Беспилотный летательный аппарат - Википедия - Unmanned aerial vehicle

А DJI Фантом квадрокоптер БПЛА коммерческого и развлекательного назначения аэрофотосъемка

А Зиплайн дрон проходит испытания в Калифорния.

А Жнец General Atomics MQ-9, БПЛА для наблюдения за охотниками-убийцами

БПЛА для наблюдения с фиксированным крылом DeltaQuad VTOL^[1]

Запуск БПЛА с воздушного катапульта

An Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) (или же беспилотный летательный аппарат,^[2] широко известный как дрон) является самолет без человека пилот на борту. БПЛА являются составной частью беспилотный авиационный комплекс (БПЛА); которые включают БПЛА, наземный контроллер и систему связи между ними.^[3] Полет БПЛА может выполняться с различной степенью автономия: либо под дистанционным управлением оператором, либо автономно бортовыми компьютерами^[4] упоминается как автопилот.

По сравнению с самолетами с экипажем, БЛА изначально использовались для слишком «скучных, грязных или опасных задач».^[5] для людей. Хотя дроны изначально использовались в основном в военных целях, их применение быстро находит гораздо больше приложений, включая аэрофотосъемка, поставки продукции, сельское хозяйство, полиция и наблюдение, инспекции инфраструктуры, наука,^[6][7][8][9] контрабанда,^[10] и гонки на дронах.

Терминология

Для беспилотных летательных аппаратов используется несколько терминов, обычно относящихся к одной и той же концепции.

Период, термин дрон, более широко используемый публикой, был придуман в связи с ранней удаленной целью самолет использовался для учебной стрельбы из орудий линкора, и этот термин впервые был использован с 1920-х гг. Fairey Queen и 1930-е де Хэвилленд Queen Bee самолет-мишень. За этими двумя последовали одноименные Королева скорости полёта Оса и Майлз Куин Мартине, до окончательной замены ГАФ Джиндивик.^[11]

Период, термин беспилотный авиационный комплекс (UAS) был принят Министерство обороны США (DoD) и США Федеральная авиационная администрация в 2005 г. в соответствии с их Дорожной картой по беспилотным авиационным системам на 2005–2030 гг.^[12] В Международная организация гражданской авиации (ИКАО) и Управление гражданской авиации Великобритании принял этот термин, также используемый в Европейском союзе Единое европейское небо (SES) Исследование организации воздушного движения (ОрВД) (Совместное предприятие SESAR) дорожная карта на 2020 год.^[13] Этот термин подчеркивает важность других элементов, кроме самолета. Он включает в себя такие элементы, как наземные станции управления, каналы передачи данных и другое вспомогательное оборудование. Аналогичный термин система беспилотного летательного аппарата (БПЛА), беспилотный летательный аппарат (RPAV), дистанционно управляемая авиационная система (ДПАС).^[14] Используется много похожих терминов.

БПЛА определяется как «летательный аппарат с приводом от двигателя, на котором нет человека-оператора. аэродинамические силы для обеспечения подъема транспортного средства, может летать автономно или управляться дистанционно, может быть расходным или восстанавливаемым и может нести летальный или несмертельный полезный груз ".^[15] Следовательно, ракеты не считаются беспилотными летательными аппаратами, поскольку само транспортное средство является оружием, которое не используется повторно, хотя оно также не имеет экипажа и в некоторых случаях управляется дистанционно. При этом БЛА - это термин, который обычно применяют в военных целях.^[16]

Термины автономный дрон и БПЛА часто ошибочно используются как синонимы. Это может быть связано с тем, что многие БЛА автоматизированы, то есть они выполняют автоматизированные миссии, но по-прежнему полагаются на людей-операторов. Однако автономный дрон - это «БПЛА, который может работать без вмешательства человека».^[17] Другими словами, автономные дроны взлетают, выполняют миссии и приземляются полностью автономно. Таким образом, автономный дрон - это разновидность БПЛА, но БПЛА не обязательно является автономным дроном.

Поскольку автономные дроны не пилотируются людьми, наземная система управления или программное обеспечение для управления связью играет важную роль в их работе, и поэтому они также считаются частью БПЛА. Помимо программного обеспечения, автономные дроны также используют множество передовых технологий, которые позволяют им выполнять свои задачи без вмешательства человека, таких как облачные вычисления, компьютерное зрение, искусственный интеллект, машинное обучение, глубокое обучение и тепловые датчики.^[18]

В последние годы автономные дроны начали трансформировать различные коммерческие отрасли, поскольку они могут летать за пределы прямой видимости (BVLOS).^[19] при максимальном увеличении производства, снижении затрат и рисков, обеспечении безопасности на площадке и соблюдении нормативных требований,^[20] и защита человеческих ресурсов во время пандемии.^[21] Их также можно использовать для задач, связанных с потребителями, таких как доставка посылок, как показано Amazon Prime Air, и критически важные поставки предметов медицинского назначения.

А Дрон в коробке (DIB) - это автономный дрон, который развертывается для выполнения заранее запрограммированного списка миссий и возвращается в автономную посадочную площадку, которая также функционирует как база для зарядки дрона.

Согласно новым правилам, вступившим в силу 1 июня 2019 года, термин ДПАС (дистанционно пилотируемая авиационная система) был принят правительством Канады для обозначения «набора настраиваемых элементов, состоящих из дистанционно пилотируемого самолета, его станции управления, системы управления и контроля. звенья и любые другие элементы системы, необходимые при выполнении полета ».^[22]

Отношение БПЛА к модель самолета с дистанционным управлением неясно.^{[нужна цитата ]} БЛА могут включать или не включать модели самолетов. Некоторые юрисдикции основывают свое определение на размере или весе; однако США Федеральная авиационная администрация определяет любое беспилотное летательное средство как БПЛА независимо от размера. Для использования в развлекательных целях дрон (в отличие от БПЛА) - это модель самолета, которая имеет видео от первого лица, автономные возможности или и то, и другое.^[23]

История

Уинстон Черчилль и другие ждут, чтобы посмотреть запуск де Хэвилленд Queen Bee дрон-цель, 6 июня 1941 г.

А Райан Файрби, один из серии беспилотных летательных аппаратов-мишеней, которые впервые взлетели в 1951 году. Музей ВВС Израиля, Авиабаза Хацерим, Израиль, 2006 г.

Последние приготовления перед первым полетом тактического БПЛА через Суэцкий канал (1969 г.). Стоит: майор Шабтай Брилл из израильской разведки, изобретатель тактического БПЛА.

