Luftrensning: det nye drone -erhverv

Luftrensning: det nye drone -erhverv
Luftrensning: det nye drone -erhverv

Video: Luftrensning: det nye drone -erhverv

Video: Luftrensning: det nye drone -erhverv
Video: Should you invest in uranium and nuclear power? 2024, November
Anonim
Billede
Billede

Med den ødelæggende kraft i IED'er, der bruges på tværs af geografiske regioner, herunder Afrika, Asien og Sydamerika, og med post-konfliktlande plaget af forladte, ukendte, ueksploderede ammunition (UXO) og miner, evnen til hurtigt at håndtere disse trusler uden at risikere det involverede personale er allestedsnærværende. er blevet en vigtig strategisk nødvendighed. En af måderne at løse problemet kan være brugen af små multi-rotor lodrette start- og landingsbiler (VLT) til søgning og destruktion af eksplosive objekter.

Begyndelsen blev lagt i Operation Talisman fra den britiske hær i Afghanistan, hvor et kompleks af systemer blev brugt til at rydde ruter, opdage og ødelægge IED -miner og eksplosive fælder og rydde en sti til efterfølgende køretøjer. Et sådant system var Honeywells T-Hawk mini-UAV med en 45-minutters flyvetid. Han overvågede konvojer og genkendte ruten, og hans luftstrømme kunne blæse sand væk fra en mistænkelig IED, der lå foran stien.

Operation Talisman blev en slags incitament for London-baserede SteelRock Technologies (SRT), der i samarbejde med Richmond Defense Systems (RDS) udviklede et UAV-baseret eksplosivt affaldsbortskaffelsessystem kaldet SR1 Protector, der er i stand til at neutralisere en lang række IED'er og miner, både med luft og fra jorden. Dette system er designet til at bekæmpe den voksende trussel fra IED'er og er udstyret med en nyttelast, der består af et avanceret termoelektrisk optoelektronisk kamera og en 40 mm rekylfri frakoblingsenhed med kodet brandstyring.

Luftrensning: det nye drone -erhverv
Luftrensning: det nye drone -erhverv

Rotorcraft er baseret på X8 KDE Direct-systemet, som har børsteløse motorer i hjørnerne, der roterer to moddrejende propeller. SR1 -dronen udvikler en maksimal hastighed på 100 km / t, datatransmissionskanalens maksimale rækkevidde er 150 km fra basestationen, de kan blive i luften med en belastning på 50 kg i to 2 timer. I en række tests på SteelRocks South Wales -bevisplads, neutraliserede protektoren succesfuldt IED'er på jorden og i luften med sin defuse -enhed.

Et lignende IED -neutraliseringssystem er ved at blive udviklet af Singapore -firmaet ST Engineering i form af komplekset STINGER (Stinger Intelligent Network Gun Equipped Robotics). Systemet udvikles som en del af Future Soldier Solution af ST Engineering og er en quadcopter bevæbnet med verdens letteste 5, 56 mm Ultramax U100 Mk.8 maskingevær på 6, 8 kg med et konstant rekylsystem på en tosidig universal dæmpning led, som tillader ild fra dronen i automatisk tilstand med en ret høj nøjagtighed i en afstand på op til 300 meter. STINGER er i stand til at komme sig tilbage til sin oprindelige position mellem skud på mindre end 1,5 sekunder. Det kan bære 100 lyspolymerpatroner af 5,56 mm kaliber, systemet er også i stand til at spore målet i automatisk tilstand ved hjælp af et avanceret brandstyringssystem.

Florida-baserede Duke Robotics har også udviklet et fuldt robotbaseret våbensystem integreret i flyet. TIKAD -dronen bruger en unik løsning til at stabilisere og rekylere våben. TIKAD er udstyret med en let gyrostabiliseret elektromagnetisk affjedring med 6 frihedsgrader, som er i stand til at acceptere og stabilisere en målbelastning, der vejer tre gange sin egen vægt. TIKAD-apparatet vejer 50 kg, kan bære en målbelastning på 9 kg, som kan omfatte en M4-karabin, en halvautomatisk snigskytteriffel SR25 eller en 40 mm granatkaster. Selvom det er designet som et ubemandet våbensystem til brug mod terrorgrupper og en tilsvarende risikoreduktion for indsatte landstyrker, kan det bruges til at neutralisere IED'er eller miner. I øvrigt blev TIKAD -dronen købt af den israelske hær.

