?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry Share Next Entry
Индивидуальная система воздушной разведки "Блэк Хорнет" (часть 2)
andrej_kraft
Продолжение, начало см. здесь

3. Тактико-технические характеристики и описание системы

Индивидуальная система воздушной разведки (ИСВР) PD-100 "Блэк Хорнет" представляет собой полноценную беспилотную систему воздушной разведки, состоящую из двух нано-БЛА и наземной части системы, элементами которой являются:

– базовая станция;
– пульт управления;
– портативный дисплей.

09
Индивидуальная система воздушной разведки PD-100 "Блэк Хорнет"

Основные тактико-технические характеристики ИСВР PD-100 "Блэк Хорнет" модификации "Blоck 1" представлены в таблице:

10

Основные характеристики системы:

− режим автономного полета БЛА по заранее спланированному маршруту (полет по программе);
− возможность прерывания полета по программе для доразведки целей, выявленных по маршруту полета;
− возможность экстренного прерывания полета по программе и возвращение БЛА в точку старта;
− автоматическое возвращение БЛА в точку старта при потере связи с базовой станцией или при низком заряде аккумулятора вертолета;
− запуск БЛА с руки оператора без специальных устройств и автоматическая посадка;
− удобство управления (возможность управления БЛА одной рукой, как левой, так и правой; возможность управления на ходу);
− передача в реальном масштабе времени видео- и фотоизображений по всему маршруту полета;
− возможность выдачи целеуказания (ЦУ) по данным GPS.
− БЛА в полете не представляет никакой опасности для других воздушных судов или обслуживающего персонала (inherently safe – неотъемлемо безопасен), что позволяет использовать ИСВР без каких-либо ограничений и не требует получения разрешения у вышестоящего начальства;
− многоразовое использование БЛА;
− простота эксплуатации (не требует длительной подготовки оператора);
− скрытность использования.

3.1. Беспилотный летательный аппарат

БЛА системы "Блэк Хорнет" выполнен по классической вертолетной схеме с несущим двухлопастным винтом, хвостовым двухлопастным рулевым винтом и приводом каждого от собственного микроэлектродвигателя через редуктор. Питание двигателей, всей авионики и полезной нагрузки осуществляется от общего бортового аккумулятора.

Вертолет оборудован миниатюрным автоматом перекоса винта с минимальным количеством подвижных частей, который изменяет шаг несущего винта, что в совокупности с управлением скорости вращения хвостового рулевого винта обеспечивает маневрирование в воздухе.

Все несущие элементы конструкции БЛА (фюзеляж, хвостовая балка, лопасти винтов, редукторы, сервоприводы) изготовлены из высокопрочных и легких композитных материалов на основе углеволокна. В базовой модификации для изготовления фюзеляжа используется пластик черного цвета, однако для английского заказа корпуса изготавливались из светло-серой пластмассы. По мнению специалистов СВ Великобритании этот оттенок обеспечивает меньший уровень визуальной заметности на фоне неба и многих типов окружающего ландшафта.

Также для обеспечения скрытности использования БЛА – одной из важнейших характеристик системы – в районе цели при нажатии кнопки на пульте управления, БЛА переходит в максимально-малошумный режим зависания, при этом его практически не слышно уже на расстоянии более трех метров.

11
Нано-БЛА PD-100 "Блэк Хорнет" модификации "Blоck 1"
а) вид сбоку б) вид снизу на персональный и серийный номера вертолета, а также разъем для зарядки бортового аккумулятора и программирования автопилота в) общий вид снизу г) вид сверху д) вид спереди е) трехмерный акселерометр (слева) и трехмерный гироскоп автопилота (справа) в натуральную величину


В состав полезной нагрузки БЛА входят следующие элементы:

Оптико-электронная система – в носовой части фюзеляжа смонтированы три дневных цветных видеокамеры с возможностью двукратного увеличения изображения каждой (панорамная/детальная съемка). Каждая камера имеет свой фиксированный угол наклона с суммарным углом обзора в вертикальной плоскости 110°.

