Устройство дрона: Из чего состоит квадрокоптер? Устройство дрона: обзор для новичков

Из чего состоит квадрокоптер? Устройство дрона: обзор для новичков

Беспилотные технологии считаются чуть ли не чудом техники XXI века, хотя появились они не сегодня и не вчера. Однако именно в наше время самые разные модели дронов (воздушных и подводных) стали постепенно менять многие вещи в окружающем человека мире. Помимо военных беспилотниками стали активно пользоваться ученые, специалисты различных отраслей промышленности, пожарные, полиция, любители и профессионалы в области фото- и видеосъемки.

Огромное количество беспилотников создается не только для профессионалов, но и любителей. И если вы собираетесь вступить в быстро растущее сообщество коптероводов, то наверняка хотите побольше узнать о том, что представляет собой летательный аппарат, управляемый дистанционно, из каких компонентов он состоит и для чего они нужны машине.

Рассмотрим основные элементы квадрокоптера на примере модели DJI Inspire 1

1. Стандартные пропеллеры

Стандартные пропеллеры отвечают за направление движения дрона и располагаются в передней части летательного аппарата. Хотя с момента появления беспилотников для изготовления пропеллеров использовались самые разные материалы, сегодня большинство серийных машин получают пропеллеры либо из пластика, либо из композитных материалов (углеволокна).

Инженеры до сих пор работают над наиболее эффективной формой пропеллеров, чтобы обеспечить стабильность полета, хорошее маневрирование и устойчивость летательного аппарата к воздействию ветра или других погодных условий. Пилоту необходимо перед каждым полетом в обязательном порядке проверять состояние пропеллеров, так как малейшее повреждение может вызвать аварию или нестабильный полет. Вот почему рекомендуется всегда иметь с собой во время полетов запасные пропеллеры.

2. Толкающие пропеллеры

Толкающие пропеллеры отвечают за передвижение летательного аппарата в воздухе вперед и назад. Название пропеллеров как раз и показывает принцип их работы. Поэтому располагаются они в задней части дрона, ведь их задачей является подавление крутящих моментов двигателя дрона во время обычного полета коптера, чтобы последний двигался либо вперед, либо назад в зависимости от команд с пульта управления.

Низкошумные пропеллеры модели 8743 для квадрокоптеров серии DJI Mavic 2 

С технологической точки зрения, толкающие пропеллеры не отличаются от стандартных. Их изготавливают из пластика или композитных материалов. Они также могут иметь разные размеры в зависимости от модели дрона, а также иметь специальную защиту, которая спасет конструкцию от аварии и защитит людей от случайного касания краями винтов. Толкающие пропеллеры также необходимо постоянно проверять перед полетом на предмет их общего состояния и наличия или отсутствия повреждений.

3. Бесколлекторные двигатели

Все производимые в последнее время дроны используют бесколлекторные двигатели, которые считаются более эффективными с точки зрения производительности и эксплуатации по сравнению с коллекторными двигателями. В любом типе техники конструкция мотора не менее важна, чем все остальные компоненты, ведь эффективный двигатель не только обеспечивает отличное пилотирование (в случае с беспилотником), то сокращает ваши расходы на обслуживание и покупку дополнительного оборудования. Чем мощнее двигатель, тем больше длится время автономной работы дрона и дольше его полет. Мощность двигателя также влияет на параметры полезной нагрузки, которую может нести дрон: камера и другое оборудование.

Различия между коллекторным и бесколлекторным двигателем

Отличным примером является разработка компанией DJI серии своих дронов промышленного назначения: Inspire 1, Inspire 2, серии дронов Matrice и Agras. Конечно, у DJI в этом плане тоже есть конкуренты, стремящиеся выпускать летательные аппараты с мощными двигателями, однако пока китайская компания идет на шаг впереди, создавая не только мощные, но и экономичные, а также малошумные агрегаты.

4. Посадочное шасси

Наличие шасси у беспилотника не всегда обязательно. Некоторые небольшие модели сконструированы таким образом, чтобы можно было без проблем приземлиться на нижнюю панель или что-то вроде нее. Другие модели, и их большинство, оснащаются различными вариантами шасси. У кого-то они напоминают вертолетные лыжи, у других замысловатые “ножки”. Все зависит от конкретной модели, ее назначения и оснащения. Например, беспилотники, использующиеся для воздушной съемки, а значит, оборудованные подвесной камерой, как правило, получают высокое шасси с большим клиренсом. Такими шасси изначально оборудуются все модели DJI Phantom с первой до последней версии. Высокие шасси есть и у промышленных дронов линейки Matrice, также разрабатываемой DJI.

А вот у дронов серии Inspire и Mavic шасси представляют собой что-то вроде ножек, установленных под двигателями на концах “рук” рамы. При этом из-за низко расположенной камеры шасси Inspire при посадке опускаются ниже, а в полете немного поднимаются вверх, улучшая при этом обзор для камеры. У Mavic из-за особенностей расположения камеры такое решение не требуется, но зато у него шасси складываются вместе с “руками” и пропеллерами, превращая дроны этой серии в одни из самых компактных и удобных для перевозки.

Квадрокоптер DJI Inspire 1 с поднимающимися в полете “лучами” и шасси

Назначение дрона и возможность подвесить дополнительную полезную нагрузку под нижней панелью (например, камеру или груз), влияют на технические решения для шасси. В одних случаях они делаются фиксированными (как у той же серии Phantom), а в других случаях шасси могут убираться, предоставляя камере обзор на 360 градусов, что важно для специализированных беспилотников (для инспекции, пожаротушения, поиска и спасения и т.п.).

5. Электронные регуляторы скорости (Electronic Speed  Controllers / ESC)

Электронный регулятор скорости (ESC) (другие названия: электронный регулятор скорости, электронный регулятор хода) представляет собой электрическую цепь, которая призвана контролировать скоростной режим беспилотника (впрочем, и других типов летательных аппаратов, так как это устройство в различных модификациях есть и у самолетов). По сути, это важное устройство передает энергию от батареи к двигателю бесколлекторного типа, преобразуя постоянный ток источника питания в переменный ток, который нужен мотору.

Схема работы электронного регулятора хода предполагает подачу (на входе) напряжения с батареи и поступление сигналов с полетного контроллера (бортового компьютера дрона). А вот на выходе от регулятора поступает на привод управляющее напряжение. Отсюда понятно, что регуляторы хода должны быть совместимы с полетным контроллером, когда проектируется и собирается конкретная модель беспилотника. Кроме того, они должны потреблять тока меньше, чем отдавать. Расчет же тока для привода производится, исходя из характеристик мотора и пропеллера плюс 20-30%.  

О регуляторах можно рассказывать долго, а их важность для беспилотников бесспорна. Об этом говорит тот простой факт, что современные дроны полностью зависят от этого вида устройств для нормального полета и выполнения всех задач, которые ставятся перед конкретным видом летательного аппарата. Поэтому DJI и другие производители дронов на электрической тяге много работают над совершенствованием электронных регуляторов хода. При выходе каждой новой модели беспилотника DJI старается внести усовершенствования и в ESC, о чем обязательно информирует будущего потребителя, например, о снижении энергопотребления и более высокой производительности.

