Дроны, иногда называемые “Беспилотными летательными аппаратами” (БПЛА), предназначены для выполнения задач, которые варьируются от обычных до сверхопасных. Эти роботоподобные транспортные средства можно найти, помогая спасать жертв схода лавин в Швейцарских Альпах, у вашего порога, бросая продукты, и почти везде в современном мире.
Первоначально разработанные для военной и аэрокосмической промышленности, беспилотные летательные аппараты вошли в основное русло благодаря повышенному уровню безопасности и эффективности, которые они обеспечивают. Эти роботизированные беспилотные летательные аппараты работают без пилота на борту и с различным уровнем автономности. Уровень автономности дрона может варьироваться от дистанционного пилотирования (человек контролирует его движения) до расширенной автономности, что означает, что дрон полагается на систему датчиков и детекторов для расчета своего движения.
Различные беспилотные летательные аппараты способны преодолевать различные высоты и расстояния. Дроны с очень близким радиусом действия обычно способны преодолевать расстояние до трех миль и в основном используются любителями. БПЛА ближнего радиуса действия имеют дальность действия около 50 километров. Беспилотные летательные аппараты малой дальности пролетают до 150 километров и используются в основном для шпионажа и сбора разведданных.
БПЛА средней дальности имеют дальность действия 500 километров и могут использоваться для сбора разведданных, научных исследований и метеорологических исследований. Самые дальнобойные беспилотные летательные аппараты называются беспилотниками “выносливости” и обладают способностью выходить за пределы 500 километровой дальности и подниматься в воздух на высоту до километра.
Поскольку дронами можно управлять дистанционно и управлять ими на различных расстояниях и высотах, они являются идеальными кандидатами для выполнения самых сложных работ в мире. Их можно найти, помогая в поиске выживших после урагана, предоставляя правоохранительным органам и военным возможность наблюдать за небом во время террористических ситуаций и продвигая научные исследования в самых экстремальных климатических условий на планете. Дроны даже проникли в наши дома и служат развлечением для любителей и жизненно важным инструментом для фотографов.
Как работают дроны?
Беспилотные Летательные Аппараты
Беспилотные летательные аппараты обычно называют беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), в то время как вся система, позволяющая беспилотному летательному аппарату функционировать, является UAS (Беспилотной воздушной системой). Беспилотный летательный аппарат является сердцем беспилотного летательного аппарата и обладает неподвижными крыльями или одно-или многооборотной конструкцией для полета. Существуют также беспилотные летательные аппараты легче воздуха, такие как дирижабли и воздушные шары, а также небольшие беспилотные летательные аппараты с “хлопающими крыльями”.
Наземная станция управления (GCS)
Наземные станции управления-это центральный блок управления, который позволяет беспилотному летательному аппарату летать и управлять БПЛА. Эти станции могут быть размером с письменный стол с несколькими видами и размером с портативный контроллер или даже приложение. GCS может управляться пользователем или управляться через спутники и способен управлять полетом, управлять датчиками полезной нагрузки, обеспечивать считывание состояния, планирование миссии и привязку системы передачи данных.
Полезная нагрузка
Беспилотные летательные аппараты, в частности беспилотные летательные аппараты, бывают различных размеров и способны перевозить полезную нагрузку одинакового размера. От жизненно важных лекарств до упаковок и многого другого, беспилотные летательные аппараты обеспечивают эффективный метод доставки, но должны быть созданы для выполнения текущей работы.
Многие беспилотные летательные аппараты способны к быстрому полету через океаны, в то время как другие могут быть ограничены всего несколькими тысячами футов. Некоторые беспилотные летательные аппараты могут нести сотни фунтов, в то время как другие могут справляться только с десятью. Операторам крайне важно правильно выбрать беспилотный летательный аппарат, который поможет им выполнить поставленную задачу.
Каналы передачи данных
Каналы передачи данных действуют как центр передачи, который позволяет дрону общаться с наземным оператором во время полета. Обычно для связи используется радиочастотная технология, канал передачи данных предоставляет оператору такие важные данные, как оставшееся время полета, расстояние до оператора, расстояние до цели, высота полета и многое другое.