Аппаратура двусторонней цифровой связи – используется как для передачи команд управления на борт БЛА, так и для передачи изображений и системной информации бортового автопилота БЛА на базовую станцию. Использование кодирования при цифровой обработке сигнала повышает скрытность применения БЛА. Вся информация с борта БЛА передается на базовую станцию в реальном масштабе времени, без сохранения ее на борту, что соответствует требованиям защиты информации.

Автопилот обеспечивает стабилизацию в полете БЛА и выход его в район ведения разведки по заранее запрограммированному маршруту. Автопилот состоит из трехмерного кольцевого лазерного гироскопа, трехмерного акселерометра, трехмерного электронного компаса, барометрического высотомера, датчика температуры и GPS-приемника.

Масса видеокамер – два грамма. Масса автопилота (гироскоп, компас, акселерометр, датчики, GPS-приемник) – один грамм. Масса остальной электроники (процессор, антенны, и электронные платы) – два грамма. Масса сервопривода – три грамма. Почти половину общей массы БЛА составляет аккумулятор.

Для полета на предельные дальности и в районах неустойчивого распространения радиоволн БЛА может оснащаться небольшой выносной приемо-передающей антенной радиолинии обмена данными.

Важной характеристикой БЛА являются ограничения по его использованию, в первую очередь – по погодным условиям. Система может использоваться при скорости ветра до 5,1 м/с, в порывах до 7,7 м/с. Вертолет способен оставаться в воздухе при ветре до 15 м/с, однако при этом полет не может считаться стабильным. Эти данные были получены на этапе подготовки к серийному производству, когда проводился ряд так называемых испытаний предельных возможностей. В их ходе "Блэк Хорнет" также достигал максимальной скорости 40 км/час и продолжительности полета 40-45 минут, в зависимости от скорости (в начале 2014 года - уже более часа). Однако при этом его аппаратура и механизмы очень быстро расходовали свой ресурс, поэтому для серийной модели были введены программные ограничения основных летных показателей, рассчитанные как наиболее оптимальные.

3.2. Базовая станция

Базовая станция является одним из трех элементов наземной части системы. В состав станции входят:

− два зарядных устройства для зарядки бортовых аккумуляторов и программирования автопилота БЛА;
− две отдельные ячейки для хранения, зарядки и программирования автопилота БЛА в период между полетами;
− ячейка для пульта управления.

12
Базовая станция с БЛА и пультом управления в ячейках

Корпус базовой станции изготовлен из ударопрочной пластмассы. Станция изготовлена в брызгозащитном варианте, но при этом ее полная герметичность не обеспечивается.

Для хранения и подзарядки БЛА жестко фиксируется в захватах верхней крышки одной из ячеек. Ячейка закрывается на простейшую механическую защелку-фиксатор, при этом разъем зарядки-связи прижимается к клеммам зарядного устройства станции. Электропитание зарядных устройств – от двух мощных аккумуляторов в корпусе базовой станции.

Как и ранее, желающих более подробных сведений отправляю к первоисточнику. Честное слово, там все гораздо подробнее и нагляднее. Как-то так:

13
Пульт управления, базовая станция и БЛА в ячейке

ПМСМ, даже без БЛА, одна только базовая станция - просто вершина инженерной мысли: эргономичность, экономичность, строгая функциональность, но при этом и многофункциональность. Особенно в сравнении с первыми моделями. Вобсчем, шЫдевр, чоуштам.

3.3. Пульт управления

Пульт дистанционного управления типа "джойстик" обеспечивает управление БЛА в полете. Также внутри пульта находится приемник GPS и наземная часть радиолинии обмена данными. Для полета на предельные дальности и в районах неустойчивого распространения радиоволн наземная часть ИСВР может оснащаться выносной приемо-передающей антенной радиолинии обмена данными (см. п. 3.5.2).

14
Управление БЛА "Блэк Хорнет" в полете и получение с его борта информации

Манипуляции органами управления на пульте могут производиться как правой, так и левой рукой, при этом для всех процедур используются всего пять кнопок.

Процесс управления БЛА настолько прост и интуитивно понятен оператору, особенно современному человеку, обладающему хотя бы минимальным опытом использования персональных мультимедийных устройств (мобильные телефоны, карманные компьютеры, игровые приставки и т.п.), что кнопки джойстика даже не подписаны.