Израильский Тадиран мастиф, который впервые поднялся в воздух в 1975 году, многие рассматривают как первый современный БПЛА на поле боя из-за его системы передачи данных, длительного использования и потоковой передачи видео в реальном времени.^[24]

Самое раннее зарегистрированное использование беспилотного летательного аппарата для боевых действий произошло в июле 1849 года.^[25] служащий аэростат (предшественник авианосец )^[26] в первом наступательном использовании авиация в морская авиация.^[27][28][29] Австрийские войска, осаждающие Венецию, попытались запустить около 200 человек. зажигательные шары в осажденном городе. Воздушные шары запускали в основном с земли; однако некоторые были также спущены на воду с австрийского корабля SMSВулкано. По крайней мере, одна бомба упала в городе; однако из-за изменения ветра после запуска большая часть воздушных шаров не попала в цель, а некоторые улетели назад над австрийскими линиями и пусковым кораблем. Вулкано.^[30][31][32]

Инновации в области БПЛА начались в начале 1900-х годов и первоначально были сосредоточены на создании учебных целей для обучения военнослужащих. Разработка БПЛА продолжалась в течение Первая Мировая Война, когда Dayton-Wright Airplane Company изобрел беспилотный воздушная торпеда который взорвется в заданное время.^[33]

Самая ранняя попытка создания БПЛА с двигателем была А. М. Лоу "Воздушная мишень" 1916 года.^[34]. Лоу подтвердил, что моноплан Джеффри де Хэвилленда был единственным, который управлял полетом 21 марта 1917 года, используя его радиосистему.^[35] Никола Тесла описал парк беспилотных боевых машин в 1915 году.^[36] Достижения, последовавшие во время и после Первой мировой войны, в том числе британские Автоматический самолет Hewitt-Sperry (1917) и RAE Гортань (1927). Эти разработки также вдохновили на создание Кеттеринг ошибка Чарльз Кеттеринг из Дейтона, штат Огайо. Первоначально задумывался как беспилотный самолет, который будет нести взрывчатку к заданной цели. Первый масштабируемый беспилотный аппарат был разработан кинозвездой и модель-самолет энтузиаст Реджинальд Денни в 1935 г.^[34] Больше появилось во время Вторая Мировая Война - используется как для обучения зенитчиков, так и для выполнения боевых задач. нацистская Германия производил и использовал различные БЛА во время войны, такие как Аргус Ас 292 и Летающая бомба Фау-1 с Реактивный двигатель. После Второй мировой войны разработка автомобилей продолжилась, например, американской. JB-4 (используя теле / ​​радиокомандное наведение), австралийский ГАФ Джиндивик и Теледайн Райан Firebee I 1951 года, в то время как компании любят Бичкрафт предложили свои Модель 1001 для ВМС США в 1955 г.^[34] Тем не менее, они были не более чем самолетами с дистанционным управлением до война во Вьетнаме.

В 1959 г. ВВС США, обеспокоенный потерей пилотов над вражеской территорией, начал планировать использование беспилотных самолетов.^[37] Планирование активизировалось после Советский союз сбил У-2 в 1960 году. В считанные дни очень классифицированный Программа БПЛА стартовала под кодовым названием «Красный вагон».^[38] Август 1964 года столкновение в Тонкинском заливе между военно-морскими подразделениями США и ВМС Северного Вьетнама инициировал создание американских БПЛА высокой секретности (Райан Модель 147, Райан AQM-91 Светлячок, Локхид D-21 ) в свои первые боевые задачи война во Вьетнаме.^[39] Когда китайское правительство^[40] показал фотографии сбитых американских БЛА через Фотографии Широкого Мира,^[41] официальный ответ США был «без комментариев».

Вовремя Война на истощение (1967–1970) первые тактические БЛА с разведка Камеры сначала были протестированы израильской разведкой, успешно доставив фотографии через Суэцкий канал. Это был первый случай, когда тактические БПЛА, которые можно было запускать и садить на любую короткую взлетно-посадочную полосу (в отличие от более тяжелых реактивных БПЛА), были разработаны и испытаны в бою.^[42]

В 1973 г. Война Судного дня, Израиль использовали БПЛА в качестве приманки, чтобы побудить противоборствующие силы тратить зря дорогие зенитные ракеты.^[43] После войны Судного дня 1973 года несколько ключевых людей из команды, которая разработала этот ранний БПЛА, присоединились к небольшой начинающей компании, которая стремилась превратить БПЛА в коммерческий продукт, который в конечном итоге был приобретен Тадираном и привел к разработке первого израильского БПЛА.^{[44][страницы необходимы ]}

В 1973 году военные США официально подтвердили, что использовали БПЛА в Юго-Восточной Азии (Вьетнам).^[45] Более 5000 американских летчиков были убиты и еще более 1000 погибли. отсутствующий или же захвачен. ВВС США 100-е стратегическое разведывательное крыло совершил около 3435 вылетов БПЛА во время войны.^[46] по всем причинам потеряно около 554 беспилотных летательных аппаратов. По словам ВВС США Общий Джордж С. Браун, Командир, Командование систем ВВС в 1972 году: «Единственная причина, по которой нам нужны (БПЛА), состоит в том, что мы не хотим без нужды расходовать человека в кабине».^[47] Позже в том же году генерал Джон К. Мейер, Главнокомандующий, Стратегическое воздушное командование, заявил: «Мы позволяем дрону выполнять полеты с высокой степенью риска ... уровень потерь высок, но мы готовы рисковать большим количеством таких потерь ... они спасают жизни!»^[47]

В 1973 г. Война Судного дня, Поставка советская ракета земля-воздух батареи в Египет и Сирия нанесли тяжелый ущерб израильскому истребители. В результате в Израиле был разработан первый БПЛА с функцией наблюдения в реальном времени.^[48][49][50] Изображения и радиолокационные ловушки, предоставленные этими БПЛА, помогли Израилю полностью нейтрализовать сирийский ПВО в начале 1982 Ливанская война, в результате чего ни один пилот не сбит.^[51] Впервые беспилотные летательные аппараты были использованы в качестве доказательства концепции сверхманевренного управляемого полета после сваливания в симуляторах боевого полета с использованием бесхвостого, основанного на технологии малозаметности, трехмерного управления полетом с вектором тяги и реактивных БПЛА в Израиле в 1987 году. .^[52]

По мере созревания и миниатюризации применяемых технологий в 1980-х и 1990-х годах интерес к БПЛА в высших эшелонах вооруженных сил США вырос. В 1990-х годах Министерство обороны США заключило контракт с Корпорация AAI вместе с израильской компанией Malat. ВМС США купили БПЛА AAI Pioneer, который AAI и Malat разработали совместно. Многие из этих БПЛА обслуживались в 1991 Война в Персидском заливе. БПЛА продемонстрировали возможность создания более дешевых и более эффективных боевых машин, развертываемых без риска для экипажей. Первоначальные поколения участвовали самолет наблюдения, но некоторые несли вооружение, такой как General Atomics MQ-1 Хищник, который запустил AGM-114 Hellfire ракеты класса "воздух-земля".

КАПЕКОН был Евросоюз проект по разработке БПЛА,^[53] работает с 1 мая 2002 г. по 31 декабря 2005 г.^[54]

По состоянию на 2012 год ВВС США использовали 7 494 БЛА - почти каждый третий самолет ВВС США.^[55][56] В Центральное Разведывательное Управление также управлял БПЛА.^[57]

В 2013 году как минимум 50 стран использовали БПЛА. Китай, Иран, Израиль, Пакистан, Турция и др.^{[который? ]} разработаны и построены собственные разновидности.

Классификация

Хотя большинство военных БПЛА самолет, винтокрылый аппарат конструкции (например, RUAV), подобные этому MQ-8B Пожарный разведчик также используются.