Управление беспилотным летательным аппаратом на частоте 2,4 ГГц для управления и 5 ГГц для видео обеспечит оператору примерно четыре мили удобства использования, в то время как частоты 900 МГц для управления полетом и 1,3 ГГц для управления видео могут обеспечить более 20 миль удобства использования — добавление к списку причин, по которым пилоты должны использовать правильные БАС для выполнения задачи, которую они намерены достичь.
Как летают дроны?
Беспилотные летательные аппараты СВВП
Многие беспилотные летательные аппараты, как правило, с несколькими роторами, считаются беспилотными летательными аппаратами вертикального взлета и посадки (СВВП) из-за их способности взлетать, летать, зависать и приземляться в вертикальном положении.
ГНСС
Обнаруженные во многих типах беспилотных летательных аппаратов, двойные глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS), такие как GPS и ГЛОНАСС, способны работать как в не спутниковом, так и в спутниковом режимах, обеспечивая улучшенную связь во время работы
GNSS позволяет использовать технологию безопасности "Возвращение в дом" на беспилотном летательном аппарате и может быть активирована с помощью пульта дистанционного управления наземной станции. Это позволяет пилотам получать информацию о том, достаточно ли доступных спутников GNSS для беспилотного летательного аппарата для самостоятельного полета, о текущем местоположении беспилотника по сравнению с пилотом и о “начальной точке”, в которую должен вернуться беспилотник. В дополнение к тому, что управление осуществляется с помощью контроллера, Возврат домой также может быть автоматически активирован при разряде батареи или при потере контакта между дроном и контроллером.
Использование дронов
Военные
Вероятно, самое старое, самое известное и противоречивое использование беспилотных летательных аппаратов-в вооруженных силах. Британские и американские военные начали использовать самые простые формы беспилотных летательных аппаратов в начале 1940-х годов для слежки за державами Оси. Современные беспилотные летательные аппараты намного более совершенны, чем БПЛА прошлых лет, оснащены тепловизорами, лазерными дальномерами и даже инструментами для нанесения авиаударов. Самым известным военным беспилотником, используемым сегодня, является MQ-9 Reaper. Самолет имеет длину 10 метров, может пролететь в воздухе незамеченным на высоте 15 километров и оснащен комбинацией ракет и средств сбора разведданных.
Доставка
Дроны доставки обычно представляют собой автономные беспилотные летательные аппараты, которые используются для транспортировки продуктов питания, посылок или товаров к вашему порогу. Эти летательные аппараты известны как беспилотные летательные аппараты для доставки “последней мили”, потому что они используются для доставки из близлежащих магазинов или складов.
Розничные торговцы и продуктовые сети по всей стране обращаются к беспилотным летательным аппаратам как к более эффективной альтернативе доставки, вместо того чтобы полагаться на водителей доставки с неэффективными грузовиками. Эти дроны могут доставить впечатляющие 55 фунтов груза к вашей входной двери без необходимости выходить из дома. Amazon, Walmart, Google, FedEx, UPS и многие другие крупные бренды в настоящее время тестируют различные версии беспилотных летательных аппаратов для доставки.
Аварийно-Спасательные Работы
Иногда просто недостаточно безопасно отправлять людей в спасательную ситуацию из-за масштабов или серьезности катастрофы. Вот тут-то и появляются дроны. В случае опрокинутой лодки или тонущего человека должностные лица могут бросить Автономный подводный аппарат (AUV) в воду для оказания помощи в спасении. Если происходит сход лавины, беспилотные летательные аппараты развертываются для поиска тех, кто застрял в снегу. Авиастроитель Кейман даже разработал беспилотный вертолет под названием K-MAX, предназначенный для перевозки более 3 тонн груза. K-MAX уже использовался в Китае и Австралии для оказания помощи в тушении пожаров.
Сельское хозяйство
Беспилотные летательные аппараты также оказались полезными для сельскохозяйственной отрасли, предоставляя фермерам несколько способов оптимизации своих ферм для максимальной эффективности и снижения физической нагрузки. Проведение полевых исследований, посев на полях, отслеживание поголовья скота и оценка урожайности-все это упрощается благодаря использованию беспилотных летательных аппаратов, экономя при этом драгоценное время специалистов сельского хозяйства.