Специальные регуляторы скорости для гоночных дронов DJI Takyon Z14120

Где же устанавливаются электронные регуляторы ходы? Как правило, эти устройства располагают в раме летательного аппарата. У дронов DJI они, как правило, располагаются в “руках” ближе к двигателям. Многие современные модели беспилотников оснащаются достаточно продвинутыми ESC, которые могут работать в различных режимах. А это невозможно без качественного программного обеспечения (прошивки). Прошивка должна регулярно обновляться для исправления ошибок в кодах управления, а также для повышения эффективности работы устройства (снижения потребления тока и т.п.). Если вы приобретаете одну из моделей коптера бренда DJI, то вам не придется принудительно обновлять ПО, потому что при выходе новой версии прошивки, все происходит в автоматическом режиме. Поэтому вам лично не придется вносить какие-либо изменения в работу ESC.

6. Полетный контроллер

Полетный контроллер выполняет роль материнской платы или даже бортового компьютера беспилотника. Если несколько упростить его задачи, то полетный контроллер отвечает за передачу всех команд, которые пилот передает на борт дрона. А если точнее, то в задачи контроллера входит интерпретация входящих данных от ресивера (приемника), модуля GPS, монитора батареи и бортовых датчиков. Кроме этого, полетный контроллер взаимодействует с электронными регуляторами хода и тем самым следит за работой двигателя и регулировку скорости, что является частью задач по управлению коптером. Но это, разумеется, далеко не все. Любые команды – запуск и работа камеры, управление режимом автопилота и другие автономные функции, – все они направляются полетным контроллером. Как правило, пользователю не нужно вносить какие-либо изменения в работу устройства, поскольку это может негативно повлиять на характеристики беспилотника.

Полетный контроллер DJI A3 взаимодействует с блоком IMU и системой геопозиционирования для обеспечения высокой точности данных во время пилотирования и съемки

7. Приемник (ресивер)

Приемник – это устройство, отвечающее за прием радиосигналов, посылаемых дрону через контроллер. Для эффективного управления беспилотником  необходимо минимум четыре канала. Впрочем, обычно производители рекомендуют предоставлять до пяти каналов. В целом же, сегодня на рынке представлено множество разных моделей ресиверов, как и модификаций беспилотников.

Обучающее видео по работе пультом дистанционного управления (контроллером) DJI

8. Передатчик

Передатчик – это устройство, отвечающее за передачу радиосигналов от контроллера к дрону для выдачи команд о направлении полета и других связанных с этим параметров. Как и приемник, передатчик должен иметь не менее четырех каналов для работы с беспилотником, но обычно также рекомендуется 5. Так же, как и в ситуации с ресиверами, на рынке сегодня представлено много модификаций приемников от различных производителей. Этот факт будет, скорее всего, интересен тем, кто хотел бы собрать собственный дрон, так как в случае замены устройства на моделях от DJI, используется фирменная продукция и продукция тех брендов, которые имеют партнерские отношения с китайским производителем.  Приемник и передатчик должны использовать один радиосигнал для связи с дроном во время полета. Каждый радиосигнал имеет стандартный код, который помогает отличать в эфире свой сигнал от чужих.

Последняя модель передатчика DJI Lightbridge 2

9. Модуль спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС, Бэйдоу).

Многие современные беспилотники оснащаются модулями спутниковой навигации. Чаще всего это модуль GPS, однако на многих последних дронах от DJI можно встретить двойную систему навигации, которая может включать комбинации GPS и ГЛОНАСС или же GPS и Бэйдоу. В зависимости от установленной комбинации такой беспилотник может эффективно эксплуатироваться в тех или иных регионах мира. Примером может быть серия промышленных беспилотников DJI Matrice 200.

Модуль (или комбинация модулей) спутниковой навигации обеспечивает бортовой компьютер дрона данными о местонахождении аппарата (долгота, широта и высота). Подобная, достаточно сложная, система навигации необходима прежде всего специализированным беспилотникам, которые выполняют полеты на большие расстояния и/или выполняют достаточно сложные задачи в области безопасности, военные задачи или работают в сфере промышленности.

Модуль GPS и плата IMU для DJI Mavic 2 Pro/Zoom

Однако задачи модуля спутниковой навигации вышеописанными не ограничиваются. С его помощью летательный аппарат не только ориентируется в пространстве во время полета, но и может в автоматическом режиме точно приземлиться на “базу”, даже если его визуальные датчики и штатная камера не работают, а связь с пультом дистанционного управления утеряна. Таким образом, модуль спутниковой навигации поможет обеспечить безопасность полета.

10. Батарея

Поскольку многие современные дроны летают при помощи бесколлекторных двигателей, то есть на электрической тяге, то аккумуляторная батарея является одной из основных частей дрона. Без нее невозможно запустить дрон и выполнить все поставленные полетные задачи. Впрочем, если вы управляете дроном с пульта (джойстика), то нужно помнить, что он тоже работает от своей батареи. Батарея на борту дрона чаще всего называется полетной (бортовой) и может иметь разные параметры (тип, емкость, мощность, наличие или отсутствие интеллектуальных функций и т.п.).  

Батарея с функцией самоподогрева для работы при температурах ниже 0 для дронов серии DJI Mavic 2

Понятно, что у разных моделей беспилотников разные требования не только к силовой установке, но и к батарее, как к источнику питания. Небольшие и любительские дроны оснащаются батареями небольших размеров с небольшой емкостью и мощностью, что в конечном итоге влияет на полетное время и рассчитанную полезную нагрузку. Для сравнения:

• DJI Spark – 1480 мА/ч – 16 минут полета
• Ryze Tello – 1100 мА/ч – 13 минут полета
• DJI Mavic Air – 2375 мА/ч – 21 минута полета
• DJI Mavic 2 Pro – 3850 мА/ч – 31 минута полета
• DJI Inspire 2 – 4280 мА/ч – 27 минут полета в зависимости от нагрузки
• DJI Phantom 4 V2. 0 – 5870 мА/ч – 30 минут полета

Специализированные (промышленные дроны и платформы) требуют более емкой и мощной батареи ввиду сложности и большого объема решаемых задач. Отсюда и иные параметры источников питания, а также вытекающие отсюда полетное время и вес полезной нагрузки. Для сравнения:

• DJI Matrice 100 – 4500 мА/ч (дополнительная 5700 мА/ч) – в зависимости от полезной нагрузки и количества батарей время полета и зависания от 20 до 40 минут
• DJI Matrice 600 Pro – 4500 мА/ч (дополнительная 5700 мА/ч) – в зависимости от полезной нагрузки и количества батарей время полета и зависания до 38 минут

Компания DJI, как и ее конкуренты, постоянно ведет исследования в области совершенствования полетных аккумуляторов. Например, мониторинг состояния батареи сегодня стал уже довольно обычным явлением. Теперь пилот вовремя узнает не только об уровне заряда батареи, но и сможет получить информацию о том, когда следует вернуть беспилотник на базу, чтобы он не потерпел аварию из-за полного разряда батареи. Кроме того, DJI стала выпускать специальные аккумуляторы с подогревом, позволяющие эксплуатировать ее дроны при низких температурах, что ранее было просто невозможно.

11. Камера

В этом отношении наблюдается некоторое разнообразие. Если первые дроны поставлялись без камер и в лучшем случае имели некоторые аксессуары для крепления обычных камер, используемых на земле, то теперь ситуация изменилась. Часть дронов поставляется во встроенной камерой (яркий пример: серия Mavic, Spark, Ryze Tello). В других случая беспилотник может быть оборудован подвесной камерой, которую можно снимать (и даже устанавливать другие совместимые) или же вы можете купить коптер без камеры, к которому можно позже докупить штатную подвесную камеру. Преимущества аппаратов с камерами очевидны, ведь тогда они превращаются в “летающие камеры”, с помощью которых можно вести как любительскую, так и профессиональную съемку с воздуха.

Фильм “Riders”, снятый с помощью квадрокоптера DJI Inspire 2 и подвеса с камерой DJI Zenmuse X7, – один из ярких примеров динамичной воздушной съемки

Последние записи

Следить за новостями

Подписывайтесь в социальных сетях

Как работаю дроны и что из себя представляет технология дронов?

Каждый день перед людьми появляется множество задач. Какие-то из них требуют креативного мышления, однако большая часть полна рутины. Человеку уже нет необходимости в повседневной жизни делать все своими руками, мало того, иногда эффективнее и быстрее воспользоваться машиной, чем рисковать собственным здоровьем.

Летающее роботизированное устройство

Что такое «дрон»? Беспилотные летательные аппараты, которые кратко называют дронами, являются высокотехнологичными устройствами с возможностью программирования или дистанционного управления с использованием пульта.

Изначально дроны применялись для стратегических и исследовательских целей исключительно в военном деле, но со временем стали использоваться частыми лицами для воздушных гонок (существуют целые чемпионаты, что позволяет назвать данное направление использования не просто хобби, но серьезным направлением самореализации) и фотосъемки. Последнее направление особенно актуально для блогеров и фотографов, поскольку позволяет получать прекрасные снимки и видео на большой высоте без риска для здоровья. Также беспилотники используют для вмешательства в личную жизнь и получения конфиденциальной информации, что не одобряется законом и всячески пресекается.

Когда появились первые дроны, история их создания

Если изначально подобные аппараты обладали небольшим количеством функций и стоили непомерно дорого, то сейчас простого дрона может себе позволить даже обычный школьник.

Их используют для развлечения. Это не просто машинка на радиоуправление, для дрона трассой является все воздушное пространство. Это делает его использование захватывающим и интересным.

Если кратко касаться истории, то первые машины управляемые дистанционно появились еще в далеком 1898 году. Всемирно известный изобретатель Никола Тесла в Нью-Йорке демонстрирует всему миру первую лодку, управляемую с помощью радиочастот.

В 1933 году американские военные производят прообраз всех летающих дронов – самолет без пилота QQ-2ю это событие стало прорывом в обучении пилотов и летчиков. Данные машины использовались в качестве мишеней вплоть до 1943 года. Именно этот самолет назвали «дроном» благодаря его специфичному шуму и отсутствию маневренности. С английского слово «drone» переводится как трутень.

Виды беспилотников

Квадрокоптеры можно классифицировать по множеству параметров, однако наиболее общей является типизация по назначению:

1. Военные – используются для разведки без риска для жизни и уничтожении целей посредством сбрасывания бомб;
   
2. Коммерческие – используются в службах доставки и для обслуживания различных объектов сельского хозяйства;
   
3. Частные – для защиты территории невоенных объектов, развлечения и работы фотографов;
   
4. Дроны-искатели – для обнаружения жертв завалов, лавин и катастроф.
   

Если есть большое желание получить кастомный дрон и понимание принципов работы, то на рынке даже предлагают купить готовый набор и комплектующие для сборки уникального дрона.

Что могут дроны

Применение беспилотных аппаратов очень обширно. Как уже говорилось ранее многие крупные коммерческие компании используют дронов-доставщиков. Пицца не успеет остыть, а экспресс-доставка может быть действительно быстрой благодаря данной технологии. А только представьте, что благодаря отсутствию пробок и необходимости в хорошем дорожном покрытии, можно доставить что угодно куда угодно в короткие сроки. Естественным ограничением выступает погода и негуманное отношение некоторых людей в нашей стране к этому изобретению.

Дроны можно использовать в качестве помощника на ферме: начиная от распыления пестицидов и заканчивая погоном скота.

Хорошие фотографы и папарацци уже взяли себе на вооружение данное устройство. Теперь за материалом нет необходимости лезть через забор или незаметно следовать за целью, можно просто запустить дрона и получить нужные фото. Моральную составляющую и право на защиту частной жизни оставим на совести таких журналистов.

Важно понимать, что так как это машины, то они обладают и присущими им недостатками. Дроны питаются от электроэнергии и запас ее не так велик, как хотелось бы. Помимо этого, ПО можно взломать или заразить вирусом. Все эти недостатки со временем можно уменьшить настолько, что они будут практически незаметны.

Безопасность дронов и людей

Помимо того, что дрон при наличии определенных навыков можно взломать и тем самым либо украсть, либо уничтожить.

Очень важным является момент безопасности человека и защиты конфиденциальности. Неприятно осознавать, будучи известным человеком, что за тобой могут следить и потом увидеть свои фото в ближайшей газете без своего согласия.

С каждым годом регистрируется все больше жертв дронов из-за безответственности их собственников. Беспилотники очень опасны для самолетов. Известны случаи, когда они повреждали крылья самолетов или турбины. Поэтому многие страны стали сбивать все попадающие на территорию аэропортов дроны без разбора.

В Российской Федерации все дроны подлежат обязательной регистрации и каждый вылет должен осуществляться только после согласования его с властями.

Если вы считаете так же как и мы, что данная проблема имеет место быть, и хотите обезопасить себя от данной угрозы, то ознакомьтесь с каталогом продукции компании «Рубеж-Инжиниринг» или свяжитесь с нами по телефону. Наше оборудование и решения гарантируют безопасность и уверенность. Если возникли вопросы или пожелания по услуге защиты от беспилотников, то связаться с нами можно через раздел Контакты.

Что такое дрон? Использование дронов и определение.

Технология дронов: что такое дрон?

Термин «дрон» обычно относится к любому беспилотному летательному аппарату. Эти аппараты, иногда называемые беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), могут выполнять впечатляющий спектр задач, начиная от военных операций и заканчивая доставкой посылок. Дроны могут быть размером с самолет или размером с ладонь.

Определение дронов

Типы дронов

Для чего используются дроны?

Определение дрона

Что такое дрон?

Дроны, иногда называемые беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), выполняют задачи, которые варьируются от повседневных до сверхопасных. Эти роботоподобные самолеты можно найти спасающими жертв лавины, а также доставляющими продукты к вашему порогу — и почти везде между ними.

Определение дрона: что такое дрон?

Дрон — это любой летательный аппарат, который получает дистанционные команды от пилота или использует программное обеспечение для автономного полета. Многие дроны имеют такие функции, как камеры для сбора визуальных данных и пропеллеры для стабилизации схемы полета. Такие отрасли, как видеосъемка, поисково-спасательные работы, сельское хозяйство и транспорт, внедрили беспилотные технологии.

Первоначально разработанные для военной и аэрокосмической промышленности, дроны стали широко применяться благодаря повышенному уровню безопасности и эффективности, которые они обеспечивают. Эти роботизированные БПЛА работают без пилота на борту и с разным уровнем автономности.

Уровень автономии дрона может варьироваться от дистанционно управляемого (человек контролирует его движения) до расширенной автономии, что означает, что он полагается на систему датчиков и детекторов LiDAR для расчета своего движения.