БЛА обычно попадают в одну из шести функциональных категорий (хотя многоцелевые платформы планера становятся все более распространенными):

• Цель и приманка - обеспечение наземной и воздушной стрельбы по цели, имитирующей самолет или ракету противника.
• Разведка - обеспечение разведки поля боя
• Бой - обеспечение возможности атаки для миссий с высоким риском (см .: Беспилотный боевой летательный аппарат (БПЛА) и Барражирующий боеприпас он же дрон-самоубийца)
• Логистика - доставка груза
• Исследования и разработки - совершенствование технологий БПЛА
• Гражданские и коммерческие БПЛА - сельское хозяйство, аэрофотосъемка, сбор данных

В Система уровней военных БПЛА США используется военными проектировщиками для обозначения различных отдельных элементов самолета в общем плане использования.

Schiebel S-100 оснащена легкой многоцелевой ракетой

Нортроп Грумман Летучая мышь несущие датчики EO / IR и SAR, лазерные дальномеры, лазерные целеуказатели, инфракрасные камеры

Транспортные средства можно разделить на категории по дальности / высоте. Следующее было продвинуто^{[кем? ]} актуально на отраслевых мероприятиях, таких как ParcAberporth Форум по беспилотным системам:

• Переносной на высоте 2000 футов (600 м), дальность действия около 2 км
• Закрытие высоты 5000 футов (1500 м) на расстоянии до 10 км
• Тип НАТО Высота 10000 футов (3000 м), дальность до 50 км
• Тактическая высота 18000 футов (5500 м), дальность около 160 км
• МУЖЧИНЫ (средняя высота, большая выносливость) до 30 000 футов (9 000 м) и дальность действия более 200 км
• HALE (большая высота, длительная выдержка) более 30 000 футов (9 100 м) и неопределенный диапазон
• Гиперзвуковая высокоскоростная, сверхзвуковая (1–5 Маха) или гиперзвуковая (5+ Маха) на высоте 50 000 футов (15 200 м) или на суборбитальной высоте, дальность более 200 км
• Орбитальная низкая околоземная орбита (25+ Маха)
• Перенос Луны в СНГ
• Компьютерная система управления перевозчиком (CACGS) для БПЛА

Демонстранты БПЛА США в 2005 г.

Другие категории включают:^[58][59]

• БПЛА для любителей, которые можно разделить на
  • Готовый к эксплуатации (RTF) / Готовый коммерческий (COTS)
  • Bind-and-fly (BNF) - требует минимальных знаний, чтобы управлять платформой
  • Почти готов к полету (ARF) / Сделай сам (DIY) - требуются значительные знания, чтобы подняться в воздух
  • Голая рама - требует значительных знаний и ваших собственных деталей, чтобы поднять ее в воздух
• Военные и коммерческие БПЛА среднего размера
• Большие БПЛА военного назначения
• Боевые БПЛА-невидимки
• Самолеты с экипажем преобразованы в беспилотные (и опционально пилотируемые БПЛА или ОПВ)
  

  Беспилотный универсальный самолет (первоначально 2-местный Пипистрел синус )

Классификация по весу самолета довольно проста:

• Микро-воздушный транспорт (MAV) - самые маленькие БПЛА, которые могут весить менее 1 г.
• Миниатюрный БЛА (также называемый СУАС) - примерно менее 25 кг.
• Более тяжелые БПЛА

Составные части

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Май 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Общая физическая структура БПЛА

Самолеты одного типа с экипажем и без экипажа, как правило, имеют идентичные физические компоненты. Основными исключениями являются кабина и система экологического контроля или же системы жизнеобеспечения. Некоторые БПЛА несут полезную нагрузку (например, камеру), которая весит значительно меньше, чем взрослый человек, и в результате может быть значительно меньше. Несмотря на то, что они несут тяжелую полезную нагрузку, вооруженные военные БЛА легче, чем их аналоги с экипажем и сопоставимым вооружением.

У малых гражданских БПЛА нет жизненно важные системы, и, таким образом, могут быть изготовлены из более легких, но менее прочных материалов и форм и могут использовать менее надежные электронные системы управления. Для небольших БПЛА квадрокоптер конструкция стала популярной, хотя эта компоновка редко используется для самолетов с экипажем. Миниатюризация означает, что можно использовать менее мощные двигательные технологии, которые невозможно использовать для самолетов с экипажем, такие как небольшие электродвигатели и батареи.

Системы управления БПЛА часто отличаются от пилотируемых кораблей. Для дистанционного управления человеком камера и видеосвязь почти всегда заменяют окна кабины; радиопередачи цифровых команд заменяют физические органы управления кабиной. Автопилот Программное обеспечение используется как на самолетах с экипажем, так и без экипажа, с различными наборами функций.

Тело

Основное отличие самолетов - отсутствие зоны кабины и ее окон. Бесхвостые квадрокоптеры являются обычным форм-фактором для БПЛА с винтокрылым крылом, в то время как хвостатые моно- и двухкоптеры - обычными для платформ с экипажем.^[60]

Блок питания и платформа

Небольшие БПЛА в основном используют литий-полимерные батареи (Li-Po), в то время как более крупные автомобили часто используют обычные авиационные двигатели или водородный топливный элемент. Масштаб или размер самолета не являются определяющей или ограничивающей характеристикой энергоснабжения БПЛА. Плотность энергии современных Li-Po аккумуляторов намного меньше, чем у бензиновых или водородных. Рекорд путешествий БПЛА (построенного из бальзового дерева и майларовой кожи) через Северную часть Атлантического океана установлен на бензиновой модели самолета или БПЛА. Манард Хилл в книге «В 2003 году, когда одно из его творений пролетело 1882 мили через Атлантический океан на менее чем галлоне топлива», держит этот рекорд. Видеть:^[61] Электроэнергия используется, так как для полета требуется меньше работы, а электродвигатели тише. Кроме того, при правильной конструкции соотношение тяги к весу электрического или бензинового двигателя, приводящего в движение воздушный винт, может зависать или подниматься вертикально. Самолет Botmite является примером электрического БПЛА, способного взбираться по вертикали.^[62]

Схема устранения батареи (BEC) используется для централизации распределения электроэнергии и часто имеет блок микроконтроллера (MCU). Более дорогостоящее переключение BEC снижает нагрев платформы.

Вычисление

Вычислительные возможности БПЛА последовали за достижениями вычислительной техники, начиная с аналогового управления и эволюционировав в микроконтроллеры, а затем система на кристалле (SOC) и одноплатные компьютеры (SBC).

Системное оборудование для небольших БЛА часто называют контроллером полета (FC), платой контроллера полета (FCB) или автопилотом.

Датчики

Датчики положения и движения дают информацию о состоянии самолета. Экстероцептивные датчики имеют дело с внешней информацией, такой как измерения расстояния, в то время как экспроприоцептивные датчики коррелируют внутренние и внешние состояния.^[63]

Не взаимодействующие датчики могут обнаруживать цели автономно, поэтому они используются для обеспечения разделения и предотвращения столкновений.^[64]

Степени свободы (DOF) относятся как к количеству, так и к качеству датчиков на борту: 6 степеней свободы подразумевают 3-осевые гироскопы и акселерометры (типичный инерциальная единица измерения - IMU), 9 степеней свободы обозначают IMU плюс компас, 10 степеней свободы добавляют барометр, а 11 степеней свободы обычно добавляют приемник GPS.^[65]

Приводы

БПЛА приводы включают цифровые электронные регуляторы скорости (которые контролируют Об / мин двигателей), связанных с двигателями /двигатели и пропеллеры, серводвигатели (в основном для самолетов и вертолетов), вооружение, приводы полезной нагрузки, светодиоды и динамики.