15
Органы управления джойстика

Любой желающий может проверить себя на причастность к "мультимедийному" поколению и предложить свой вариант. Например, когда я еще только начинал разглядывать эту "игрушку", у меня получилось так:

отдельная нижняя кнопка – переключение режимов полета: однократное нажатие – для прерывания полета по программе и зависания БЛА в максимально малошумном режиме; повторное однократное нажатие – продолжение полета по программе; нажатие и длительное удержание кнопки – дает команду БЛА на экстренное прерывание полета по программе, возвращение в точку старта и автоматическую посадку;

нижняя четырехпозиционная крестовая кнопка – управление маневрами БЛА (вперед-назад/скольжение влево-вправо) как в точке зависания, так и во время полета по программе; повторное нажатие кнопки "вперед" – пошаговое увеличение скорости, вплоть до максимальной; повторное нажатие кнопки "назад" – пошаговое замедление;

верхняя четырехпозиционная крестовая кнопка – управление переключением видеокамер (вверх-вниз) и наведением их в горизонтальной плоскости (влево-вправо); при этом наведение камер по горизонтали обеспечивается поворотом всего корпуса БЛА;

пара передних кнопок – переключение увеличением камер.

В общем, я конечно ошибся, но общую логику угадал верно - вот, что значит пресловутое "интуитивно-понятное управление". А читатели могут предложить свои варианты и сравнить их с моими. Главное не забыть потом снова свериться с первоисточниками (ТЫЦ, ТЫЦ).

3.4. Портативный дисплей

Портативный цифровой дисплей PDD (Portable Digital Display) ИСВР "Блэк Хорнет" представляет собой VGA-совместимый монитор с цветным жидкокристаллическим экраном. Возможность регулировки яркости в широком диапазоне позволяет не демаскировать оператора в темноте и при этом обеспечивает разборчивое отображение изображения даже при ярком дневном свете без использования бленды. Монитор изготовлен в ударопрочном пластиковом корпусе.

16
Портативный дисплей PDD

На экране дисплея может в графическом виде отображаться:

− схематичное изображение полетного задания и маршрута полета БЛА;
− видео/фотоизображение, в режиме реального времени передаваемое с видеокамеры вертолета или записанное на жесткий диск процессора;
− информация в виде пиктограмм о состоянии БЛА и его бортовых систем, в том числе: БЛА в полете/на базе, полет по маршруту/режим зависания, наличие/отсутствие сигнала GPS, режим зарядки/уровень заряда бортовых аккумуляторов и др.;
− комбинация всех этих данных.

17
Отображение информации на дисплее

При этом, независимо от того, что отображается на экране дисплея, запись изображения с видеокамеры на жесткий диск процессора базовой станции ведется постоянно, пока БЛА находится в полете, с возможностью последующего воспроизведения для подробного анализа.

3.5. Комплектация

3.5.1. Основная комплектация

Базовая станция с двумя БЛА, пультом управления и портативным дисплеем в полевой сумке камуфляжного цвета составляют полевой (носимый) комплект системы.

18
Полевая сумка для переноски и хранения системы в полевых условиях

Полный комплект ИСВР кроме полевого комплекта включает:

− герметичный транспортный контейнер;
− зарядное устройство для зарядки аккумулятора базовой станции от электрических сетей с различными параметрами напряжения и силы тока, в том числе через гнездо прикуривателя автомобиля;
− запасной аккумулятор;
− комплект ЗИП;
− эксплуатационная и техническая документация;
− компакт-диск с программным обеспечением (ПО) для переноса (копирования) полученных с борта БЛА фото- и видеоизображений на любые персональные компьютеры с ОС Windows.

19
Полный комплект системы в герметичном транспортном контейнере

3.5.2. Дополнительные опции

К дополнительным аксессуарам ИСВР "Блэк Хорнет" относятся следующие продукты компании "Прокс Дайнемикс":

- головной индикатор;
- внешняя антенна;
- тактическая нагрудная система;
- симулятор полета.

