2011 г.

2. Новые возможности БПЛА. [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.redstar.ru. Дата обращения: 03.12.2016 г.

3. Электронный портал Современная Армия. Беспилотники России: современные и перспективные модели. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.modernarmy.ru

 

Код для цитирования: Скопировать