Программного обеспечения

Программное обеспечение БПЛА называется полетным стеком или автопилотом. Целью полетного стека является получение данных от датчиков, управляющих двигателей для обеспечения устойчивости БПЛА и облегчения связи с наземным управлением и планированием миссии.^[66]

БПЛА в реальном времени системы, требующие быстрого реагирования на изменение данных датчиков. В результате беспилотные летательные аппараты полагаются на одноплатные компьютеры для выполнения своих вычислительных задач. Примеры таких одноплатных компьютеров включают: Малиновый писающий, Биглборды и т. д., экранированные NavIO, PXFMini и т. д. или разработаны с нуля, например NuttX, упреждающийRT Linux, Ксеномай, Операционная система Orocos-Robot или же DDS-ROS 2.0.

Стекы с открытым исходным кодом для гражданского использования включают:

Из-за того, что программное обеспечение для БПЛА имеет открытый исходный код, их можно настроить для конкретных приложений. Например, исследователи из Технического университета Кошице заменили алгоритм управления автопилотом PX4 по умолчанию.^[67] Эта гибкость и совместные усилия привели к появлению большого количества различных стеков с открытым исходным кодом, некоторые из которых являются ответвлением от других, например CleanFlight, который является ответвлением от BaseFlight и из которого созданы три других стека.

Принципы петли

Типовые контуры управления полетом мультикоптера

БПЛА используют архитектуры управления с открытым, закрытым или гибридным контуром.

• Открытый цикл - Этот тип обеспечивает сигнал положительного управления (быстрее, медленнее, влево, вправо, вверх, вниз) без учета обратной связи от данных датчиков.
• Замкнутый цикл - Этот тип включает датчик обратной связи для регулировки поведения (уменьшите скорость, чтобы отразить попутный ветер, переместитесь на высоту 300 футов). В ПИД-регулятор обычное дело. Иногда, прямая связь используется, передавая необходимость замкнуть цикл дальше.^[68]

Управление полетом

БПЛА можно запрограммировать на выполнение агрессивных маневров или посадку / посадку на наклонных поверхностях,^[69] а затем подняться к лучшим местам общения.^[70] Некоторые БПЛА могут управлять полетом с различной летной моделью,^[71][72] такие как конструкции VTOL.

БПЛА также могут сидеть на плоской вертикальной поверхности.^[73]

Связь

Большинство БПЛА используют радио для дистанционного управления и обмен видео и другими данными. Ранние БПЛА имели только узкополосный аплинк. Нисходящие каналы появились позже. Эти двунаправленные узкополосные радиолинии несли командование и управление (C&C) и телеметрия данные о состоянии систем самолета удаленному оператору. Для полетов на очень большие расстояния военные БПЛА также используют спутник приемники в составе спутниковая навигация системы. В случаях, когда требуется передача видео, БПЛА будут реализовывать отдельную аналоговую радиолинию видео.

В большинстве современных приложений БПЛА требуется передача видео. Таким образом, вместо двух отдельных ссылок для C&C, телеметрии и видеотрафика, широкополосный link используется для передачи всех типов данных по одному радиоканалу. Эти широкополосные каналы могут использовать качество обслуживания методы оптимизации трафика C&C для уменьшения задержки. Обычно по этим широкополосным каналам TCP / IP трафик, который можно маршрутизировать через Интернет.

Радиосигнал со стороны оператора может исходить из:

• Наземный контроль - человек, управляющий радиопередатчик / приемник, смартфон, планшет, компьютер или исходное значение военная наземная станция управления (ГКС). Недавно управление от носимые устройства,^[74] распознавание движений человека, волны человеческого мозга^[75] также был продемонстрирован.
• Удаленная сетевая система, например, спутниковые дуплексные каналы передачи данных для некоторых военные силы.^[76] Нисходящее цифровое видео по мобильным сетям также вышло на потребительские рынки,^[77] в то время как прямое управление восходящим каналом БПЛА по сотовой сети и LTE было продемонстрировано и находится в стадии испытаний.^[78]
• Еще один самолет, выполняющий роль ретранслятора или мобильной станции управления, - военный пилотируемый беспилотный комплекс (MUM-T).^[79]
• Протокол MAVLink становится все более популярным для передачи данных управления и контроля между наземным пультом управления и автомобилем.

По мере того, как с годами производительность и надежность мобильных сетей увеличивались, дроны начали использовать мобильные сети для связи. Мобильные сети можно использовать для слежения за дронами, дистанционного пилотирования, обновления по воздуху,^[80] и облачные вычисления.^[81]

Современные сетевые стандарты явно рассматривают дроны и поэтому включают оптимизацию. Стандарт 5G требует сокращения задержки в плоскости пользователя до 1 мс при использовании сверхнадежной связи с малой задержкой.^[82]

Автономия

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Май 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Основы автономного управления

ИКАО классифицирует беспилотные летательные аппараты либо как беспилотные, либо как полностью автономные.^[83] Настоящие БПЛА могут обладать промежуточной степенью автономности. Например, транспортное средство, которое в большинстве случаев управляется дистанционно, может иметь автономную операцию возврата на базу.

Основная автономия обеспечивается проприоцептивными датчиками. Продвинутая автономия требует ситуационной осведомленности, знаний об окружающей среде, окружающей самолет, от внешних сенсоров: сенсор слияния объединяет информацию от нескольких датчиков.^[63]

Основные принципы

Один из способов достижения автономного управления использует несколько уровней контура управления, как в иерархические системы управления. По состоянию на 2016 год петли нижнего уровня (то есть для управления полетом) работают со скоростью 32000 раз в секунду, а петли более высокого уровня могут повторяться один раз в секунду. Принцип состоит в том, чтобы разложить поведение самолета на управляемые «блоки» или состояния с известными переходами. Типы иерархических систем управления варьируются от простых скрипты к конечные автоматы, деревья поведения и иерархические планировщики задач. Наиболее распространенным механизмом управления, используемым на этих уровнях, является ПИД-регулятор который можно использовать для наведения на квадрокоптер используя данные из ИДУ для точного расчета входов для электронных регуляторов скорости и двигателей.^{[нужна цитата ]}

Примеры алгоритмов среднего уровня:

• Планирование пути: определение оптимального пути для транспортного средства с соблюдением целей и ограничений миссии, таких как препятствия или потребности в топливе.
• Генерация траектории (планирование движения ): определение контрольных маневров, которые необходимо предпринять, чтобы следовать заданному пути или переходить из одного места в другое.^[84][85]
• Регулирование траектории: ограничение движения транспортного средства в пределах некоторого допуска к траектории

Развитые иерархические планировщики задач БПЛА используют такие методы, как состояние поиск по дереву или же генетические алгоритмы.^[86]

Особенности автономности

Степени автономности БПЛА

Производители БПЛА часто встраивают в себя определенные автономные операции, такие как:

• Самовыравнивание: стабилизация ориентации по осям тангажа и крена.
• Удержание высоты: дрон поддерживает высоту, используя атмосферное давление и / или данные GPS.
• Зависание / удержание положения: сохраняйте ровный тангаж и крен, стабильный курс и высоту рыскания, сохраняя положение с помощью GNSS или инертные датчики.
• Безголовый режим: управление тангажем относительно положения пилота, а не относительно осей транспортного средства.
• Без забот: автоматический контроль крена и рыскания при горизонтальном движении
• Взлет и посадка (с использованием различных воздушных или наземных датчиков и систем; см. Также:Автоленд )
• Отказоустойчивость: автоматическая посадка или возврат домой при потере сигнала управления
• Возвращение домой: Летите обратно к точке взлета (часто сначала набирая высоту, чтобы избежать возможных препятствий, таких как деревья или здания).
• Следуй за мной: сохраняйте положение относительно движущегося пилота или другого объекта с помощью GNSS, распознавание изображений или самонаводящийся маяк.
• GPS-навигация по путевым точкам: использование GNSS для навигации к промежуточному месту на пути следования.
• Орбита вокруг объекта: похожа на «Следуй за мной», но постоянно вращайся вокруг цели.
• Предварительно запрограммированный высший пилотаж (например, рулоны и петли)

Функции

Полная автономия доступна для конкретных задач, таких как дозаправка в воздухе.^[87] или наземное переключение аккумуляторных батарей; но задачи более высокого уровня требуют больших вычислительных, сенсорных и исполнительных возможностей. Один из подходов к количественной оценке автономных возможностей основан на OODA терминология, предложенная в 2002 г. Исследовательская лаборатория ВВС, и используется в таблице ниже:^[88]

Средние уровни автономии, такие как реактивная автономия и высокие уровни, использующие когнитивную автономию, в некоторой степени уже достигнуты и являются очень активными областями исследований.

Реактивная автономия

Реактивная автономия, такая как коллективный полет, в реальном времени избежание столкновения, следование стенам и центрирование коридора, полагается на телекоммуникации и Осведомленность о ситуации обеспечивается датчиками дальности: оптический поток,^[89] лидары (световые радары), радары, сонары.

Большинство датчиков дальности анализируют электромагнитное излучение, отраженное от окружающей среды и попадающее на датчик. Камеры (для визуального потока) действуют как простые приемники. Лидары, радары и сонары (со звуковыми механическими волнами) излучают и принимают волны, измеряя время прохождения туда и обратно. Камеры БПЛА не требуют мощности излучения, что снижает общее потребление.

Радары и гидролокаторы в основном используются в военных целях.

Реактивная автономия в некоторых формах уже достигла потребительских рынков: она может стать широко доступной менее чем через десять лет.^[63]

Новейшие (2013 г.) автономные уровни для существующих систем

Одновременная локализация и отображение

SLAM сочетает одометрия и внешние данные для представления мира и положения БПЛА в нем в трех измерениях. Наружная навигация на большой высоте не требует больших полей обзора по вертикали и может полагаться на координаты GPS (что делает ее простым картированием, а не SLAM).^[90]

Две связанные области исследований: фотограмметрия и LIDAR, особенно в 3D-средах на малых высотах и ​​внутри помещений.

• Фотограмметрические и стереофотограмметрический SLAM был продемонстрирован с квадрокоптерами.^[91]
• Лидарные платформы с тяжелыми, дорогими и традиционными лазерными платформами на карданном шарнире уже зарекомендовали себя. Исследования направлены на определение стоимости производства, расширения из 2D в 3D, отношения мощности к дальности действия, веса и размеров.^[92][93] ВЕЛ Приложения для определения дальности коммерциализируются для обнаружения на малых расстояниях. Исследования изучают гибридизацию между световым излучением и вычислительной мощностью: фазированная решетка пространственные модуляторы света,^[94][95] и частотно-модулированная непрерывная волна (FMCW) МЭМС -настраиваемый Лазеры поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL).^[96]

Роение

Роботы роятся относится к сетям агентов, которые могут динамически реконфигурироваться, когда элементы покидают или входят в сеть. Они обеспечивают большую гибкость, чем сотрудничество между несколькими агентами. Рой может открыть путь к слиянию данных. Немного био вдохновленный стаи полета используют маневры рулевого управления и стайку.^{[требуется разъяснение ]}

Будущий военный потенциал

В военном секторе американские Хищники и Жнецы сделаны для контртерроризм операций и в зонах боевых действий, в которых противник не имеет достаточной огневой мощи, чтобы сбить его. Они не предназначены для того, чтобы выдерживать противовоздушная оборона или же воздух-воздух. В сентябре 2013 г. глава США Воздушное боевое командование заявил, что в настоящее время беспилотные летательные аппараты были «бесполезны в оспариваемом среде», если воздушное судно с экипажем не были там, чтобы защитить их. 2012 год Исследовательская служба Конгресса (CRS) в отчете высказывались предположения, что в будущем БПЛА могут выполнять задачи, выходящие за рамки разведки, наблюдения, разведки и нанесения ударов; в отчете CRS в качестве возможных будущих начинаний перечислялись бои воздух-воздух («более трудная задача будущего»). Интегрированная дорожная карта по беспилотным системам Министерства обороны на 2013–2038 гг. Предусматривает более важное место для БПЛА в бою. Проблемы включают расширенные возможности, взаимодействие человека и БПЛА, управление повышенным потоком информации, повышенную автономность и разработку специальных боеприпасов для БПЛА. DARPA проект систем систем,^[97] или же General Atomics работа может предвещать будущие сценарии войны, последний раскрывает Мститель рои, оснащенные Система защиты зоны с высокоэнергетическим жидким лазером (АД).^[98]

Познавательное радио

Познавательное радио^{[требуется разъяснение ]} технология может иметь приложения для БПЛА.^[99]

Возможности обучения

БПЛА могут использовать распределенные нейронные сети.^[63]

Рынок

Военный

По состоянию на 2020 год семнадцать стран имеют на вооружении БПЛА, и более 100 стран используют БПЛА в военных целях.^[100] На мировом рынке военных БПЛА доминируют компании из США и Израиля. По данным продаж, доля США на военном рынке в 2017 году составила более 60%. Четыре из пяти крупнейших производителей военных БПЛА - американские, включая General Atomics, Локхид Мартин, Northrop Grumman и Боинг, а затем китайская компания CASC.^[101] Израильские компании в основном сосредоточены на небольших системах наблюдения БПЛА, и по количеству дронов Израиль экспортировал на рынок 60,7% (2014 г.) БПЛА, в то время как Соединенные Штаты экспортируют 23,9% (2014 г.); Основными импортерами военных БПЛА являются Великобритания (33,9%) и Индия (13,2%). Только в Соединенных Штатах в 2014 году эксплуатировалось более 9000 военных БПЛА.^[102] General Atomics - доминирующий производитель линейки продуктов Global Hawk и Predator / Mariner systems.