Космическое пространство
НАСА и ВВС США тайно проводят испытания беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для космических полетов. Беспилотный летательный аппарат X-37B-это сверхсекретный беспилотник ВВС, который выглядит как миниатюрный космический челнок. Последние два года он спокойно кружил вокруг Земли, установив рекорд по продолжительности полета с беспилотного летательного аппарата (более 719 дней). Хотя и расплывчато, ВВС заявили “основные цели X-37B двояки: технологии многоразового использования космических аппаратов для будущего Америки в космосе и эксплуатационные эксперименты, которые могут быть возвращены и исследованы на Земле”. Похоже, что беспилотные летательные аппараты стали приоритетом, когда речь заходит о будущем освоения космоса и инноваций.
Охрана дикой природы и исторических памятников
Беспилотные летательные аппараты являются более дешевой и эффективной альтернативой охране дикой природы. Отслеживание популяций диких животных практически невозможно, когда люди находятся на земле. Наблюдение за небом позволяет защитникам дикой природы отслеживать бродячие группы животных, начиная от орангутангов на Борнео и заканчивая бизонами на Великих равнинах, чтобы получить лучшее представление о здоровье их видов и экосистем. Охранные беспилотники также являются совершенными инструментами в борьбе с браконьерством в Азии и Африке.
Беспилотные летательные аппараты также используются для восстановления лесов по всему миру. Эти беспилотные летательные аппараты прочесывают лесную подстилку лесов, уничтоженных пожарами, и сбрасывают сосуды с семенами, наполненные семенами, удобрениями и питательными веществами, которые помогут дереву восстать из пепла. То, что людям потребовалось бы около 300 лет для восстановления лесов, может быть более эффективно выполнено с помощью технологии беспилотных летательных аппаратов для посадки семян.
Наконец, беспилотные летательные аппараты становятся инструментом в усилиях по сохранению истории. Беспилотные летательные аппараты используются для создания 3D-изображений исторических объектов, таких как Чернобыль, древнегреческие памятники Эфеса, Турция и еврейские кладбища по всей Европе. Эта точка обзора дает специалистам по сохранению памятников истории возможность находить подсказки о культуре и архитектуре, используя 3D-изображения для воссоздания утраченных объектов.
Доставка лекарственных медикаментов
Как вы доставляете медикаменты людям в труднодоступных районах? Какой инструмент вы могли бы использовать для доставки органов пациентам, перенесшим трансплантацию? Дроны-это ответ на оба этих вопроса. В настоящее время беспилотные летательные аппараты используются для доставки предметов первой медицинской помощи и грузов в отдаленные районы сельской Аляски. Вместо того, чтобы полагаться на собачьи упряжки, снегоходы или машины скорой помощи, которые не справляются со снегом, жители Аляски полагаются на беспилотные летательные аппараты, чтобы быстро получать жизненно необходимые медикаменты.
Беспилотные летательные аппараты также используются для доставки донорских органов пациентам, перенесшим трансплантацию. Совсем недавно произошла история, когда почка была доставлена специально изготовленным беспилотником из одной больницы в Мэриленде в другую всего за пять минут. Это может снизить тревожно медленную скорость, с которой обычно поступают пожертвования (если они вообще поступают). Обычно органы доставляются чартерными или коммерческими рейсами. Задержки и ошибки в суждениях приводят к опасным задержкам на два часа или более для 4% всех поставок органов. Беспилотные летательные аппараты могут значительно сократить время, предлагая более безопасный и безопасный способ транспортировки органов.
Фотография
Беспилотные летательные аппараты были благом для фотографов, которые используют беспилотные летательные аппараты для съемки обширных аэрофотоснимков. Вы когда-нибудь задумывались, каково это-увидеть свой любимый город, пляж или здание с высоты птичьего полета? Существуют беспилотные летательные аппараты, созданные специально для фотосъемки, которые предоставляют новый способ фотографировать некоторые из ваших любимых мест сверху.
Читайте так же:
