Российские ученые создают супербыструю зарядку лазером. Что мы о ней знаем?
Разработкой лазерной зарядки занимаются сотрудники ракетно-космической корпорации «Энергия» имени Королева. Им выделили несколько помещений с оборудованием — лаборатории, в которых технологию пилят в свободное от работы время. Там же создаются и другие проекты, которые через несколько лет, возможно, будут задействованы во время полетов в космос.
Беспроводная передача энергии лазерным излучением — так официально называется технология, которую придумала группа инженеров и программистов.
«Зарядка» состоит из приемника, лазерного источника, оптической системы и трекинга.
Запчасти для системы собирали по разным странам. Оптику инженеры взяли российскую, сам лазер — немецкий, аккумуляторы приехали из Китая. В итоге получилась зарядное устройство мощностью до 500 ватт.
«Беспилотные летательные аппараты имеют недостаточное время полета [около 40 минут], — объясняет Виталий Капранов, один из авторов проекта. — Наша установка может заряжать их лазерным лучом прямо во время полета, когда дрон находится на расстоянии до 1 км».
Чтобы беспилотник заряжался, инженеры крепят на него китайский приемник-преобразователь лазерного излучения. Пучок лазерного излучения светит наверх и попадает на этот приемник, так излучение превращается в электричество, которое буквально витает в воздухе. В движении система наведения подворачивает луч вслед за беспилотником.
По словам Капранова, для полной зарядки беспилотника может хватить пяти минут. «Мы периодически проводим испытания на французском квадрокоптере Parrot AR. Drone, тестировали наведение и элементы питания, но до финала еще далеко», — рассказывает изобретатель.
На компоненты, испытания и доработки технологии уже потрачено около 15 млн рублей. Это и собственные деньги членов команды, и разные научные гранты.
Зачем нужна зарядка лазером
У технологии может быть множество применений, например, для проведения спасательных операций. Дрон сможет обследовать завалы и искать людей 24 часа подряд благодаря лазерной зарядке. Или летать над горящими лесами, разведывая обстановку для пожарных служб. Или работать официантом, доставляя тарелки с едой голодным посетителям (почему бы и нет).
За счет зарядки по воздуху обеспечивается безопасность квадрокоптера — его не нужно постоянно сажать. «Посадка — риск, ведь устройство могут украсть, может быть плохая погода, которая при посадке приведет к поломкам или вообще к потере дрона», — замечает Виталий Капранов.
Заряжать можно будет смартфоны и спутники.
Авторы технологии считают, что теоретически их зарядка могла бы использоваться не только для беспилотников, а еще и для смартфонов, для искусственных спутников.
«Мы об этих вариантах думали, конечно», — признается Виталий Капранов.
И тем не менее инженеры в 2016 году испытали лазерную зарядку на смартфоне: заряжали мобильный телефон на расстоянии 1,5 км. Процесс длился около часа, гаджет зарядился примерно на 30%. Аналогичные испытания прошли в феврале этого года в Вашингтонском университете, там с помощью луча зарядили смартфон на Android.
Со спутниками все тоже не очень ясно: по мнению Капранова, в этом варианте применения пока никто на рынке не нуждается, хоть он сам по себе и интересный. «В следующие годы будем проводить космический эксперимент по передаче энергии с МКС на “Прогресс”», — говорит автор. Испытание стало частью исследовательской программы «Роскосмоса».
Технология получилась дорогой
Лазерную установку можно купить примерно за 83 000 долларов (5 млн рублей). 70 000 долларов стоит лазер, 5 000 долларов — оптика, столько же стоит система наведения. На годовое обслуживание и аккумуляторы уйдет еще 5 000. Но самая большая статья расходов — электричество, оно обойдется где-то в 90 000 долларов на 12 месяцев при режиме работы 24 часа.
Работа лазерной зарядки в год будет стоить почти 11 млн рублей.
Альтернативные способы оживить дрон все-таки дешевле. Например, покупка специальной контактной станции и электричество для нее на год обойдутся суммарно в 30 000 долларов. А замена батарей и труд одного человека будут стоить 88 000 долларов, подсчитали инженеры.
«Мы были на выставке Stratup Village в прошлом году, а недавно показывали технологию в Дубае, — рассказывает Виталий Капранов. — Технология понравилась и российским компаниям, и зарубежным. МЧС России интересовались. Но пока цена их всех отпугивает, проще купить на все эти деньги много беспилотников и гонять их».
Скоро ситуация изменится, надеются разработчики. Лазеры непрерывно дешевеют, если тенденция продолжится, через три года они будут стоить меньше на 30%. И тогда технология будет сопоставима по цене с зарядными станциями, которые производит, к примеру, Skysense. Эту компанию инженеры из Королева считают своим конкурентом.