Гражданское лицо

На рынке гражданских дронов доминируют китайские компании. Китайский производитель дронов DJI одна только компания имела 74% доли гражданского рынка в 2018 году, и ни одна другая компания не занимала более 5%, и с прогнозом мировых продаж в размере 11 миллиардов долларов в 2020 году.^[103] После более тщательной проверки своей деятельности Министерство внутренних дел США остановило свой парк дронов DJI в 2020 году, в то время как Министерство юстиции запретило использование федеральных средств для покупки DJI и других БПЛА иностранного производства.^[104][105] За DJI следует китайская компания Yuneec, Американская компания 3D Робототехника и французская компания Попугай со значительным разрывом в доле рынка.^[106] По состоянию на март 2018 года в Федеральном управлении гражданской авиации США было зарегистрировано более миллиона БПЛА (878000 любительских и 122000 коммерческих). NPD 2018 указывает на то, что потребители все чаще покупают дроны с более продвинутыми функциями с 33-процентным ростом как в рыночных сегментах с $ 500 +, так и с $ 1000 +.^[107]

Рынок гражданских БПЛА относительно новый по сравнению с военным. Компании появляются как в развитых, так и в развивающихся странах одновременно. Многие стартапы на ранней стадии получили поддержку и финансирование от инвесторов, как в Соединенных Штатах, и от государственных учреждений, как в случае с Индией.^[108] Некоторые университеты предлагают исследовательские и учебные программы или степени.^[109] Частные организации также предоставляют онлайн-программы и программы личного обучения как для отдыха, так и для коммерческого использования БПЛА.^[110]

Потребительские дроны также широко используются военными организациями по всему миру из-за рентабельности потребительских товаров. В 2018 году израильские военные начали использовать DJI Mavic и серия БПЛА Matrice для легких разведывательных миссий, поскольку гражданские беспилотники проще в использовании и имеют более высокую надежность. Беспилотные летательные аппараты DJI также являются наиболее широко используемой коммерческой беспилотной воздушной системой, которую использовала армия США.^[111][112] Дроны наблюдения DJI также использовались китайской полицией в Синьцзян с 2017 года.^[113][114]

К 2021 году мировой рынок БПЛА достигнет 21,47 млрд долларов США, а рынок Индии достигнет отметки в 885,7 млн ​​долларов США.^[115]

Освещенные дроны начинают использовать в ночное время отображает в художественных и рекламных целях.^{[нужна цитата ]}

Транспорт

В AIA сообщает, что в течение следующих 20 лет должны быть сертифицированы и введены в эксплуатацию крупные грузовые и пассажирские беспилотные летательные аппараты. Ожидается, что с 2018 года появятся большие дроны с датчиками; ближнемагистральный маловысотные грузовики за пределами городов с 2025 г .; долгий путь грузовых рейсов к середине 2030-х годов, а затем пассажирских рейсов к 2040 году. Расходы должны вырасти с нескольких сотен миллионов долларов на исследования и разработки в 2018 году до 4 миллиардов долларов к 2028 году и 30 миллиардов долларов к 2036 году.^[116]

сельское хозяйство

Поскольку глобальный спрос на производство продуктов питания растет экспоненциально, ресурсы истощаются, сельскохозяйственные угодья сокращаются, а сельскохозяйственная рабочая сила становится все более дефицитной, существует острая потребность в более удобных и умных сельскохозяйственных решениях, чем традиционные методы, а промышленность сельскохозяйственных дронов и робототехники становится все более актуальной. ожидается прогресс.^[117] Сельскохозяйственные дроны использовались в таких регионах, как Африка, для создания устойчивого сельского хозяйства.^[118]

Правоохранительные органы

Полиция может использовать дроны для таких приложений, как поиск и спасение и мониторинг трафика.^[119]

Соображения по развитию

Имитация животных - этология

Машущее крыло орнитоптеры, имитирующие птиц или насекомых, являются областью исследований в микро БПЛА. Присущая им скрытность рекомендует их для шпионских миссий.

Nano Hummingbird коммерчески доступен, в то время как микро-БПЛА весом менее 1 грамма, вдохновленные мухами, хотя и с использованием троса, могут «приземляться» на вертикальные поверхности.^[120]

Другие проекты включают беспилотных «жуков» и других насекомых.^[121]

Исследования изучают миниатюрные датчики оптического потока, называемые глазки, имитирующие сложные глаза насекомых, образованные из нескольких граней, которые могут передавать данные в нейроморфные чипы способен обрабатывать оптический поток, а также несоответствия интенсивности света.

Выносливость

UEL UAV-741 Двигатель Ванкеля для работы БПЛА

Время полета относительно массы малых (менее 1 кг) дронов^[63]

Срок службы БПЛА не ограничен физиологическими возможностями пилота-человека.

Благодаря небольшому размеру, малому весу, низкой вибрации и высокому соотношению мощности и веса, Роторные двигатели Ванкеля используются во многих больших БЛА. Их роторы двигателей не могут заедать; двигатель не подвержен ударному охлаждению при спуске и не требует обогащенной топливной смеси для охлаждения на большой мощности. Эти атрибуты уменьшают расход топлива, увеличивая дальность полета или полезную нагрузку.

Правильное охлаждение дрона необходимо для долговременной эксплуатации дрона. Перегрев и последующий отказ двигателя - наиболее частая причина поломки дрона.^[122]

Водородные топливные элементы Используя водородную энергию, можно продлить срок службы небольших БПЛА до нескольких часов.^{[123][124][125]}

Долговечность микровоздушных аппаратов пока лучше всего достигается с помощью беспилотных летательных аппаратов с машущим крылом, за которыми следуют самолеты и мультикоптеры, стоящие последними из-за более низкой Число Рейнольдса.^[63]

Солнечно-электрические БПЛА, концепция, первоначально отстаиваемая AstroFlight Sunrise в 1974 году, достигла времени полета в несколько недель.

Атмосферные спутники на солнечных батареях ("атмосаты"), предназначенные для работы на высоте более 20 км (12 миль или 60 000 футов) в течение пяти лет, потенциально могут выполнять свои обязанности более экономично и с большей универсальностью, чем низкая околоземная орбита спутники. Вероятные приложения включают мониторинг погоды, аварийное восстановление, съемка земли и коммуникации.

Электрические БПЛА с питанием от микроволнового излучения или лазерного излучения - еще одно потенциальное решение для повышения долговечности.^[126]

Еще одно применение БПЛА с высокой выносливостью - «пристально смотреть» на поле боя в течение длительного интервала (ARGUS-IS, Gorgon Stare, Integrated Sensor Is Structure) для записи событий, которые затем можно было бы воспроизвести в обратном порядке для отслеживания действий на поле боя.

Надежность

Повышение надежности затрагивает все аспекты систем БПЛА, используя инженерия устойчивости и Отказоустойчивость техники.

Индивидуальная надежность включает в себя надежность полетных контроллеров, чтобы обеспечить безопасность без чрезмерного дублирования, чтобы минимизировать стоимость и вес.^[136] Кроме того, динамическая оценка конверт для полета позволяет создавать устойчивые к повреждениям БПЛА, используя нелинейный анализ со специально разработанными циклами или нейронными сетями.^[137] Ответственность за программное обеспечение БПЛА смещается в сторону проектирования и сертификации программное обеспечение авионики с экипажем.^[138]

Устойчивость роя включает в себя поддержание эксплуатационных возможностей и реконфигурацию задач при сбоях модулей.^[139]

Приложения

БПЛА находят множество гражданских, коммерческих, военных и аэрокосмических применений. К ним относятся:

Гражданская

Отдых, Помощь при стихийных бедствиях, археология, сохранение биоразнообразие и среда обитания, правоохранительные органы, преступление, и терроризм,

Коммерческий

Воздушное наблюдение, кинопроизводство, журналистика, научное исследование, геодезия, грузовой транспорт, добыча полезных ископаемых, производство, Лесное хозяйство, солнечное земледелие, тепловая энергия, порты и сельское хозяйство

Военный

Разведка, атака, разминирование, и учебная стрельба

Существующие БПЛА

БПЛА разрабатываются и используются во многих странах мира. Из-за их широкого распространения не существует полного списка систем БПЛА.^[56][140]

Экспорт БПЛА или техники, способной нести 500 кг полезной нагрузки на расстояние не менее 300 км, ограничен во многих странах Режим контроля за ракетными технологиями.