Различные дроны способны летать на разной высоте и на разную дистанцию. Дроны очень ближнего радиуса действия обычно имеют возможность преодолевать расстояние до трех миль и в основном используются любителями. БПЛА ближнего действия имеют радиус действия около 30 миль. Дроны малой дальности летают на расстояние до 90 миль и используются в основном для шпионажа и сбора разведданных. БПЛА средней дальности имеют радиус действия 400 миль и могут использоваться для сбора разведданных, научных исследований и метеорологических исследований. Беспилотники с самой большой дальностью действия называются «выносливыми» БПЛА и могут преодолевать расстояние более 400 миль и подниматься в воздух на высоту до 3000 футов.

Поскольку дроны могут управляться дистанционно и могут летать на различных расстояниях и высотах, они идеально подходят для выполнения самых сложных работ в мире. Их можно найти помогающими в поисках выживших после урагана, наблюдающими за правоохранительными органами и военными во время террористических ситуаций и продвигающими научные исследования в некоторых из самых экстремальных климатических условий на планете. Дроны проникли даже в наши дома и служат развлечением для любителей и жизненно важным инструментом для фотографов.

Похожие материалы Проверки с помощью дронов Мониторинг безопасности моста

 

Как работают дроны?

Многие детали задействованы за кулисами для обеспечения бесперебойной работы дронов, поэтому важно ознакомиться с беспилотными или удаленными технологиями, из которых состоит система дрона. От подачи команд до обеспечения управляемого веса пилоты должны учитывать различные факторы, которые делают беспилотник подходящим для конкретных задач. Среди множества факторов, которые необходимо учитывать, наиболее важными компонентами беспилотника являются его наземная станция управления (GCS), полезная нагрузка и каналы передачи данных.

Что такое технология дронов?

Дроны полагаются на комбинацию аппаратных и программных компонентов для успешного взлета, полета и посадки. Дроны часто оснащены роторами или неподвижными крыльями, датчиками, навигационными системами и гироскопами (для стабильности) и управляются наземными станциями управления.

 

Беспилотные летательные аппараты

Дроны обычно называют беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), тогда как вся система, которая позволяет дрону функционировать, называется БАС (Беспилотная воздушная система). обладает фиксированными крыльями или одно- или многороторной конструкцией для полета. Также существуют БПЛА легче воздуха, такие как дирижабли и воздушные шары, а также небольшие БПЛА с «хлопающими крыльями».

Определение БПЛА

Другим названием дронов является беспилотный летательный аппарат (БПЛА), который представляет собой летательный аппарат, не требующий присутствия пилота на борту. БПЛА часто делят на две категории — гражданские и военные. В то время как гражданские БПЛА используются для доставки посылок и отдыха, военные беспилотники используются для разведывательных задач и нанесения наступательных ударов по объектам противника.

 

 

Наземная станция управления (GCS)

Наземная станция управления — это центральный блок управления, который позволяет БПЛА летать, а БПЛА работать. Эти станции могут быть как большими, как стол с несколькими представлениями, так и маленькими, как портативный контроллер или даже приложение. GCS может управляться пользователем или управляться через спутники и способна управлять полетом, контролировать датчики полезной нагрузки, предоставлять показания статуса, планировать миссию и привязывать систему передачи данных.

 

Полезная нагрузка

Дроны, особенно БПЛА, бывают разных размеров и способны нести полезную нагрузку одинакового размера. От жизненно важных лекарств до посылок и многого другого дроны обеспечивают эффективный способ доставки, но они должны быть созданы для выполнения поставленной задачи. Многие дроны способны быстро летать через океаны, в то время как другие могут быть ограничены всего несколькими тысячами футов. Некоторые дроны могут нести сотни фунтов, в то время как другие могут нести только десять. Для операторов крайне важно выбрать правильный дрон, который поможет им выполнить поставленную задачу.

 

Каналы передачи данных

Каналы данных действуют как центр передачи, который позволяет дрону связываться с наземным оператором во время полета. Как правило, с использованием радиочастотной технологии для связи канал передачи данных предоставляет оператору важные данные, такие как оставшееся время полета, расстояние до оператора, расстояние до цели, высота полета и многое другое. Управление БПЛА на частоте 2,4 ГГц для управления и 5 ГГц для видео обеспечит оператору примерно четыре мили удобства использования, а частоты 900 МГц для управления полетом и 1,3 ГГц для видеоконтроля могут обеспечить удобство использования на расстоянии более 20 миль — это добавление к списку причин, по которым пилоты должны использовать правильный БПЛА для выполнения задачи, которую они намереваются выполнить.

 

Произошла ошибка.

Невозможно выполнить JavaScript. Попробуйте посмотреть это видео на сайте www.youtube.com или включите JavaScript, если он отключен в вашем браузере.

Как летают дроны. | Видео: Академия запуска дронов

Как летают дроны?

Дроны зависят от ряда частей, работающих вместе для выполнения задач в изменяющихся условиях. В то время как гироскопы и возможности вертикального взлета и посадки (VTOL) упрощают дистанционное управление дронами, технологии GPS и LiDAR прививают дронам четкое чувство направления. Все эти элементы необходимы для создания функционирующего дрона, способного сканировать окружающую среду, выдерживая различные условия.

 

Дроны вертикального взлета и посадки

Многие дроны, обычно многороторные, считаются дронами вертикального взлета и посадки (СВВП) из-за их способности взлетать, летать, зависать и приземляться в вертикальном положении.

 

GNSS для дронов

Используемые во многих типах дронов двойные глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS), такие как GPS и ГЛОНАСС, могут работать как в неспутниковом, так и в спутниковом режимах, обеспечивая улучшенную связь во время работы.

GNSS позволяет использовать технологию безопасности «Возвращение домой» на дроне и может быть активирована с помощью пульта дистанционного управления наземной станции. Это позволяет пилотам получать информацию о том, достаточно ли доступных спутников GNSS для дрона, чтобы дрон мог летать независимо, о текущем местоположении дрона по сравнению с пилотом и «домашней точке», в которую дрон должен вернуться. Помимо управления с помощью контроллера, «Возврат домой» также может автоматически активироваться при низком заряде батареи или при потере связи между дроном и контроллером.

 

Гироскопы в дронах

Гироскопы состоят из колеса, которое может вращаться в любом направлении вокруг своей оси и используются в дронах для измерения скорости вращения. Поскольку гироскоп фокусируется на наклоне дрона, он становится необходимым для обеспечения стабильности. Таким образом, дроны могут сохранять свое направление и обеспечивать плавный полет.

Типы дронов

Типы дронов: особенности и различия

Дроны бывают разных типов, каждый из которых адаптирован к уникальным требованиям различных отраслей. Например, некоторым людям нужны легкие дроны, чтобы держать камеру для фотографирования, в то время как другим нужны надежные дроны для перевозки тяжелых медицинских принадлежностей. В результате компании производят беспилотники четырех основных типов: одновинтовые вертолеты, многороторные вертолеты, вертолеты с неподвижным крылом и гибридные вертолеты вертикального взлета и посадки с неподвижным крылом.

4 Обычные типы дронов

• Дроны с одним роторным вертолетом
• Многоканальные дроны
• Бронины с фиксированным крылом
• Гибридные дроны

4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444н. вертолеты выглядят как крошечные вертолеты и могут быть бензиновыми или электрическими. Одинарное лезвие и способность работать на газе помогают ему стабилизироваться и летать на большие расстояния. Эти БПЛА обычно используются для перевозки более тяжелых объектов, включая системы LiDAR, которые можно использовать для съемки земли, исследования штормов и составления карт эрозии, вызванной глобальным потеплением.

Преимущества

Выносливость однороторных дронов делает их популярными, особенно если они оснащены газовым двигателем. Одно большое лезвие делает эти дроны намного более эффективными во время полета, позволяя им превзойти своих многороторных собратьев. В результате многие пилоты полагаются на дроны с одним винтом, чтобы нести больший вес.

Недостатки

Для пилотирования одновинтовых дронов-вертолетов требуется обширная подготовка, которые могут нанести серьезные травмы своими большими лопастями. Покупатели могут ожидать, что эти дроны будут дороже на рынке из-за опыта, необходимого для их управления.

 

Мультироторные дроны

Мультироторные дроны обычно являются одними из самых маленьких и легких дронов на рынке. У них ограниченное расстояние, скорость и высота, но они являются идеальным летательным аппаратом для энтузиастов и аэрофотосъемок. Эти дроны обычно могут провести в воздухе 20-30 минут с легкой полезной нагрузкой, такой как камера.

Преимущества 

Многороторные дроны, вероятно, являются наиболее доступными для населения дронами, поскольку ими легко управлять и маневрировать во время полета. Некоторые многороторные дроны также идеально подходят для начинающих пилотов, поэтому они являются доступным вариантом на рынке дронов.

Недостатки

Многороторным дронам по-прежнему не хватает выносливости и грузоподъемности, как у однороторных вертолетных дронов. Пилоту повезет, если он продержит многороторный дрон в воздухе более 30 минут. И хотя этими дронами легче управлять, они становятся неустойчивыми в ветреную погоду и не могут отклоняться слишком далеко от своего контроллера.

 

Дроны с неподвижным крылом

Дроны с неподвижным крылом выглядят как обычные самолеты, где подъемную силу обеспечивают крылья, а не винты, что делает их очень эффективными. Эти дроны обычно используют топливо вместо электричества, что позволяет им парить в воздухе более 16 часов. Поскольку эти дроны обычно намного больше, и из-за их конструкции они должны взлетать и приземляться на взлетно-посадочных полосах так же, как это делают самолеты. БПЛА с неподвижным крылом используются военными для нанесения ударов, учеными для перевозки большого количества оборудования и даже некоммерческими организациями для доставки продуктов питания и других товаров в труднодоступные районы.

Преимущества

Дроны с неподвижным крылом долговечны и могут преодолевать большие расстояния и нести более тяжелые предметы, чем другие дроны. Их прочная рама также позволяет им выдерживать более ветреные условия, оставаясь устойчивыми при сохранении высокой скорости движения.

Недостатки

Поскольку дроны с неподвижным крылом не могут зависать и должны постоянно двигаться вперед, их гораздо труднее приземлить, чем другие дроны. Им нужно много места для взлета и посадки, как и обычным самолетам. В результате беспилотники с неподвижным крылом требуют тщательной подготовки и находятся в более высокой ценовой категории.

 

Гибридные дроны вертикального взлета и посадки

Гибридные дроны вертикального взлета и посадки представляют собой смесь беспилотных летательных аппаратов с неподвижным крылом и беспилотных летательных аппаратов на основе роторов, несущие винты которых прикреплены к крыльям. Благодаря гибридному подходу эта технология предлагает пользователям выносливость конструкции с неподвижным крылом и возможности вертикального полета конструкции с несущим винтом. Компании пользуются этой комбинацией, полагаясь на гибридные беспилотники вертикального взлета и посадки, чтобы еще больше сократить время доставки, предлагая более универсальный опыт полета.

Преимущества

Гибридные дроны вертикального взлета и посадки с неподвижным крылом обладают достаточной выносливостью, необходимой для перемещения на большие расстояния, даже с более тяжелыми грузами. Они также могут летать вертикально и зависать, предлагая большую универсальность, чем дроны с неподвижным крылом.

Недостатки

Гибридные дроны вертикального взлета и посадки работают как мастера на все руки, выполняя множество задач, не специализируясь ни в одной области. Другими словами, они могут летать вперед и парить, но это у них не очень хорошо получается. Пилоты также нуждаются в обучении управлению этими дронами и должны быть готовы платить за них больше. Эта технология является новой и все еще развивается, поэтому может возникнуть больше недостатков, поскольку отрасль продолжает экспериментировать с гибридными дронами вертикального взлета и посадки.

Связанное Чтение Акула или Дельфин? Ученые тестируют дроны

Для чего используются дроны?

Для чего используются дроны?

Дроны используются не только в военных и развлекательных целях. На самом деле, БПЛА улучшают эффективность и безопасность почти во всех мыслимых отраслях, от охраны дикой природы до доставки медицинских товаров.

Использование и применение дронов

• Военные дроны
• Дроны для доставки
• Drones for emergency rescue
• Drones in agriculture
• Drones in outer space
• Drones for wildlife and historical conservation
• Drones in medicine
• Drones for photography

 

Uses of Drones

 

Military Drones

Вероятно, самое старое, наиболее известное и неоднозначное использование дронов — в армии. Британские и американские военные начали использовать дроны самых простых форм в начале 19 века.40-х, чтобы шпионить за державами Оси. Сегодняшние беспилотники гораздо более продвинуты, чем БПЛА прошлых лет, оснащены тепловизорами, лазерными дальномерами и даже средствами для нанесения авиаударов. Одним из самых известных военных дронов, используемых сегодня, является MQ-9 Reaper. Самолет имеет длину 36 футов, может пролететь в воздухе на высоте 50 000 футов незамеченным и оснащен ракетами и средствами сбора разведданных.

 

Дроны для доставки

Дроны для доставки обычно представляют собой автономные БПЛА, используемые для доставки еды, посылок или товаров к вашему порогу. Эти летательные аппараты известны как дроны доставки «последней мили», потому что они используются для доставки товаров из ближайших магазинов или складов. Ритейлеры и продуктовые сети по всей стране обращаются к дронам как к более эффективной альтернативе доставки вместо того, чтобы полагаться на водителей с неэффективными грузовиками. Эти дроны могут доставить 55 фунтов товаров к вашей входной двери, и вам даже не придется выходить из дома. Amazon, Walmart, Google, FedEx, UPS и многие другие крупные бренды тестируют различные версии дронов для доставки.

 

Дроны для аварийно-спасательных служб

Иногда недостаточно безопасно отправлять людей на спасательную операцию из-за масштаба или серьезности бедствия. Вот где на помощь приходят беспилотники. В случае опрокидывания лодки или утопления официальные лица могут бросить в воду автономный подводный аппарат (AUV), чтобы помочь в спасении. В случае схода лавины для поиска застрявших в снегу задействуются дроны. Производитель самолетов Kaman даже разработал беспилотный вертолет под названием K-MAX, предназначенный для перевозки более 6000 фунтов груза. K-MAX уже использовался в Китае и Австралии для тушения пожаров.

 

Дроны в сельском хозяйстве

Дроны доказали свою эффективность и в сельском хозяйстве, предоставив фермерам несколько способов оптимизации своих ферм для повышения эффективности и снижения физической нагрузки. Проведение полевых обследований, засев полей, отслеживание скота и оценка урожайности стали проще благодаря использованию БПЛА, что экономит драгоценное время специалистов в области сельского хозяйства.

 

Дроны в открытом космосе

НАСА и ВВС США тайно тестируют беспилотные летательные аппараты, предназначенные для космических полетов. БПЛА X-37B — это сверхсекретный беспилотник ВВС, который выглядит как миниатюрный космический шаттл. Он спокойно кружил вокруг Земли в течение последних двух лет, установив рекорд самого продолжительного полета беспилотного летательного аппарата (781 день и больше). Несмотря на расплывчатость, ВВС заявили, что «основные цели X-37B двояки: технологии многоразового использования космических кораблей для будущего Америки в космосе и эксплуатационные эксперименты, которые можно вернуть и изучить на Земле». Похоже, дроны стали приоритетом, когда речь заходит о будущем освоении космоса и инновациях.

 

Произошла ошибка.

Невозможно выполнить JavaScript. Попробуйте посмотреть это видео на сайте www.youtube.com или включите JavaScript, если он отключен в вашем браузере.

Взгляд на консервацию с высоты птичьего полета. | Видео: TED

Дроны для охраны дикой природы и исторического наследия

Дроны — более дешевая и эффективная альтернатива охране дикой природы. Отслеживание популяций диких животных практически невозможно, когда люди находятся на земле. Взгляд в небо позволяет защитникам дикой природы отслеживать бродячие группы животных, от орангутангов на Борнео до бизонов на Великих равнинах, чтобы лучше понять здоровье их видов и экосистем. Дроны-охранники также являются отличным инструментом в борьбе с браконьерством в Азии и Африке.

Дроны также используются для лесовосстановления по всему миру. Эти дроны прочесывают лесные подстилки уничтоженных пожарами лесов и сбрасывают сосуды с семенами, удобрениями и питательными веществами, которые помогут дереву подняться из пепла. С начала 1990-х годов было обезлесено около 300 миллионов акров земли. То, на что людям потребовалось бы около 300 лет, чтобы восстановить лес, можно более эффективно выполнить с помощью технологии дронов для посадки семян.

Наконец, беспилотники играют важную роль в усилиях по сохранению исторических памятников. Дроны используются для создания трехмерных изображений таких исторических мест, как Чернобыль, древнегреческих памятников Эфеса, Турции и еврейских кладбищ по всей Европе. Точка обзора дает защитникам исторических памятников возможность находить подсказки о культуре и архитектуре, используя 3D-изображения для воссоздания утраченных мест.

Дроны помогают исследователям управлять популяциями коал

 

Дроны в медицине

Как вы доставляете медикаменты людям в труднодоступные районы? Какой инструмент вы могли бы использовать для доставки органов пациентам, перенесшим трансплантацию? Дроны — ответ на оба эти вопроса. В настоящее время беспилотные летательные аппараты используются для доставки неотложной медицинской помощи и грузов в автономные населенные пункты в сельских районах Аляски. Вместо того, чтобы полагаться на собачьи упряжки, снегоходы или машины скорой помощи, которые не справляются со снегом, жители Аляски полагаются на беспилотники, чтобы быстро доставлять жизненно важные медикаменты.

Дроны также используются для доставки донорских органов пациентам, перенесшим трансплантацию. Совсем недавно вошла в историю история, когда почка была перевезена специально изготовленным дроном из одной больницы в Мэриленде в другую менее чем за пять минут. Это могло бы снизить тревожно низкую скорость, с которой обычно поступают пожертвования (если они вообще поступают). Обычно органы доставляют чартерными или коммерческими рейсами. Задержки и неверные решения приводят к опасным задержкам на два часа и более для 4 процентов всех доставок органов. Дроны могут значительно сократить время, предлагая более безопасный и надежный способ транспортировки органов.

 

Дроны для 3D-моделирования

Дроны LiDAR оснащены датчиками LiDAR, которые исследуют ландшафт и собирают подробные данные, которые можно использовать для создания 3D-моделей. Дроны, оснащенные LiDAR, могут предоставлять гораздо более точные данные, чем дроны без этой технологии. Помимо упрощения навигации по различным поверхностям, LiDAR позволяет дронам обнаруживать цели в ходе поисково-спасательных операций, оценивать урожай в сельском хозяйстве и многое другое.

 

Дроны для фотосъемки

Дроны стали настоящим подарком для фотографов, которые используют БПЛА для съемки обширных аэрофотоснимков. Вы когда-нибудь задумывались, каково это — увидеть любимый город, пляж или здание с высоты птичьего полета? Существуют дроны, созданные специально для фотосъемки, которые позволяют по-новому фотографировать некоторые из ваших любимых мест с высоты.

 

Нужна ли вам лицензия для управления дроном?

Вплоть до 2016 года коммерческие предприятия, использующие технологию дронов, должны были иметь лицензию пилота независимо от отрасли. Тем не менее, вступили в силу новые правительственные постановления, которые требуют, чтобы те, кто пилотирует дроны в коммерческих целях, получили сертификат удаленного пилота, пройдя тест на аэронавигационные знания. Экзамен состоит из 60 вопросов с несколькими вариантами ответов по темам, включая правила, касающиеся привилегий, ограничений и эксплуатации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), влияния погоды на характеристики БПЛА, действия в чрезвычайных ситуациях, правила аэропорта, принятие решений, техническое обслуживание и многое другое. Чтобы иметь право сдавать экзамен, нужно быть не моложе 16 лет, уметь читать, понимать, говорить и писать по-английски, а также быть в достаточно хорошем физическом и психическом состоянии, чтобы управлять дроном.

Произошла ошибка.

Невозможно выполнить JavaScript. Попробуйте посмотреть это видео на сайте www.youtube.com или включите JavaScript, если он отключен в вашем браузере.

Плюсы и минусы дронов. | Видео: Освещающие факты

Каковы проблемы дронов?

Дроны предлагают несколько решений возникающих и сохраняющихся проблем в различных отраслях. Тем не менее, многие выразили обеспокоенность по поводу потенциального негативного воздействия роста числа этих устройств.

 

Дроны и конфиденциальность

Поскольку в работе дронов используются камеры, которые часто позволяют операторам делать фотографии и записывать видео, многие выражают недовольство тем, что их снимают без их согласия. Существует несколько законов, запрещающих дронам слишком далеко вторгаться в частную жизнь других, но многие пользователи предпочитают игнорировать эти законы.

 

Воздушное пространство дронов

Поскольку дроны занимают воздушное пространство, и многие из них способны достигать высоты, сравнимой с высотой самолета, возникают опасения, что дроны вызывают или усугубляют катастрофы и чрезвычайные ситуации. Дроны часто бывает трудно отследить на радарах воздушного движения, что создает новые препятствия для пилотов самолетов и вертолетов, которые они должны преодолевать во время полета. В некоторых случаях присутствие дрона может даже препятствовать оказанию помощи самолету службы экстренной помощи, как, например, в пострадавших от лесных пожаров частях юго-запада Америки.

 

Падения дронов

Будь то в воздухе или на земле, все управляемые человеком летательные аппараты имеют неотъемлемый риск крушения, даже если они беспилотные. Дроны работают от батареи с ограниченным зарядом, имеют пропеллеры, которые быстро вращаются, обеспечивая подъемную силу, и могут падать с большой высоты, создавая большой риск для людей, имущества и окружающей среды по мере увеличения количества используемых дронов.

 

Дроны и кибербезопасность 

По мере того, как дроны становятся все более популярными в повседневном и военном использовании, они становятся все большей мишенью для кибератак. Хакеры могут передавать ложные GPS-координаты, чтобы получить контроль над дроном, и они могут даже перехватывать данные, которые передаются между дроном и его пультом дистанционного управления. Люди должны принимать дополнительные меры предосторожности для защиты дронов и информации, которую они хранят, например, устанавливать антивирусное программное обеспечение, устанавливать исправления прошивки и использовать надежные пароли.

25 компаний-производителей беспилотных летательных аппаратов в разных отраслях

От производителей оборудования до автономных служб доставки — вот некоторые из наиболее примечательных примеров компаний-производителей дронов.

Прочитать статью

25 типов дронов, которые нужно знать

Доставка дронами не за горами?

Прочитайте статью

12 компаний по доставке дронами, которые нужно знать

Что такое фотограмметрия? Как дроны способствуют фотограмметрии.

Роботы больше не только для высокотехнологичных лабораторий и тяжелой промышленности. И это хорошо.

25 компаний, производящих дроны, совершают полеты в разных отраслях

Как дроны справляются с работой во время пандемии

От бесконтактной доставки лекарств до помощи детям в изучении принципов STEAM — дроны являются устойчивым инструментом в борьбе с COVID-19.

Прочитайте статью

12 примеров роботов-спасателей, о которых вы должны знать

JD.com и Rakuten объединяют усилия, чтобы обеспечить доставку дронами в Японии

Полиция Хьюстона инвестирует в дроны как будущее правоохранительных органов экстерьер

Законодатели Оклахомы рассматривают возможность запрета беспилотных летательных аппаратов над сельской собственностью

Законодатели Оклахомы рассматривают законопроект о беспилотных летательных аппаратах, который запретит использование беспилотных летательных аппаратов над частной собственностью в сельской местности.

Прочитать статью

Воздушные дроны для картографирования еврейских кладбищ в целях сохранения

10 Технологии противодействия дронам для обнаружения и остановки дронов сегодня сегодня можно купить. Вы также можете знать ее как технологию Anti-Drone или Counter-UAS (C-UAS) 9.0045

Мы сосредоточились на том, что в настоящее время доступно на рынке, поэтому, если вам нужно внедрить (или думаете о внедрении) решение для борьбы с дронами, то этот ресурс для вас.

Читайте, чтобы получить (почти полностью) непредвзятый взгляд на рынок защиты от дронов, включая полезные плюсы и минусы каждой технологии.

И мы даже предоставили вам ссылки на поставщиков. Чем это полезно?

К концу страницы у вас должно быть хорошее представление о том, какие технологии вам нужны, а какие нет.

Мы разделили всю технику на две категории: оборудование для наблюдения и средства противодействия.

Оборудование для мониторинга дронов может быть пассивным (просто смотрит или слушает) или активным (отправляет сигнал и анализирует, что возвращается) и может выполнять несколько функций, в том числе:

• Обнаружение
• Классификация или идентификация
• Поиск и отслеживание
• Оповещение

Следует знать, что не все оборудование выполняет все вышеперечисленные функции одновременно. Обнаружение означает, что технология может обнаруживать дроны. Однако одного обнаружения обычно недостаточно. Например, радар, который обнаруживает дроны, может также обнаруживать птиц.

Вот почему классификация полезна. Технологии, которые классифицируют дроны, обычно позволяют отделить дроны от других типов объектов, таких как самолеты, поезда и автомобили, например

Еще один шаг — идентификация. Некоторое оборудование может идентифицировать конкретную модель дрона или даже идентифицировать цифровой отпечаток дрона или контроллера, например, MAC-адрес. Этот уровень идентификации может быть удобен для целей судебного преследования.

Быть предупрежденным о том, что дрон находится где-то поблизости, уже полезно. Но ваша ситуационная осведомленность и способность развертывать контрмеры значительно улучшаются, если вы знаете точное местоположение дрона (и/или диспетчера). Некоторое оборудование даже позволит отслеживать местоположение дрона в режиме реального времени.

• Существует четыре основных типа оборудования для мониторинга дронов:
• Радиочастотные (РЧ) анализаторы
• Акустические датчики (микрофоны)
• Оптические датчики (камеры)
• Радар

РЧ-анализаторы состоят из одной или нескольких антенн для приема радиоволн и процессора для анализа РЧ-спектра. Они используются для обнаружения радиосвязи между дроном и его контроллером.

Некоторые системы могут определять наиболее распространенные марки и модели дронов, а некоторые даже могут определять MAC-адреса дрона и контроллера (если дрон использует для связи Wi-Fi). Это особенно полезно для целей судебного преследования — доказательства того, что конкретный дрон и контроллер были активны.

Некоторые высокотехнологичные системы также могут триангулировать дрон и его контроллер при использовании нескольких радиомодулей, разбросанных далеко друг от друга.

Плюсы:
Может быть недорогим, обнаруживает (а иногда идентифицирует) несколько дронов и контроллеров, пассивен, поэтому не требует лицензии, некоторые могут триангулировать положение дронов и контроллеров.

Минусы:
Не всегда находит и отслеживает дроны, не может обнаруживать автономные дроны, менее эффективен в людных радиочастотных зонах, обычно на коротких дистанциях.

Поставщики:
Поставщики радиочастотных анализаторов включают: Rohde & Schwarz и Aaronia.

Обычно это микрофон или массив микрофонов (много микрофонов), который улавливает звук, издаваемый дроном, и вычисляет направление. Для грубой триангуляции можно использовать больше наборов микрофонных решеток.

Плюсы:
Обнаруживает все дроны в ближней зоне, в том числе работающие автономно (без (РЧ-излучения). Обнаруживает дроны в помехах от земли, где другие технологии могут иметь проблемы. Отлично заполняет пробелы в зонах за пределами прямой видимости -прицел других сенсоров.Высокомобильный и быстро развертываемый.Полностью пассивный.

Минусы:
Плохая работа в шумных условиях, очень короткий радиус действия (макс.

300–500 м)

Поставщики:
Поставщики включают Squarehead Technologies.

По сути видеокамера. Как и стандартные камеры дневного света, оптические датчики могут быть инфракрасными или тепловизионными.

Плюсы:
Обеспечивает визуализацию дрона и его (потенциальной) полезной нагрузки, может записывать изображения в качестве судебного доказательства для использования в возможном судебном преследовании. 9

A устройство, использующее радиоэнергию для обнаружения объекта. Радар обнаружения дронов посылает сигнал и получает отражение, измеряя направление и расстояние (положение).

Большинство радаров посылают свои радиосигналы в виде пакетов, а затем прослушивают «эхо». Почти все радары спроектированы так, чтобы НЕ обнаруживать мелкие цели. Они предназначены для отслеживания крупных объектов, таких как пассажирские самолеты.

 

Pro: Большая дальность, постоянное отслеживание, высокоточная локализация, одновременная обработка сотен целей, отслеживание всех дронов вне зависимости от автономного полета, независимо от условий видимости (день, ночь, туман и т. д.)

Минусы: Дальность обнаружения зависит от размера дрона, большинство из них не отличают птиц от дронов, требуется лицензия на передачу и проверка частоты для предотвращения помех.

Продавцы: Ну, тогда это мы! Но…

…мы, вероятно, должны указать здесь, что наш собственный радар обнаружения дронов, ELVIRA ^® , не похож на стандартные радары, описанные выше.