В соответствии с первоначальной концепцией ИСВР, поступающую от БЛА информацию планировалось отображать на головной (нашлемный) индикатор монокулярного типа.

Однако такой вариант до настоящего времени пока не привлек ни одного из потенциальных заказчиков и система серийно производится только с портативными дисплеями PDD. Тем не менее данная опция по прежнему доступна в "меню", предлагаемом компанией "Прокс дайнемикс".

20
Вариант системы с головным индикатором

Внешняя антенна предназначена для обеспечения более надежной и стабильной работы линии передачи данных. Всенаправленная выносная приемо-передающая антенна подключается к базовой станции, а стандартный интерфейс системы изначально предусматривает возможность такого варианта комплектации. Антенна может устанавливаться над укрытиями, на крышах зданий и транспортных средств или крепиться на теле оператора. Поставляется с чехлом, оснащенным креплениями типа "репейник" и регулируемыми ремнями Molle/Velcro.

21
Внешняя антенна и тактическая система ношения

Тактическая система ношения (Tactical Pouch System) предназначена для размещения элементов ИСВР "Блэк Хорнет" на разгрузке или бронежилете и включает три элемента:

- чехол дисплея;
- чехол базовой станции;
- шейный ремень.

Для надежного крепления в наиболее удобных точках тела, с учетом всех индивидуальных особенностей оператора, элементы системы оснащены креплениями типа "репейник" и регулируемыми ремнями Molle/Velcro.

Симуляторы полета (Virtual Battle Space – VBS) представляют собой программное обеспечение (ПО), которое обеспечивает ускоренную подготовку операторов.

Первый вариант предназначался для обычного персонального компьютера. Симулятор моделирует виртуальный БЛА, который полностью повторяет характеристики и поведение реальной машины в полете, а при выводе на экран используется тот же графический интерфейс и функции что и у реальной системы.

Среди последних разработок компаний – новый вариант специализированного ПО симулятора полета для самой системы. Через стандартный интерфейс оно загружается непосредственно в процессор базовой станции и позволяет имитировать полет БЛА с использованием оригинального пульта управления и дисплея, но без подъема в воздух вертолетов. Таким образом обучение можно проводить в условиях, максимально приближенных к реальным, и при этом сохранить ресурс БЛА.

3.6. Области применения, достоинства и недостатки системы

Исходя из высоких ТТХ системы, возможные области ее применения включают:

− поисковые действия в труднодоступных районах;
− обнаружение, классификация и слежение за объектами разведки;
− рекогносцировка местности;
− выдача ЦУ при нанесении артиллерийских и воздушных ударов в ходе непосредственной огневой поддержки войск;
− разведка в закрытых помещениях;
− обеспечение специальных действий;
− охрана государственной границы;
− поисково-спасательные действия.

Основные достоинства ИСВР "Блэк Хорнет":

− оперативность применения (развертывание занимает около одной минуты; на применение системы не нужно получать разрешение вышестоящего начальника и привлекать взаимодействующие силы);
− возможность ведения разведки как на открытом пространстве, так и внутри закрытых помещений;
− низкие массогабаритные характеристики;
− высокая скрытность применения;
− простота эксплуатации – основное межполетное обслуживание (зарядка аккумулятора БЛА) производится автоматически; оператор лично производит только замену несущего винта (при необходимости);
− простота управления БЛА;
− простота подготовки операторов.

Однако, не лишена система "Блэк Хорнет" и целого ряда недостатков:

− ограничение радиуса боевого применения дальностью связи с БЛА – до 1000 метров (летно-технические характеристики БЛА позволяют ему совершать полет и возвращаться в точку старта с вдвое большего расстояния);
− невозможность использования внутри помещений, конструкции которых создают помехи прохождению сигналов GPS;
− ограничения в использовании по гидрометеорологическим условиям (максимально-допустимая скорость ветра);
− возможность ведения только визуальной разведки и только при хорошем освещении (в дневное время);
− высокая стоимость (до 200 тыс. долл. за комплект).

(продолжение следует)



Счетчик посещений Counter.CO.KZ

Posts from This Journal by “Фонтастегу - в жЫзнь” Tag