События

Безопасность и охрана

Плакат Министерства сельского хозяйства США, предупреждающий об опасности полетов БПЛА вблизи лесных пожаров

Воздушное движение

БПЛА могут угрожать безопасности воздушного пространства множеством способов, включая непреднамеренные столкновения или другое вмешательство в работу других воздушных судов, преднамеренные атаки или отвлечение пилотов или диспетчеров полетов. Первый инцидент столкновения беспилотника с самолетом произошел в середине октября 2017 года в Квебеке, Канада.^[141] Первый зафиксированный случай столкновения дрона с воздушный шар произошло 10 августа 2018 г. в Дриггс, Айдахо, Соединенные Штаты; хотя воздушный шар не получил серьезных повреждений и не получил травм у трех пассажиров, пилот воздушного шара сообщил об инциденте NTSB, заявив, что «Я надеюсь, что этот инцидент поможет завязать разговор об уважении к природе, воздушному пространству, правилам и нормам».^[142] В недавних событиях беспилотные летательные аппараты, влетающие в аэропорты или вблизи них, отключали их на длительное время.^[143]

Вредоносное использование

БПЛА могут быть загружены опасным грузом и врезаться в уязвимые цели. Полезные нагрузки могут включать взрывчатые вещества, химические, радиологические или биологические опасности. БПЛА с обычно нелетальной полезной нагрузкой могут быть взломаны и использованы в злонамеренных целях. Государства разрабатывают системы противодействия БПЛА для противодействия этой угрозе. Однако это оказывается трудным. Как заявил д-р Дж. Роджерс в интервью A&T: «В настоящее время ведутся большие споры о том, как лучше всего бороться с этими небольшими БПЛА, независимо от того, используются ли они любителями, доставляющими немного неудобств или в большей степени. зловещим образом со стороны террориста ".^[144]

К 2017 году дроны использовались для сброса контрабанды в тюрьмы.^[145] Дроны вызвали значительный сбой в аэропорту Гатвик в декабре 2018 г., нуждающиеся в развертывании британской армии.^[146][147]

Противодействие беспилотной воздушной системе

Итальянская армия солдаты 17-го зенитно-артиллерийского полка «Сфорцеска» с портативным глушителем CPM-Drone в Рим

Злонамеренное использование БПЛА привело к развитию противодействие беспилотной авиационной системе (C-UAS) технологии, такие как Aaronia ААРТОС которые были установлены в крупных международных аэропортах.^[148][149] Зенитные ракетные комплексы, такие как Железный купол также улучшаются технологиями C-UAS.

Уязвимости безопасности

Интерес к кибербезопасности БПЛА значительно возрос после инцидента с захватом видеопотока БПЛА Predator в 2009 году.^[150] где исламские боевики использовали дешевое серийное оборудование для потоковой передачи видео с БПЛА. Другой риск - возможность угона или глушения БПЛА в полете. Несколько исследователей безопасности обнародовали некоторые уязвимости коммерческих БПЛА, а в некоторых случаях даже предоставили полный исходный код или инструменты для воспроизведения своих атак.^[151] На семинаре по беспилотным летательным аппаратам и конфиденциальности в октябре 2016 г. исследователи из Федеральная торговая комиссия показали, что они смогли взломать трех разных потребителей квадрокоптеры и отметил, что производители БПЛА могут сделать свои БПЛА более безопасными с помощью основных мер безопасности, таких как шифрование сигнала Wi-Fi и добавление защиты паролем.^[152]

Лесные пожары

В Соединенных Штатах полеты вблизи лесных пожаров наказываются штрафом в размере не более 25 000 долларов США. Тем не менее, в 2014 и 2015 годах воздушной поддержке пожаротушения в Калифорнии несколько раз препятствовали, в том числе на Озеро огонь^[153] и Северный огонь.^[154][155] В ответ законодатели Калифорнии представили законопроект, который позволит пожарным выводить из строя БПЛА, вторгшиеся в ограниченное воздушное пространство.^[156] Позднее Федеральное управление гражданской авиации потребовало регистрации большинства БПЛА.

Также изучается возможность использования БПЛА для обнаружения пожаров и борьбы с ними, будь то наблюдение или запуск пиротехнических устройств для запуска. неприятные последствия.^[157]

Регулирование

Эта секция дубликаты объем других разделов, конкретно, Регулирование беспилотных летательных аппаратов. Пожалуйста обсуждать эту проблему на странице обсуждения и отредактируйте ее в соответствии с Руководство по стилю Википедии заменив раздел ссылкой и резюме повторяющегося материала, или путем выделения повторяющегося текста в отдельную статью. (Ноябрь 2020)

Этические проблемы и несчастные случаи, связанные с БПЛА, заставили страны регулировать использование БПЛА.

Бразилия

В 2017 г.^[158] Национальное агентство гражданской авиации (ANAC) регулировало работу беспилотных летательных аппаратов в соответствии с Постановлением о специальной гражданской авиации Бразилии № 94/2017 (RBAC-E № 94/2017). Регламент ANAC дополняет правила эксплуатации дронов, установленные Департаментом контроля воздушного пространства (DECEA) и Национальным агентством электросвязи (ANATEL).

Канада

В 2016 г. Транспорт Канады предложили ввести новые правила, которые потребуют, чтобы все БПЛА весом более 250 граммов были зарегистрированы и застрахованы, а операторы должны были достичь минимального возраста и сдать экзамен для получения лицензии.^[159] Пересмотренные правила вступают в силу с июня 2019 года.^[160]

Ирландия

В Ирландское авиационное управление (IAA) требует, чтобы все БПЛА весом более 1 кг были зарегистрированы вместе с БПЛА весом 4 кг и более, для чего требуется лицензия, выдаваемая IAA.^[161][162]

Италия

ENAC (Ente Nazionale per l'Aviazione Civile), то есть Управление гражданской авиации Италии по техническому регулированию, сертификации, надзору и контролю в области гражданской авиации, 31 мая 2016 г. издал очень подробный регламент для всех БПЛА, определяющий, какие типы транспортных средств можно использовать, где, для каких целей и кто может их контролировать. Постановление касается использования БПЛА в коммерческих и развлекательных целях. Последняя версия была опубликована 22 декабря 2016 года.^[163]

Япония

В 2015 г. Бюро гражданской авиации в Япония объявил, что «UA / Drone» (относится к любому самолету, винтокрылу, планеру или дирижаблю, который не может вместить кого-либо на борту и может управляться дистанционно или автоматически) не должен (A) летать рядом с аэропортами или над ними, (B) не летать над 150 метров над землей / водной поверхностью, (C) не пролетать городской район и пригород (так что только сельская местность разрешено.) БПЛА / дрон должен управляться вручную, в зоне прямой видимости (VLOS) и так далее. БПЛА / дрон не должен летать рядом с какими-либо важными зданиями или объектами страны, включая ядерные. UA / дрон должны точно соответствовать Закону о радио Японии.^[164]

Мексика

По состоянию на ноябрь 2019 г.^{[Обновить]}, то Norma Oficial Mexicana NOM-107-SCT3-2019 и КО АВ-23/10 R4 меморандум регулирует использование беспилотных летательных аппаратов или «беспилотных летательных аппаратов» в Мексике.^[165]