Во-первых, ELVIRA ^®  – это FMCW-радар. FMCW расшифровывается как частотно-модулированная непрерывная волна. Это означает, что радар всегда отправляет и всегда получает, что приводит к точному и быстрому отслеживанию с высокой частотой обновления.

Но действительно уникально то, что ELVIRA ^®  – микродоплеровский радар.

Доплеровские радары способны отслеживать движущиеся объекты и отбрасывать неподвижные объекты, чтобы вы не видели их на экране. Ничего нового.

Доплеровский радар Micro-, однако, способен обнаруживать движение, в частности, разницу скоростей внутри движущихся объектов. А у дронов, как правило, есть пропеллеры, которые создают большой спектр различий в скорости. Часть пропеллера движется к вам, а часть удаляется.

С помощью этой техники наш радар может легко идентифицировать дроны и, что самое важное, отличать дронов от птиц.

Контрмеры можно сгруппировать как:

• Физическое уничтожение дрона
• Нейтрализация дрона
• Получение контроля над дроном

Важно отметить, что, несмотря на то, что технология доступна, действующие правила в большинстве стран запрещают использование любой из следующих технологий для нейтрализации дронов. Исключения иногда делаются для военных или правоохранительных органов.

Радиочастотный глушитель — это стационарное, мобильное или портативное устройство, которое передает большое количество радиочастотной энергии в сторону дрона, маскируя сигнал контроллера. Это приводит к одному из четырех сценариев, в зависимости от дрона:

1. Дрон совершает контролируемую посадку в текущем положении
2. Дрон возвращается в заданное пользователем исходное местоположение (которое может быть установлено в целевое положение вместо дома)
3. Дрон бесконтрольно падает на землю
4. Дрон улетает в случайном неконтролируемом направлении

Плюсы:
Средняя стоимость, некинетическая нейтрализация.

Минусы:
Короткий радиус действия, может повлиять (и заглушить) другие радиосвязи, может привести к непредсказуемому поведению дрона, может непреднамеренно направить дрон к цели.

Поставщики:
Компании TRD и HP Wust поставляют системы подавления помех.

Это устройство посылает новый сигнал дрону, заменяя связь со спутниками GPS, которые он использует для навигации. Таким образом, дрон «обманывается», заставляя его думать, что он где-то в другом месте.

Путем динамического изменения GPS-координат в режиме реального времени спуфер может контролировать положение дрона. Как только управление будет получено, дрон может быть направлен, например, в «безопасную зону».

Плюсы:
Средняя стоимость, некинетическая нейтрализация.

Минусы:
Короткий радиус действия, может влиять (и глушить) на другие радиосвязи.

Поставщики:
Компания Centum предоставляет GPS-спуфер.

Устройства высокой мощности (HPM) генерируют электромагнитный импульс (ЭМИ), способный вывести из строя электронные устройства.

ЭМИ создает помехи радиоканалам и нарушает или даже уничтожает электронные схемы дронов (а также любое другое электронное устройство в пределах досягаемости) из-за создаваемых им разрушительных напряжений и токов.

Устройства HPM могут включать антенну для фокусировки ЭМИ в определенном направлении, уменьшая потенциальный побочный ущерб.

Плюсы:
В пределах досягаемости дрон можно эффективно остановить, не кинетический.

Минусы:
Высокая стоимость, риск непреднамеренного нарушения связи или уничтожения других электронных устройств в зоне действия, дрон эффективно отключается, мгновенно падая бесконтрольно на землю.

Продавцы:
Diehl Defense предлагает решение HPEM.

Стрельба сетью по дрону или иное контактирование сети с дроном останавливает дрон, блокируя лопасти несущего винта. Существует три основных типа:

• Сетевая пушка, стреляющая с земли: может быть ручной, запускаемой с плеча или устанавливаемой на башне. Эффективность от 20 до 300 м. Может использоваться с парашютом или без него для управляемого спуска захваченного дрона.
• Сетевая пушка, выпущенная с другого дрона: преодолевает ограниченную дальность сетевой пушки на земле. Может быть сложно захватить другой движущийся дрон. Обычно используется с парашютом для управляемого спуска захваченного дрона.
• Подвесная сеть развернута с «сетевого дрона». Дрон захватывается маневрированием дружественного дрона, несущего сеть, в сторону неавторизованного дрона. «Сетевой дрон», как правило, способен либо доставить неавторизованный дрон в безопасную зону, либо, если он слишком тяжелый, выпустить захваченный дрон с парашютом или без него для контролируемого спуска.

Плюсы:
Физический захват дрона — подходит для судебной экспертизы и судебного преследования, сетевые пушки наземного базирования являются полуавтоматическими с высокой точностью, сети, развернутые дронами, имеют большой радиус действия, низкий риск побочного ущерба.

Минусы:
Кинетическое решение может привести к обломкам в зависимости от параметров парашюта, сети, развернутые дроном, неточны и долго перезаряжаются, сети, запускаемые с земли, имеют малую дальность действия.

Поставщики:
Delft Dynamics предлагает сетевую пушку для дрона, а OpenWorks Engineering предлагает сетевую пушку для установки на плече и башне.

Мощное оптическое устройство, создающее чрезвычайно сфокусированный луч света или лазерный луч. Лазер поражает дрон, разрушая структуру и/или электронику.

Плюсы:
Физически останавливает дрон.

Минусы:
Высокая стоимость, риск сопутствующего ущерба, большая система, в основном экспериментальная технология.

Поставщики:
Lockheed Martin и Raytheon.

Eagles обучены захвату небольших беспилотных авиационных систем (SUAS) и коммерческих беспилотных летательных аппаратов (COTS). Птицы использовались человеком для охоты на протяжении тысячелетий.

Это решение использует естественные охотничьи инстинкты используемых орлов. Это может быть низкотехнологичным решением, но требует много рабочей силы для обучения (не менее 1 года на птицу) и для содержания хищных птиц.

Плюсы:
Если птицы доступны в вашем регионе, перехват дрона может быть быстрым и точным с низким риском побочного ущерба. Есть много общего с командами военных служебных собак (MWD) и тренировочными командами K9, поэтому они потенциально могут быть задействованы для этого решения.

Минусы:
Сложно масштабировать из-за ограниченного количества доступных птиц, интенсивного обучения и обслуживания персонала, птицы сами могут представлять опасность в аэропортах.

Продавцы:
Страж сверху доставляет хищных птиц и обучает их.

Более чем вероятно, что лучшим решением для обнаружения дронов для вас будет сочетание вышеперечисленных технологий. Какая именно смесь? Ну, это будет зависеть от вашего конкретного варианта использования.

Мы работаем с несколькими интеграторами по всему миру, которые интегрируют наши радары в модульные системы противодействия дронам, так что вам не придется этого делать. Это снимает головную боль, связанную с работой с несколькими поставщиками, и означает, что вам не нужно интегрировать различное оборудование и программное обеспечение вместе.

Говоря о программном обеспечении; Программное обеспечение Command & Control (C2) может создать или сломать вашу систему противодействия дронам. Все данные от этих различных датчиков и технологий должны быть собраны, обработаны и отображены в удобной для пользователя форме, которая имеет смысл и применима к действиям.

Таким образом, стоит убедиться, что вы получаете масштабируемое, независимое от датчиков и удобное для пользователя решение C2 для вашей системы.

Хорошими примерами систем C2 противодействия дронам являются Taranis от ESG и FACE от Operational Solutions.