Ubemandede luftsystemer (UAS) er meget velegnede til at detektere ueksploderet ammunition over store områder eller i utilgængelige områder. Undersøgelse og detektion af NBP udføres ved hjælp af forskellige magnetometre, for eksempel et digitalt fluxgate magnetometer, som er et trekomponent, højpræcisions- og støjsvagt vektorinstrument. Under flyvning holdes UAV i en højde på cirka en til tre meter ved hjælp af en lasersensor for at opnå præcise resultater med høj opløsning. Alle flyvedata som hastighed, højde og placering registreres og kan afspilles for at forbedre analysen af undersøgelsen. Hvis undersøgelsen af terrænet kræver flyvning i lave højder for at sikre den nødvendige nøjagtighed og opløsning, bruges droner med flere rotorpropeller. Dronens vægt med et magnetometer kan være mindre end 4,5 kg.

Billede
Billede

For nylig er der oftere og oftere installeret radarer af syntetisk blænde radar (SAR) på UAV'er, som med god nøjagtighed kan registrere nedgravede mistænkelige objekter, f.eks. Eksplosive objekter. i det overvældende flertal af tilfælde er der tale om antipersonelminer, NBP samt trusler fra en ny æra - IED'er. Kompleksiteten af denne applikation kræver imidlertid nye teknologier og nye systemkoncepter til PCA. En nylig undersøgelse foretaget af det tyske luftfartscenter viste klart, at et polymetrisk, multistatisk (med en transmitterende og flere modtagende antenner), polygonalt og flerkanals SAR-system, kendt i engelsk terminologi som P3M-SAR, kan give tilstrækkelig rumlig opløsning, pålidelig undertrykkelse af passiv interferens og er i stand til at detektere begravede genstande i en dybde på 20 centimeter fra en afstand på flere meter.

Under testen har det dronemonterede P3M-SAR-system, kaldet TIRAMI-SAR, vist overlegne detekteringsmuligheder i flere forskellige scenarier, der simulerer forskellige miljøforhold og objekter, herunder små plastminer, såsom PFM-1 / PRB-M35, eller skubbe træstrimler til VCA. Derudover har tidligere eksperimenter med invers SAR -teknologi vist, at høj rumlig opløsning og fuldstændig bestemmelse af den azimutale retning gør det muligt at identificere kunstige objekter som miner i SAR -billedet på grund af deres rumlige effektive spredningsområde.

Billede
Billede

På nuværende tidspunkt på grund af UAV's næsten vilkårlige bane er det muligt at oprette tilsvarende billeder med SAR af typen P3M-SAR og parallelt at generere yderligere 3D-billeder for effektivt at undertrykke interferens. Denne synergi kan føre til et system med avanceret nedgravning og identifikation af begravede objekter. Der er to hovedmåder for drift: detekteringstilstanden, der er baseret på en direkte flyvevej langs det undersøgte område ved hjælp af en multistatisk og multikanal antennematrix installeret på UAV; og en identifikationstilstand med en ret cirkulær eller spiralbane over et forudbestemt område for at studere området ved en højere rumlig opløsning og udføre tomografisk (lag for lag) scanning.

UAV'er kan operere uafhængigt og i områder med vanskelig adgang, i de fleste scenarier kan de flyve næsten på ubestemt tid direkte over farlige områder. For at få et mere avanceret system kan flere droner bruges til at oprette yderligere meget høje bistatiske eller multistatiske vinkler for forekomst af radiobølger, hvilket yderligere udvider mulighederne for at detektere eksplosive objekter.

Det amerikanske firma Giobal UAV Technologies modtog for nylig kontrakter fra to kunder i USA til at undersøge området for at opdage UOPS. En af optagelserne blev udført af Pioneer Aerial Surveys, en afdeling af Global UAV, som tidligere foretog en søgning efter NBP i Pearl Harbor. Projekter til søgning efter NBP bruger den samme dronebaserede UAV-MAG-undersøgelsesteknologi, som virksomheden bruger til geofysiske og geodetiske undersøgelser. UAV-MAG-teknologien anvender det ultralette GSMP-35U magnetometer fra Gem Systems. Pioneer Aerial kan bruge UAV'er til at foretage autonome luftundersøgelser i ultrahøj opløsning, herunder i lave højder, hvilket gør det muligt at registrere UDO'er.