Алмаз поможет заряжать дроны прямо в воздухе
В США создали армию автономных дронов для поиска заблудившихся в лесу людей В США разработали систему, которая позволит множеству беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) вести поиски пропавших людей в автономном режиме. Разработка принадлежит инженерам из Массачусетского технологического института (MIT). Группа инженеров возглавила аспирант Юлун…
Астроном: Лазерная технология поможет людям найти пришельцев Астроном считает, что лазерная технология поможет людям отыскать пришельцев, если они существуют в Галактике. Заявление эксперта опубликовано в зарубежном профильном издании. Признаки жизни инопланетян поможет найти 1-2 мегаваттный лазер, наведенный в космос из 30-45-метровог…
ABB построит в Китае роботизированную фабрику для производства роботов Специализирующаяся на производстве робототехники швейцарская компания ABB построит в китайском Шанхае «самую передовую фабрику роботов в мире». Новое предприятие в ABB обещают сделать максимально роботизированным. На фабрике будут широко использоваться технологии искусств…
Мощный лазерный маяк укажет, что Земля обитаема Если в бескрайней Вселенной существуют инопланетные расы, человечество может указать на свое присутствие с помощью мощного лазерного маяка. Новое исследование предполагает, что лазер мощностью 1 или 2 мегаватта, проходящий через 30-ти метровый телескоп на Земле сможет создать …
В Сети показали, как украинский дрон-камикадзе поразил танк В Сети Интернет появилась видеозапись, на которой зафиксировано испытания новинки украинского ОПК – дрона-камикадзе. Видеозапись была размещена представителями компании «СпецТехноэкспорт», которые показали испытания своей новинки. На видео видно как украинский беспилотник п…
«Кружок «Очумелые ручки»: в Сети высмеяли испытания украинского беспилотника Пользователи Сети скептически отнеслись к испытаниям нового украинского беспилотника. Компания «Спецтехноэкспорт» продемонстрировала запуск дрона и удар по танку условного противника. По мнению интернет-пользователей, видео показывает «любительский уровень» техники структур…
ABB откроет фабрику, на которой роботы будут делать роботов Крупная компания ABB, которая специализируется в области информационных технологий, планирует построить “самую передовую фабрику роботов в мире” к концу 2020 году. В планах швейцарской компании внедрить роботов и технологии искусственного интеллекта. Исследовательский це…
Комар убился о слона: в Сети с иронией оценили испытания украинского дрона-камикадзе На канале STE видео-хостинга YouTube опубликовали видео запуска боевого дрона и нанесение удара по танку условного противника. Создатели ролика в подробностях описали технические характеристики беспилотника и продемонстрировали, как с помощью обычного планшета можно навест…
Предложен новый подход к поиску внеземной разумной жизни Ученые из Массачусетского технологического института предложили использовать инфракрасный лазер для поиска внеземной цивилизации. $CUT$ Если где-то по соседству с нами в космосе существует развитая цивилизация, мы можем привлечь внимание ее представителей при помощи мощн…
В Южной Корее разработают крошечный военный дрон-камикадзе Южнокорейское Министерство обороны в сотрудничестве со специалистами местной компании LIG Nex1 активно занимаются разработкой небольшого по размерам беспилотника, который сможет стать «камикадзе» для уничтожения целей в воздухе. Об этом информирует портал «Хайтек». Как изве…
Lenovo выпустила аналог наушников AirPods за 2900 рублей Китайская компания Lenovo выпустила беспроводные наушники Air Wireless Bluetooth. Новинка напоминает AirPods от американской Apple, однако стоит она ощутимо дешевле. Lenovo не первая компания, которая решила повторить успех беспроводных вкладышей AirPods. Прежде похожие у…
В Skoda показали салон нового хэтчбека Scala Компания Skoda показала интерьер хэтчбека Scala, модель входит в линейку чешского производителя. В салоне использованы мягкий пластик и эксклюзивные материалы. Отделка включает в себя поверхности, имитирующие кристаллическую структуру. Приборная панель нового автомобиля обору…
В канун Хэллоуина Росконтроль проверил магазинные тыквы Специалисты центра Союза потребителей Росконтроль и их коллеги из ФГБУ “ФЦОКЗ” проверили российский рынок на наличие качественной и безопасной для здоровья граждан тыквы. Образцы “самого осеннего овоща” были закуплены в торговых сетях “Азбука вкуса”, “Пятерочка”, “ВкусВи…
Ученые стали на шаг ближе к сложной квантовой телепортации Австрийские исследователи разработали новый метод запутывания фотонов, при помощи которого можно объединить сразу три фотона, повысить эффективность передачи данных в квантовой системе и тем самым приблизиться к эффективной квантовой телепортации. $CUT$ Таким технологиям…
“Умный” банкомат для борьбы с мошенниками создали в Японии Терминал разработали сотрудники компании Hitachi-Omron Terminal Solutions Corp., с их слов, новая разработка способна анализировать действия клиента и отменить выдачу денег в случае, если тот ведет себя подозрительно, пишет газета The Mainichi. В системе используют технол…
В Китае робота приняли на должность ведущего новостного агентства “Синьхуа” В Китае робота приняли в качестве ведущего новостного агентства “Синьхуа”. Машина имеет внешность и говорит, как реальный диктор Чжан Чжао. На Всемирной конференции по вопросам интернет-технологий компания Sogou совместно с “Синьхуа” представили первого в мире робота-телеведу…
Искусственный интеллект поможет при лечении пациентов с сепсисом Исследователи из США И Британии провели уникальный опыт и выяснили, что приближенный к искусственному интеллекту алгоритм способен подобрать эффективное средство от сепсиса, пишет издание Planet Today. Как отмечают ученые из Имперского колледжа Лондона, в большинстве случ…
Скоро на прилавках: искусственный интеллект впервые в истории создал парфюм Парфюмеры и инженеры совместно разработали алгоритм Philyra, названный в честь древнегреческой богини ароматов Филиры. Искусственный интеллект изучил сотни тысяч формул и свойства тысяч ингредиентов, чтоб научиться создавать новые парфюмерные композиции. Человеку, чтобы ст…
На Международном импортном ЭКСПО в Китае будут активно применяться передовые технологии &$ 2 ноября, «Жэньминь жибао» онлайн — На месте проведения Первого китайского международного ЭКСПО в Шанхае будет применяться продукция передовой науки и техники для успешного проведения запланированных конференций. Коммерческий район Хунцяо, где размещается Национальный вы…
Квантовая навигация: GPS без спутников на орбите Через несколько лет GPS-системы получат обновление от нового поколения навигационных инструментов, основанных на принципах квантовой физики. $CUT$ После серии взломов и сбоев в системе GPS военные силы США и несколько американских лабораторий, по сообщению Wired, работаю…
NI сообщил об успехах России в противодействии БПЛА Успехи России в противодействии вражеским беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) становятся все более заметными, что не может не вызывать тревогу у США, сообщил журнал The National Interest. Российская армия уже довольно давно применяет средства радиоэлектронной борьбы …
Ученые не обнаружили в Антарктиде больших озер под ледяными потоками Немецкие гляциологи не обнаружили крупных подледных озер в Восточной Антарктиде, которая является самым холодным местом на Земле. Соответствующее исследование провели ученые из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера, сообщают немецкие СМИ. Они и…
Чем на самом деле опасны украинские дроны для ДНР и ЛНР, рассказал эксперт Представитель Донецкой народной республики (ДНР) в совместном центре по контролю и координации режима прекращения огня рассказал журналистам, что украинские силовики задействовали ударный беспилотник, оснащенный боеприпасами с зажигательной смесью, в результате чего загоре…
В транзисторах для космических кораблей предлагают использовать алмазы Ученые США и Австралии считают алмазы идеальным материалом, подходящим для использования в транзисторах, подвергающихся воздействию мощного излучения. На их основе специалисты создали ультратонкое устройство и предлагают его применять при постройке космических аппаратов будуще…
Эксперты назвали самый дорогой виски в мире Эксперты назвали самый дорогой виски. В мае 2018 года в Гонконге во время аукциона Bonhams была продана бутылка 60-летнего продукта Macallan стоимостью в $1,01 млн. Спустя какое-то время еще одна бутылка аналогичного виски смогла побить установленный рекорд и была приобретен…
Робота приняли на должность ведущего в эфире китайского агентства «Синьхуа» Технологии неумолимо несутся вперед, а Китай, разумеется, находится в самой гуще событий. Так, китайское агентство «Синьхуа» решило передать ведение эфира искусственному интеллекту (ИИ). Дебют виртуального ведущего состоялся на Всемирной конференции по интернету, проходящей …
Китайские военные получат на вооружение «Облачную тень» На вооружение армии КНР поступит стелс-беспилотник под названием «Облачная тень» (Cloud Shadow). Официальная презентация воздушного судна состоится 6 ноября. «Облачная тень» является разработкой авиастроительной корпорации AVIC. Сообщается, что в основе машины лежат те же…
Ученые нашли позволяющую вернуться к жизни технологию заморозки Ученые обнаружили технологию заморозки, которая позволяет возвратиться к жизни после процедуры. Речь касается «акустического охлаждения» тканей. Он может быть использован для работы с телами криопациентов. Речь касается пациентов, которых заморозили после смерти для поиска ме…
Русский «Силок»: NI рассказал, как Россия может заглушить смертоносное оружие США Информационный портал The National Interest опубликовал статью «Russia Wants to 'Jam' One of America's Most Deadly Weapons of War» (Россия хочет заглушить одно из самых смертоносных вооружений Америки). Обозреватель издания Дэвид Экс считает, что Россия нашла слабое место в …
В китае прошли испытания бпла-перехватчиков
В Китае на днях были проведены испытания разных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) гражданского назначения, предначенных для перехвата или поражения в воздухе нелегальных летательных аппаратов.
В последние годы в области военно-гражданской интеграции появился плодотворные результаты. Итоги конверсии военного производства начали применяться в гражданских целях. Лучшими примерами тому могут служить различные комплексы перехвата БПЛА, которые самостоятельно разработаны и построены Китайской корпорацией аэрокосмической науки и промышленности (CASIC).
Беспилотники-перехватчики являются частью таких комплексов, которые способны перехватить подозрительные летательные аппараты. На борту БПЛА-перехватчиков оборудована специальная видеокамера и пусковая установка, которые позволят операторам наземной станции точно определить положение незаконного беспилотника и ловить его сеткой безопасным способом.
«Не будет взрыва и осколков, безопасность людей и оборудования поблизости гарантирована. Еще, захват беспилотника сеткой имеет превосходный эффект. Как только сетка захватит мотор беспилотника, он тут же упадет», – сказал Пэн Яньюнь, научный сотрудник отдела военно-гражданской интеграции 206-го НИИ Второй академии «CASIC».
Помимо сетки-перехватчика, изобретена также анти-БПЛА спецтехника, которая способна вести электронное противоборство и запустить снаряд-перехватчик, который оснащен вычислителем дальности, особой сеткой и парашютом.
«Наш снаряд способен при расстоянии до 350 метров поразить любые мишени, которые летают на высоте до 200 метров с максимальной скоростью 100 км/ч, включая разные модели самолетов и винтокрылы.
Когда снаряд приближается к объекту, он будет вычислять дистанцию, прежде чем запустить сетку.
После поражения цели снаряд может совершить мягкую посадку с помощью замедлителя», – сказал Ши Таоюй, научный сотрудник отдела военно-гражданской интеграции 206-го НИИ Второй академии «CASIC».
По словам Ши Таоюя, данная наземная анти-БПЛА спецтехника соединяет мягкий и твердый способы защиты от незаконных беспилотников. С одной стороны, она может отправить сигнал помехи, который заставляет подозрительные летающие аппараты отлетать или совершить вынужденную посадку. С другой, в необходимом случае, данная машина также будет атаковать цель снарядом-перехватчиком.
«Любой отдельно взятый противодроновый способ не способен справиться со всеми задачами. Привожу радиопомеху в пример.
Эта техника способна подавлять обычные беспилотники, но не справится с беспилотниками с переменными частотными диапазонами или другими нетрадиционными средствами, в этом заключается ее технологическое ограничение.
Вот почему мы решили сочетать мягкие технические средства с жесткими», – сказал Ши Таоюй.
За последние годы неоднократно возникает инциденты с незарегистрированными летающими аппаратами, которые так или иначе нарушают общественный порядок. Ожидается, что использование комплекса перехвата беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) будет играть важную роль в устранении такой угрозы безопасности.
(cctvplus.com)
Американский беспилотник провел в воздухе пять суток
VA001 Vanilla Aircraft
Американская компания Vanilla Aircraft провела новые испытания своего беспилотного летательного аппарата VA001 большой продолжительности полета, в ходе которых он провел в воздухе чуть больше пяти суток. Как пишет Aviation Week, испытания проводились в середине октября 2017 года и были признаны успешными. Аппарат обновил мировой рекорд продолжительности полета среди беспилотников массой до 500 килограммов.
Американские военные сегодня заинтересованы в разработке самолетов и беспилотников, способных взлететь с территории США и долететь до любой удаленной точки планеты. Такие аппараты нужны военным, потому что, по оценке Пентагона, в ближайшем будущем число баз союзников, которыми смогут пользоваться США, существенно сократится.
Новый беспилотник VA001, рассчитанный на продолжительность полета не менее десяти суток, проходил испытания на полигоне «Уоллопс», принадлежащем NASA. Аппарат взлетел 18 октября и приземлился 23 октября, проведя в воздухе в общей сложности чуть больше 121 часа.
Беспилотник VA001 имеет размах крыла 10,9 метра и максимальную взлетную массу 272,2 килограмма. Аппарат способен развивать скорость до 130 километров в час и нести полезную нагрузку массой до 23 килограммов. Беспилотник может подниматься на высоту до 6,1 тысячи метров.
Взлет VA001 осуществляется с помощью буксира — до отрыва и набора высоты специальный автомобиль с помощью троса тянет аппарат по взлетно-посадочной полосе. Трос отсоединяется после того, как VA001 поднимется на высоту 300 метров.
Во время предыдущего испытания, состоявшегося в ноябре прошлого года, VA001 должен был провести в воздухе сто часов, но продолжительность его полета тогда составила всего 55 часов. Испытательный полет был прерван ледяным дождем. Несмотря на это беспилотник все равно успел установить мировой рекорд продолжительности полета среди аппаратов массой до 500 килограммов.
Разработчики оснастили беспилотник топливными баками внутри крыла и заправили его 76,6 килограмма топлива. Этого запаса хватило бы на десять дней полета аппарата. Однако в воздухе беспилотник провел всего 55,9 часа, после чего совершил вынужденную посадку. В топливных баках VA001 после посадки оставалось горючего еще на шесть суток полета.
Во время испытательного полета аппарат развивал скорость до 57 узлов (105,6 километра в час) и держался на высоте 1,9-2,3 тысячи метров. Летные испытания беспилотника были полностью согласованы с Федеральным управлением гражданской авиации США. Во время испытаний беспилотник нес полезную нагрузку массой 2,6 килограмма — систему ретрансляции радиосигнала и спектральную камеру.
VA001 станет не единственным долголетающим беспилотником в мире. Так, в настоящее время для министерства обороны Великобритании европейский концерн Airbus разрабатывает беспилотник Zephyr 8. Этот аппарат сможет находиться в воздухе до трех месяцев. Военные намерены использовать его в качестве летающего ретранслятора сигналов.
Размах крыла Zephyr 8 составляет 28 метров. Вся верхняя поверхность консолей крыла беспилотника будет покрыта солнечными батареями, которые будут питать электродвигатели. Аппарат сможет выполнять полеты на высоте до 21,3 тысячи метров и нести полезную нагрузку массой до пяти килограммов.
Василий Сычёв
Беспилотник протестируют в стратосфере
Первый российский высотный беспилотный летательный аппарат на солнечной энергии «Аист» готов к испытаниям в стратосфере.
Его техническая подготовка к полету завершена, проведено необходимое тестирование на низких высотах.
Как сообщили «Известиям» в НПО имени Лавочкина, испытания в стратосфере могут пройти уже до конца года, если будет получено разрешение от соответствующих органов власти.
Производитель всех российских межпланетных и научных космических аппаратов — НПО имени Лавочкина — завершило подготовку к испытаниям в стратосфере атмосферного псевдоспутника «Аист» ЛА-252.
Этот беспилотный аппарат, выполненный по традиционной самолетной схеме с несущим крылом, способен совершать круглогодичный беспосадочный полет, подзаряжаясь от солнечного света.
Вся верхняя поверхность крыла «Аиста» покрыта солнечными батареями — они приводят в движение два электродвигателя, вращающих винты. Ночью аппарат летает за счет подзаряжаемых днем аккумуляторов.
— Проведенные в июле-сентябре 2017 года испытания в основном подтвердили расчетные характеристики аппарата за исключением высоты полета.
Это обусловлено тем, что для полета в стратосферу необходима специальная регистрация летательного аппарата и официальное разрешение на такой полет от региональных авиационных властей, — рассказал «Известиям» генеральный директор НПО имени Лавочкина Сергей Лемешевский.
https://www.youtube.com/watch?v=HUUZ8er9Ckk
В настоящее время предприятие готовится подать в Минпромторг заявку на получение свидетельства годности беспилотника к полету. Одновременно собираются документы для Ростовского зонального центра Единой системы организации воздушного движения (ЕС ОрВД). Цель — получение разрешения на испытательный полет с аэродрома Кубань. Сам полет планируется на ноябрь-декабрь.
ЛА-252 «Аист» относится к классу атмосферных спутников (псевдокосмических аппаратов). Он как и спутники функционирует за счет солнечной энергии и работает на высотах, недоступных гражданской авиации, — от 15 до 22 км.
Для полетов в разряженной атмосфере аппарат максимально облегчен — он изготовлен из современных композиционных материалов и имеет высокие аэродинамические показатели. Средний вес одного квадратного метра «Аиста» составляет менее 3 кг. Размах крыла беспилотника — 23 м, взлетная масса — 125 кг.
ЛА-252 способен нести нагрузку общей массой до 25 кг. Например, это может быть аппаратура наблюдения или связи.
После испытаний в стратосфере планируется провести демонстрационный показ для потенциальных заказчиков, в первую очередь российских силовых структур и армии.
Эксперт в области беспилотных систем Денис Федутинов отметил, что интерес к созданию аппаратов, подобных «Аисту», проявляют и другие технологически развитые страны. Например, в США и Великобритании их планируется использовать для обеспечения коммуникаций.
— Предполагается, что барражирующие над заданным районом на больших высотах беспилотные аппараты могут обеспечивать связь. Это может быть актуально в районах с отсутствием соответствующей инфраструктуры или в районах, где эта инфраструктура выведена из строя, например, вследствие чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера, — пояснил «Известиям» Денис Федутинов.
Первый прототип «Аиста» — ЛА-251 прошел испытания в 2013 году. Тогда была подтверждена возможность беспосадочного многосуточного полета, для дальнейших экспериментов предприятие создало вторую версию аппарата — ЛА-252.
Как ранее писали «Известия», весной 2017 года в России прошли испытания беспилотного высотного летательного аппарата типа «Сова». Его потенциальный заказчик — Минобороны.
Дрон предназначен для разведывательного патрулирования отдаленных районов Мирового океана и Арктики, ретрансляции сигналов связи с кораблями и военными объектами, находящимися за полярным кругом.
Этот аппарат был разработан фирмой «Тайбер» по заказу Фонда перспективных исследований.
Специалисты НПО имени Лавочкина знакомы с проектом «Сова», однако от сравнения преимуществ и недостатков двух проектов воздержались.
Технологии борьбы с беспилотниками (Часть 1)
Израильская компания IAI недавно разработала несколько наземных систем DRONE GUARD (на фото) для обнаружения, слежения и выведения из строя (глушения) беспилотников в ответ на растущие глобальные озабоченности в сфере безопасности, связанные с всё большим распространением недорогих и простых в эксплуатации дистанционно управляемых летательных аппаратов
Компания Rafael Advanced Defence Systems недавно представила свою IRON BEAM HEL в качестве системы для перехвата неуправляемых ракет, артиллерийских снарядов и мин и борьбы с беспилотниками. Помимо разработки систем борьбы с беспилотниками, подразделение противовоздушной борьбы PATRIOT израильских ВВС меняет свои учебные программы с целью подготовки к этой новой угрозе
Учитывая разнообразие возможных угроз и сценариев, в которых человек не принимает прямого участия, технологии борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БЛА) все больше интересуют вооруженные силы, силы безопасности, полицию и даже частные охранные структуры, поскольку растущее использование и доступность БЛА вызывает озабоченности у высшего военного руководства, органов безопасности и правоохранительных органов.
Нашумевшие события в разных странах мира, связанные с БЛА, от падения беспилотника на лужайку Белого дома до мистических аппаратов, летавших вокруг Эйфелевой башни, вывели технологию БЛА и некоторые связанные с ними риски в центр всеобщего внимания.
Мы являемся свидетелями резкого подъема интереса к решениям в сфере борьбы с беспилотниками (далее противобеспилотные решения), так как потенциальные угрозы варьируются от мини-БЛА (менее 20 кг) и малоразмерных БЛА (20-150 кг) и до тактических БЛА.
Доступность небольших БЛА создает проблемы с безопасностью, поскольку они уже временами мешают повседневной деятельности аэропортов, создают угрозу важной инфраструктуре и общественным мероприятиям, либо в связи с безответственным поведением операторов, либо в качестве средства преднамеренного нанесения вреда.
Беспилотники даже без вооружения могут быть очень опасными, поскольку они могут использоваться для сбора разведывательной информации для преступных или террористических целей, в то время как полезная грузоподъемность может быть использована для транспортировки самодельных бомб и подобных им устройств (например, предлагаемые почтовой службой DHL беспилотник PaketKopter и интернет-магазином Amazon беспилотник Prime-Air Delivery могут нести до 2 кг груза). Так называемое самопровозглашенное Исламское государство (запрещено в России) уже использовало обычные мини-БЛА для обеспечения воздушного обзора в реальном времени целевых районов и координации атак. Видеокадры этих ударов даже использовались для рекламного видео и широко распространены в Интернете.
Квадрокоптеры для доставки товаров Prime-Air Delivery и PaketKopter (внизу)Великобритания приняла эту угрозу столь серьезно, что в 2012 году британские ВВС и компания Selex-ES (в настоящее время Finmeccanica Airborne & Space Systems) разработали и развернули интегрированную противобеспилотную систему в Лондоне для защиты Олимпийского стадиона. Эта система была в дальнейшем усовершенствована и использовалась для защиты лидеров стран на саммите G8 в 2013 году в Северной Ирландии и затем на саммите НАТО в 2014 году в Уэльсе.Важно отметить, что различные сценарии оказывают огромное влияние на возможные решения. В то время как тактические беспилотники не так уж сильно отличаются от обычных самолетов и вертолетов и, как правило, борьбу с ними можно вести традиционными противовоздушными средствами, БЛА Class-I меньшего размера определяют совершенно иной набор требований. Реализуются зачастую два разных подхода: либо отнесение БЛА к тому же большому семейству небольших винтокрылых аппаратов (по зарубежной классификации LSS – low slow small – низколетящий медленнолетящий небольшой), либо вместо этого применение методики, так или иначе связанной с перехватом неуправляемых ракет, артиллерийских снарядов и мин C-RAM (Counter-Rockets, Artillery, Mortar).Рабочая группа НАТО SG-170 провела ряд исследований на тему «Перехват наземной ПВО низколетящих и медленнолетящих малоразмерных воздушных целей», последнее из которых было опубликовано в 2013 году. В нем оцениваются доступные средства обнаружения, классификации и исполнительные компоненты, позволяющие справляться с подобными целями (подробнее см. ниже).
Триангулируй и отслеживай
Небольшим БЛА присуща малая заметность и очень ограниченные сигнатуры в большинстве сфер: оптической, акустической, радиолокационной и инфракрасной. Определение этих сигнатур может быть реализовано за счет электронного наблюдения за частотами, используемыми для контроля беспилотника или для передачи видеосигнала с его камеры.
В действительности, переполненный электромагнитный спектр, зачастую встречающийся в городах, серьезно осложняет процесс распознавания.
Меры противодействия могут включать как функциональное поражение (глушение канала управления, глушение или имитация сигнала GPS, ослепление сенсоров или нарушение работы электроники), так и прямое поражение (луч лазера или перехват огнем из пушки или ракетой).Впрочем, обнаружение и противодействие должны разрабатываться в соответствии с тактическим сценарием.
Защита развернутых подразделений в передовом пункте базирования отличается от обеспечения защиты гражданского аэропорта, а решение для переполненного стадиона совсем иное, чем решение для морского судна в море. Постоянная защита важной инфраструктуры требует более сложных решений, чем временная изгородь вокруг политического события на высшем уровне.
Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) в настоящее время направляет силы на обеспечение безопасности аэропортов от потенциально опасных беспилотников. В мае 2015 года компания CACI International получила контракт в рамках программы Pathfinder управления FAA на разработку и демонстрацию системы SKYTRACKER автоматического обнаружения, идентификации и слежения.
Система представляет собой набор сенсоров, установленных по периметру охраняемого объекта и определяющих местоположение несанкционированных БЛА, залетающих в запретную зону (5 миль от аэропорта), производит триангуляцию (метод определения положения геодезических пунктов построением на местности систем смежно расположенных треугольников, в которых измеряют длину одной стороны (по базису) и углы, а длины других сторон получают тригонометрически) и отслеживание позиции наземных операторов беспилотников.
Система SKYTRACKER борьбы с беспилотникамиВ феврале 2016 года компания CACI на одну неделю развернула для тестирования свою систему SKYTRACKER в международном аэропорту американского города Атланты. Впервые подобная система была развернута в гражданском аэропорту, где были проведены 140 тестовых перехватов различных беспилотников. В компании сообщают, что SKYTRACKER также может заставить упасть незваного гостя без негативного влияния на электронные и коммуникационные системы, что всегда являлось серьезной проблемой для аэропортов.Обнаружение при помощи комбинации радиолокационных и оптико-электронных средств является еще одним направлением, которое хорошо подходит для открытой местности вне городских застроек. Компания Saab недавно испытала возможности своего мобильного противовоздушного радара GIRAFFE AMB (Agile Multi Beam), который предназначен для борьбы с малоразмерными целями, такими, как БЛА, например. Во время расширенных испытаний в Шотландии в апреле 2015 года режим ELSS (Enhanced LSS – улучшенный LSS) этого радара позволил обнаружить свыше 200 объектов, некоторые с эффективной площадью отражения (ЭПО) всего 0,001 м2 (10 см2!), при этом отличая мини-БЛА от птиц.Еще один важный шаг – это комбинация обнаружения, классификации и своевременной реакции. Большая часть предлагаемых решений включает систему обнаружения на базе оптико-электронных/инфракрасных сенсоров, зачастую соединенную с РЛС Ku- или X-диапазона, плюс систему радиоэлектронного противодействия для нарушения работы канала управления. Средства противодействия кажутся здесь излишне «мудреными», но в городском сценарии вы не можете просто запустить ракету по БЛА, поскольку это может вызвать панику с далеко идущими последствиями.Впрочем, некоторые вооруженные силы используют кинетические решения в качестве временного решения до того, как новые технологии дадут новые возможности даже вооружению небольшого калибра. Французская полиция и армия выбрали комплект ALDA (Anti Light Drone Ammunition) для поражения БЛА с земли или с воздуха. Комплект ALDA компании Nobel Sport-Securite, представленный на выставке MILPOL 2015, включает длинноствольную винтовку SuperNova компании Benelli, высокоточный коллиматорный прицел, лазерный дальномер и специальные боеприпасы Nobel Sport ALDA, либо в варианте ближнего действия на 80 метров, либо дальнего действия на 120 метров. По данным компании, это решение позволяет снизить или полностью исключить косвенные потери, поскольку пролетевший мимо патрон при потере энергии без ущерба падает на землю.
Патроны противодронного комплекта ALDA компании Nobel Sport-SecuriteАмериканская армия испытала несколько новых кинетических решений, некоторые из них во время серии учений «Black Dart», для чего запускаемая ракета с вертолета AGM-114 HELLFIRE была специально модифицирована для задач «воздух-воздух» с установкой дистанционного взрывателя.Во Франции, Японии и Нидерландах были испытаны другие импровизированные решения, например, использование БЛА в качестве охотника за беспилотниками или БЛА, способные преследовать и останавливать чужие беспилотники при помощи улавливающей сети. Эти решения снижают риск косвенного ущерба, но требуют систем раннего обнаружения и классификации, а также задействования достаточно быстрого и маневренного преследующего беспилотника.
В связи с распространением беспилотников компании выделяют ресурсы на технологии, способные бороться с ними. Компания Airbus DS предлагает свои высокоэффективные решения, в которых происходит объединение данных с различных сенсоров, их анализ и выработка решения. В системах идентификации БЛА и оценки потенциала угрозы на дальностях 5-10 км используются радары, инфракрасные камеры и радиопеленгаторы из портфолио этой компании
Система борьбы с беспилотниками AUDS (Anti-UAV Defence System) предназначена для нейтрализации беспилотников и дистанционно управляемых аппаратов, ведущих воздушное наблюдение и готовых нанести ущерб
Электронные лучи
Три небольших британских компании объединились с целью создания эффективной системы борьбы с беспилотниками, получившей обозначение AUDS. Это компании Blighter Surveillance Systems (производитель наземных радиолокационных станций), Chess Dynamics (производитель оптронных систем наблюдения) и Enterprise Control Systems – специалист технологий глушения.
Плодом их совместной деятельности стала система борьбы с БЛА, которая использует радар для глушения, оптико-электронные средства для слежения и направленный радиочастотный глушитель, который прерывает полет беспилотника. Система AUDS сканирует в секторе 180 градусов.
Обзорно-поисковая система Hawkeye от Chess Dynamics устанавливается в одном блоке с радиочастотным глушителем и состоит из оптико-электронной камеры с высоким разрешением и охлаждаемого средневолнового тепловизора. Первая имеет горизонтальное поле зрения от 0,22° до 58°, а тепловизор от 0,6° до 36°.
В системе используется цифровое следящее устройство Vision4ce, обеспечивающее непрерывное сопровождение по азимуту. Система способна непрерывно панорамировать по азимуту и наклоняться от -20° до 60° со скоростью 30° в секунду, сопровождая цели на дистанции около 4 км.
Многополосный радиочастотный глушитель от ECS отличается тремя встроенными направленными антеннами, которые образуют пучок шириной 20°. Сердцем системы AUDS является станция управления оператора, посредством которой можно управлять всеми компонентами системы. В нее входят дисплей слежения, главный экран управления и дисплей видеозаписи.
После идентификации потенциальной угрозы система глушения нарушает работу канала радиочастотного управления между оператором и беспилотником, позволяя взять его под контроль. Результаты начальных тестов показали, что микро-БЛА могут быть обнаружены примерно в двух километрах, тогда как мини-БЛА могут быть обнаружены на расстоянии 8 км.
Хотя система AUDS может нарушать работу только одного БЛА в данный момент времени, но отслеживать может одновременно несколько аппаратов. Хотя система отличается высокой степенью автоматизации в ряде аспектов, особенно при обнаружении и сопровождении, участие человека является ключевым в функционировании AUDS.
Окончательное решение нейтрализовывать цель или нет, и в какой степени, целиком ложится на оператора.В системе FALCON SHIELD компании Selex-ES (в настоящее время Finmeccanica Airborne & Space Systems), предназначенной для обнаружения и нейтрализации микро- и мини-БЛА, используется масштабируемая и модульная архитектура для защиты объектов любого размера.
Разработка, финансируемая компанией, заняла более трех лет. В 2015 году на выставке Defence Security Equipment International 2015 в Лондоне была показана противобеспилотная система Falcon Shield от подразделения Selex ES концерна Finmeccanica.
Модульная масштабируемая система включает радар и оптоэлектронику для «поиска, обнаружения, сопровождения, идентификации и поражения» ожидаемой угрозы.
В состав системы FALCON SHIELD входят семейство продвинутых оптико-электронных станций NERIO дальнего действия, мачтовая комбинированная радиолокационная и оптико-электронная система наблюдения за обстановкой OBSERVER 100, система оперативного управления VANTAGE Framework C2 с человеко-машинным интерфейсом и тепловизионная камера HORIZON HD.
В октябре 2015 года компания Israel Aerospace Industries (IAI) показала новую систему DRONE GUARD для обнаружения, идентификации и создания помех полету беспилотника. В ней используется комбинация трехмерных радаров и оптоэлектроники, что позволяет обнаруживать и идентифицировать объект, после чего система глушения сбивает БЛА с полета по своему курсу.
Глушение мешает полету беспилотника так, что он либо автоматически возвращается к месту старта, либо терпит крушение. Компания IAI использует такие пространственные радары, как, например, EL/M-2026D, EL/M-2026B и EL/M-2026BF для обнаружения на ближних (10 км), средних (15 км) и больших (20 км) дальностях. В компании подтверждают, что Drone Guard был «много и успешно испытан против разных дронов и во множестве сценариев, включая одновременное проникновение или атаку нескольких дронов». По словам президента фирмы ELTA: «Мы начали демонстрации новой системы потенциальным заказчикам в ответ на новые угрозы. Мы считаем, что в ближайшем будущем каждый важный объект и общественное место потребует систем безопасности, способных защитить от враждебных дронов».
Продолжение следует …
Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Технологии будущего: беспилотники можно будет заряжать в полете с помощью лазера
Исследователями из РКК “Энергия” имени С.П.Королева придуман новые способ, как можно зарядить беспилотник во время полета. Технологии будущего позволяют передавать заряд энергии с помощью лазера. И именно этот метод взят на вооружение для разработки способов зарядки БПЛА, не сажая их на землю, передает Joinfo.ua со ссылкой на ВuildingТech.
Мультикоптеры остаются в воздухе по 10-20 минут, на самых современных аккумуляторах — 25-30. Этого часто не хватает.
В самом деле, многим аппаратам требуется оставаться в воздухе часами, ведя мониторинг газопроводов или состояния железных дорог, аэрофотосъемку районов бедствий, охрану территорий, ретрансляцию радиосигнала.
Для таких задач можно использовать беспилотники “самолетного типа” с двигателями внутреннего сгорания, но они не слишком маневренны и неспособны зависать в одной точке.
Во многих случаях электрические квадрокоптеры удобнее, и их пользователи идут на разные ухищрения, чтобы продлить срок работы: возят дополнительные аккумуляторы или даже запасные дроны, чтобы быстро проводить замену, пока отработавший свое время аппарат остается на подзарядке.
Отдельные модели беспилотников работают “на привязи”, получая электроэнергию с земли. Однако провода тяжелые, их сдувает ветром вместе с самим беспилотником, и предел высоты для таких аппаратов редко превышает 200 м, высота 1 км уже недостижима.
Предпринимаются попытки питать беспилотники по оптоволокну, отправляя наверх импульсы инфракрасного лазера.
Оно вдесятеро легче металлического провода — но, увы, не предназначено для передачи больших мощностей и легко перегревается, что сильно усложняет дело.
Технологии будущего
Энергетическая “привязь” беспилотников неизбежна — но она может стать совсем невесомой и почти бесконечной, питая аппараты напрямую, чистым лазерным лучом. Такой проект разрабатывают в РКК “Энергия”. По информации, которую подготовил для ДжоИнфоМедиа журналист Георгий Полтавчук, эта технология может обеспечить круглосуточную работу беспилотников без необходимости подзарядки.
Свет в фотоэлементах превращается в электричество благодаря фотоэффекту: фотоны высоких энергий “выбивают” из материала электроны — и возникает ток.
Разные полупроводники отличаются эффективностью преобразования света и разной чувствительностью к излучению разной длины волны. Как правило, солнечные батареи делают из кремния, он недорог, но в ток он превращает обычно не больше 10% энергии падающего света.
Арсенид галлия (GaAs) дороже, но и эффективнее. В инфракрасном диапазоне, на длине волны около 808 нм, его производительность достигает 60%.
Вплоть до недавнего времени передача энергии с помощью лазеров не имела большого смысла: их КПД составлял всего 10-20%.
С учетом потерь на передачу и преобразование световой энергии в электричество получателя достигало в лучшем случае нескольких процентов исходной мощности.
Только в 2000-х годах ситуация начала меняться: появились инфракрасные лазеры с КПД до 40-50% и высокоэффективные фотоэлектрические модули на основе арсенида галлия, способные преобразовывать в электричество до 40%, а иногда — и до 70% энергии излучения.
Это породило большую моду на создание автономных беспилотников, способных полностью обеспечивать собственные энергетические нужды от бортовых панелей солнечных батарей.
Однако Солнце излучает в широком диапазоне волн, и панели приходится делать “универсальными”, способными улавливать фотоны разной энергии.
Лазерный луч позволяет работать намного ювелирнее: он имеет строго определенную частоту и позволяет заранее подобрать материал фотоэлемента так, чтобы фотоны именно этой длины волны выбивали из него максимальное количество электронов. Это повышает эффективность энергосистемы, снижает ее размеры и вес.
Проект, над которым работают в РКК “Энергия”, использует для передачи энергии инфракрасные лазеры с двумя длинами волн — 808 и 1064 нм.
808-нанометровый луч ориентируется на фотоэлементы на базе арсенида галлия с эффективностью преобразования энергии до 40%.
Но эта длина волны хороша лишь на малых дистанциях: уже при километровом удалении пучок вырастет в метровое размытое пятно. С 1064 нм мы теряем 10% эффективности, но зато на километре луч дает пятно лишь в 3 см.
Зарядная станция с системой наведения может непрерывно снабжать беспилотник энергией, если он не улетает за пределы видимости либо если аппарат летает по определенному маршруту и подзаряжается в какой-то определенной точке своей траектории. При необходимости таким образом можно держать БПЛА в воздухе сутками, во многих случаях получая дешевую альтернативу космическому аппарату.
На сегодняшний день инженеры из “Энергии” уже разработали систему наведения лазерного луча, которая чутко удерживает беспилотник на прицеле.
Она следит за аппаратом, ориентируясь на отражение сигнала слабого “навигационного” лазера от уголкового отражателя на корпусе, с точностью до 0,1°. Дальнейшее наведение обеспечивает миниатюрное зеркало внутри оптической системы “лазерной пушки”.
Оно позволяет менять направление луча с точностью до тысячных долей градуса, ориентируясь на поток энергии от ячеек фотоприемника, и добиваться максимального уровня полученной энергии.
Беспилотника
Интересные новости и статьи по теме Беспилотника из мира науки, здоровья, музыки, автомобилестроения вы найдете в ленте статей нашего онлайн Журнала.
Американская компания LaserMotive объявила о намерении создать беспилотник с электродвигателем, элементы питания которого можно будет подзаряжать прямо в воздухе без необходимости сажать аппарат.
Подзарядка такого “вечного” беспилотника будет производиться при помощи наземной лазерной установки – в этом случае лазер будет выступать в качестве передатчика энергии.
Технология подзарядки беспилотника основана на использовании лазерной установки, которая в нужный момент будет “подсвечивать…
Стратегический беспилотный летательный аппарат Euro Hawk успешно пересек Атлантический океан. Euro Hawk вылетел вечером 20 июля 2011 года с базы ВВС США Эдвардс в Калифорнии и приземлился утром 21 июля на аэродроме в немецком Манхинге.
В общей сложности беспилотник провел в воздухе 22 часа. Это был первый в истории трансатлантический перелет, совершенный беспилотником.
Изначально трансатлантический перелет Euro Hawk был запланирован на 18-19 июля 2011 года, но американской компании…
Сверхлегкий беспилотный летательный аппарат на солнечных батареях Zephyr, проходящий испытания в пустыне Аризоны, поставил новый рекорд продолжительности полета среди аппаратов такого класса.
К настоящему времени БПЛА провел в воздухе семь дней и, как утверждают испытатели из британской компании Qinetiq, создавшей Zephyr, аппарат сможет летать еще неделю.
Предыдущий рекорд, поставленный этим же беспилотником в августе 2008 года, составил 83 часа 37 минут.
Масса беспилотного самолета…
Запустив такой аппарат, можно, не выходя из дому, сидя в мягком кресле за монитором компьютера, путешествовать по окрестностям и наблюдать за тем, что скрывается за самыми высокими заборами. Беспилотная техника постоянно развивается.
Сейчас, например, создано новое поколение “умных устройств”, которые поднимаются в воздух и уже наверху примыкают друг к другу, создавая сложную многопропеллерную систему.
Они оснащены сенсорами, облегчающими поиск своих собратьев.
Если один элемент…
ВВС США подготовили второй летный прототип (OTV-2) орбитального беспилотного самолета X-37B к выводу в космос. Запуск беспилотника с мыса Канаверал должен состояться 4 марта 2011 года. Аппарат выведет на орбиту ракета-носитель Atlas V.
Согласно планам ВВС США, X-37B OTV-2 пробудет на орбите не менее 270 суток.
Программа испытаний второго прототипа практически не будет отличаться от тестов OTV-1.
В нее будет добавлена только проверка работы электромеханических систем и более тщательное…
Пекинская полиция рассматривает вопрос приобретения беспилотных летательных аппаратов «для обеспечения полного контроля над городом», сообщил заведующий техническим отделом Управления общественной безопасности Пекина Цзя Шэнвэнь.
«Ожидается, что беспилотники должны будут осуществлять мониторинг обстановки на дорогах и чрезвычайных ситуаций и проводить спасательные операции при пожарах», – цитирует Шэнвэня «Синьхуа».
Беспилотники впервые будут представлены на Международной выставке…
В Пакистане беспилотник уничтожил одного из руководителей афганской сети «Аль-Каиды» – Мохаммеда Фатех аль-Масри.
Аль-Масри возглавлял группировку «Кайдат аль-Джихад фи Хорасан», действующую в регионе Большой Хорасан, охватывающего отдельные районы Пакистана, Афганистана и Ирана. Руководителем афганской сети аль-Масри стал после ликвидации Мустафы Абу аль-Язида весной этого года.
Мелкие птицы и насекомые держатся в воздухе за счет подъемной силы, создаваемой очень быстрыми взмахами крыльев. Им не ведомы парение, пикирование и воздушные пируэты, доступное крупным пернатым и авиации.
Биотехники понимают, что создание маленьких летательных аппаратов возможно лишь при копировании подобных телодвижений.
Именно поэтому во многих лабораториях мира идет исследование летных свойств этих созданий
Вместе с недостатками, подобный вид полета дает огромные преимущества в…
Завершены тестовые испытания российских беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), говорится в сообщении, распространенном пресс-службой Сухопутных войск Вооруженных сил России.
«На 252-м общевойсковом полигоне Западного военного округа, в населенном пункте Гороховец Нижегородской области прошли сравнительные открытые тестовые испытания образцов беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) российской разработки и производства с участием комиссии центральных органов военного управления видов и…
В США с авиабазы ВВС на мысе Канаверал, штат Флорида, 22 апреля был впервые произведен запуск беспилотного орбитального самолета X-37B.
Запуск космического беспилотника состоялся в 19:52 22 апреля (3:52 23 апреля по Москве) с помощью ракеты-носителя Atlas 5. ВВС США сообщили, что пуск прошел успешно, однако не предоставили деталей миссии аппарата на орбите.
Как отмечает агентство, X-37B способен оставаться на орбите на протяжении 270 дней. Предполагаемое место посадки аппарата – база ВВС США…