Нидерланды

По состоянию на май 2016 г.^{[Обновить]}, то Голландская полиция проходят обучение лысые орлы к перехватить оскорбительные БПЛА.^[166][167]

Южная Африка

В апреле 2014 г. Управление гражданской авиации Южной Африки объявил, что будет пресекать незаконные полеты БПЛА в воздушном пространстве Южной Африки.^[168] Разрешены «дроны-любители» весом менее 7 кг на высоте до 500 м с ограниченной прямой видимостью ниже высоты самого высокого препятствия в пределах 300 м от БПЛА. Для таких автомобилей лицензия не требуется.^[169]

Объединенные Арабские Эмираты

Чтобы управлять дроном в Дубае, граждане должны получить свидетельство об отсутствии возражений в Управлении гражданской авиации Дубая (DCAA). Этот сертификат можно получить в Интернете.^[170]

объединенное Королевство

С декабря 2018 года беспилотные летательные аппараты весом 20 кг (44 фунта) или менее должны летать в пределах поля зрения оператора. В населенных пунктах беспилотные летательные аппараты должны находиться на расстоянии 150 футов (46 м) от людей и не могут летать над большими скоплениями людей или над населенными пунктами.^[171]

В июле 2018 года стало незаконным полеты БПЛА на расстояние более 400 футов (120 м) и в пределах 1 км (0,62 мили) от самолетов, аэропортов и аэродромов.

С 30 ноября 2019 года любой, кто летает на дроне весом от 250 до 20 кг, должен зарегистрироваться в Управлении гражданской авиации (CAA). Пилотам требуется идентификатор флаера, а тем, кто управляет дроном, - идентификатор оператора. Правила распространяются как на любителей, так и на профессиональных пользователей.^[172]

Соединенные Штаты

Рекреационное использование

С 21 декабря 2015 года все беспилотные летательные аппараты любительского типа весом от 250 до 25 кг должны быть зарегистрированы в FAA.^[173] не позднее 19 февраля 2016 г.^[174]

Новый процесс регистрации БПЛА FAA включает в себя следующие требования:

• Правомочные владельцы должны зарегистрировать свои БЛА до полета. Некоммерческие рейсы больше не подлежат регистрации.^[175]
• Если владельцу меньше 13 лет, регистрацию в FAA должны пройти родители или другое ответственное лицо.
• БПЛА должны иметь регистрационный номер, выданный FAA.^[176]
• Регистрационный взнос составляет 5 долларов. Регистрация действительна в течение 3 лет и может быть продлена еще на 3 года за 5 долларов США.^[177]
• Единая регистрация применяется ко всем БПЛА, принадлежащим физическому лицу. Отсутствие регистрации может повлечь за собой гражданское наказание в размере до 27 500 долларов США и уголовное наказание в размере до 250 000 долларов США и / или тюремное заключение на срок до трех лет.^[178]

19 мая 2017 г. по делу Тейлор против Уэрты,^[179] то Апелляционный суд США по округу Колумбия^[180] постановил, что правила регистрации дронов FAA 2015 года нарушали Закон о модернизации и реформе FAA. Согласно постановлению суда, хотя коммерческие операторы дронов обязаны регистрироваться, рекреационные операторы - нет.^[181] 25 мая 2017 г., через неделю после Тейлор решение, сенатор Дайан Файнштейн представил S. 1272 г. Закон о беспилотном федерализме 2017 г.,^[182] в Конгрессе.

Коммерческое использование

21 июня 2016 года Федеральное управление гражданской авиации объявило о правилах коммерческой эксплуатации малых беспилотных летательных аппаратов (sUAS), весом от 0,55 до 55 фунтов (примерно от 250 г до 25 кг), включая полезную нагрузку. Правила, исключающие любителей, требуют присутствия на всех операциях лицензированного удаленного пилота в команде. Аттестация на эту должность, доступная любому гражданину не моложе 16 лет, может быть получена исключительно путем прохождения письменного теста и последующей подачи заявления. Те, кто имеет лицензию спортивного пилота или выше и имеют текущий полетный экзамен, могут бесплатно сдать экзамен по конкретным правилам онлайн на веб-сайте faasafety.gov. Другие кандидаты должны сдать более полный экзамен в центре авиационных испытаний. Все лицензиаты обязаны проходить курсы проверки каждые два года. В настоящее время нет оценок для более тяжелых БПЛА.^[183]

Коммерческая эксплуатация ограничена дневным светом, прямой видимостью, скоростью менее 100 миль в час, менее 400 футов и Воздушное пространство класса G только и не может летать над людьми или управляться с движущегося транспортного средства.^[184] Некоторые организации получили отказ или сертификат авторизации, который позволяет им выходить за рамки этих правил.^[185] 20 сентября 2018 г. Страхование совхозов, в партнерстве с Партнерство Virginia Tech Mid-Atlantic Aviation и Пилотная программа интеграции FAA, стал первым в Соединенных Штатах, кто летал на БПЛА «Beyond-Visual-Line-Of-Sight» (BVLOS) и над людьми, подпадающими под действие Закона FAA Part 107 Waiver. Полет был совершен на ферме штата Вирджиния Tech Kentland за пределами кампуса Блэксбурга на автомобиле SenseFly eBee, командиром которого был Кристиан Канг, сотрудник Службы претензий по погодным катастрофам State Farm (пилот части 107 и 61).^[186] Кроме того, отказ CNN в отношении беспилотных летательных аппаратов, модифицированных для предотвращения травм, позволяет летать над людьми, в то время как другие исключения разрешают полеты в ночное время со специальным освещением или операции вне прямой видимости для сельского хозяйства или проверки железнодорожных путей.^[187]

До этого объявления любое коммерческое использование требовало полной лицензии пилота и отказа FAA, сотни из которых были предоставлены.

Государственное использование

Использование БПЛА в правоохранительных целях регулируется на государственном уровне.^{[нужна цитата ]}

В Орегоне правоохранительным органам разрешено использовать дроны без оружия без ордера, если есть достаточно оснований полагать, что текущая среда представляет неминуемую опасность, для которой дрон может собирать информацию или помогать людям. В противном случае необходимо получить ордер с максимальным периодом взаимодействия 30 дней.^[188]

Смотрите также

Рекомендации

Библиография

• Вагнер, Уильям (1982), Lightning Bugs и другие дроны-разведчики; Продвинутая история беспилотных самолетов-шпионов Райана, Международный журнал вооруженных сил: Aero Publishers, ISBN  978-0-8168-6654-0

внешняя ссылка

дальнейшее чтение

• Гарсия-Бернардо, Шеридан Доддс, Ф. Джонсон (2016). «Количественные закономерности в войнах дронов» (PDF). Наука прямая. Архивировано из оригинал (PDF) 6 февраля 2016 г.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
• Хилл, Дж. И Роджерс А. (2014). Расцвет дронов: от Великой войны до Газы. Серия коллоквиумов по искусству и гуманитарным наукам при университете острова Ванкувер.
• Роджерс А. и Хилл Дж. (2014). Беспилотный: война дронов и глобальная безопасность. Между линиями. ISBN  9781771131544
• Как интеллектуальные дроны формируют будущее войны, Журнал Rolling Stone