Billede
Billede

Organisationer som f.eks. United States Army Corps of Engineers kræver, at innovative undersøgelsesteknologier indgår i deres forslag til NWO -søgeløsninger. Ifølge en repræsentant for Global UAV Technologies, “UAV-MAG-billeddannelsesteknologien, som vi udvikler, beviser dens funktionelle fleksibilitet og pålidelighed. Pioneer Aerial fik hurtigt et ry som en af verdens førende inden for drone -geofysisk opmåling. Teknologien til detektion og luftfotografering af NBP udvikler sig ganske hurtigt, flere og flere innovative løsninger dukker op på dette område, hvilket bidrager til en stigende interesse for vores tjenester og produkter."

Afghanistan ser ud til at være det land, der lider mest under den dobbelte trussel fra IED'er og NBP'er. To brødre fra dette land har udviklet en lovlig minerydningsenhed, der er udviklet som en del af et globalt projekt betegnet Mine Kafon (MKD). Med base i Holland udvikler MKD en række løsninger til eksplosion af ammunition til en lang række post-konfliktområder ved hjælp af forstyrrende teknologier, der kan gøre minrensning hurtigere, sikrere, billigere og lettere.

Billede
Billede

De tidligere krigszoner er fyldt med millioner af miner og andre sprængstoffer, og hver dag lemleder og dræber disse "lurende dræbere" mange civile. Desuden udgør disse miner også en stor hindring for landets økonomiske og sociale udvikling efter konflikten. Undersøgelse og clearance af sådanne områder fra UFO'er er stadig dyrt og vanskeligt på grund af problemer forbundet med terrængetypen og mange andre faktorer.

MKD har designet flere multi-rotor UAV'er med BNP til bekæmpelse af NBP. En lille og billig mikro-UAV Vento til luftmåling og kortlægning er tilgængelig for de strukturer, der har mest brug for det, herunder ikke-statslige organisationer. Det enkle funktionelle design af denne UAV forenkler vedligeholdelse og reparation, og sagen, der er trykt på en 3D -printer, forenkler produktionen, hvilket følgelig påvirker omkostningerne. Farlige områder identificeres ved at se video fra et kamera med høj opløsning og zoom med høj effekt. Dernæst identificerer brugeren gruber eller kratere på et digitalt kort samt mistænkelige jordforstyrrelser, hvorefter der oprettes et 3D -kort over interesseområdet ved hjælp af offline kortlægningsmodus.

Billede
Billede

Dette kort kan derefter bruges til yderligere inspektioner på stedet og muligvis til at identificere farlige områder ved hjælp af computervisualiseringsalgoritmer. MKD's Destiny langdistance rekognoseringsmikro-UAV er udstyret med et kamera i høj opløsning med x10-forstørrelse, monteret på en tre-akset gyrostabiliseret elektromagnetisk gimbal. Det er i stand til at flyve til en rækkevidde på op til 5 km og samtidig bevare en præcis placering ved hjælp af RTK (Real Time Kinematic Satellite Navigation System) teknologi. Destiny's kompakte og robuste drone er bygget til at modstå hårde vejrforhold og er lavet af holdbar kulfiber for at reducere vægten og forlænge flyvetiden til en time. Med otte elmotorer kan Destiny -dronen fortsætte med at flyve, hvis en eller to motorer fejler.

Billede
Billede

Baseret på 3D -kort skabt af kartografiske droner, flyver MKD's tunge autonome Manta UAV over et givet område og metodisk "scanner" hver meter af det. Den er i stand til at bære en række forskellige detektionssensorer, herunder en metaldetektor, en radar til registrering af overflader og en prøvetagningsindretning til kemisk analyse. For at få information om den nøjagtige placering behandles dataene fra sensorerne ved hjælp af datafuseringsalgoritmer. Afhængigt af det omgivende terræn og identifikationsdata detoneres det eksplosive objekt enten ved hjælp af et fjernstyret eksplosionsapparat, der bæres af en drone, eller det gøres uskadeligt af en sapper. Otte kraftfulde elmotorer og koaksialpropeller tillader Manta -dronen at bære minerobotter og sensorer med en totalvægt på op til 30 kg. Otte 6S -batterier (installeret i smartphones) giver en maksimal flyvetid på 60 minutter. Den fleksible Manta -platform, der kan software "flashes" til at udføre forskellige opgaver på få sekunder, er kompatibel med alle MKD -minerydningsdroner, inklusive Destiny, der vejer 6,6 kg. Manta UAV er kompatibel med Mine Kafon GCS jordkontrolstation, hvis software ud over den funktionalitet, der er fælles for hele serien af droner i dette firma, også giver specifikke grænseflader til hvert autonome system.

Anbefalede: