Беспилотник

"RPAS" перенаправляет сюда. Сведения о программной платформе Oracle см. В разделе Oracle Retail Predictive Application Server (RPA) . Для единственного числа см. RPA (неоднозначность). "БПЛА" перенаправляет сюда. Для других целей см. раздел БПЛА (неопределенность).

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) (или неразрезной летательный аппарат , [2] широко известный как беспилотный летательный аппарат) - это воздушное судно без пилота-человека на борту и тип беспилотного летательного аппарата . Беспилотные летательные аппараты являются составной частью системы беспилотных летательных аппаратов (БЛА) ; которые включают в себя бла, наземный контроллер и систему связи между ними. Полет БПЛА может осуществляться с различной степенью автономности: либо под дистанционным управлением человека-оператора, либо автономно бортовыми компьютерами.

По сравнению с летательными аппаратами с экипажем, БПЛА первоначально использовались для миссий слишком "скучных, грязных или опасных" [4] для людей. В то время как они возникли в основном в военных целях, их использование быстро распространяется на коммерческие, научные, рекреационные, сельскохозяйственные и другие области применения , такие как охрана правопорядка и наблюдение, поставки продукции, аэрофотосъемка , контрабанда и гонки дронов . Гражданские БПЛА в настоящее время значительно превосходят военные БПЛА, с оценками более миллиона проданных к 2015 году.

описание

Терминология

Для беспилотных летательных аппаратов используется несколько терминов, которые, как правило, относятся к одному и тому же понятию.

Термин drone, более широко используемый общественностью, был придуман в отношении ранних дистанционно управляемых целевых самолетов, используемых для практической стрельбы орудий линкора, и этот термин впервые был использован с 1920-х годов Fairey Queen и 1930-х годов de Havilland Queen Bee target aircraft. За этими двумя последовали на службе одноименные Airspeed Queen Wasp и Miles Queen Martinet, прежде чем окончательно заменить их GAF Jindivik .

Термин беспилотная авиационная система (БАС ) был принят Министерством обороны Соединенных Штатов (Мо) и Федеральной Авиационной администрацией Соединенных Штатов в 2005 году в соответствии с их дорожной картой беспилотных авиационных систем 2005-2030 годов. международная организация гражданской авиации (ИКАО) и британское Управление гражданской авиации приняли этот термин, также используемый в дорожной карте исследований по управлению воздушным движением (ОрВД) в рамках единого европейского воздушного пространства (ЕЭП) Европейского Союза на период до 2020 года.[9] Этот термин подчеркивает важность элементов, отличных от самолета. Она включает в себя такие элементы, как наземные посты управления, каналы передачи данных и другое вспомогательное оборудование. Аналогичный термин имеет беспилотный летательный аппарат (БПЛА), дистанционно пилотируемый летательный аппарат (РПАВ), дистанционно пилотируемая авиационная система (РПА). многие подобные термины используются.

БПЛА определяется как "управляемое воздушное средство, которое не несет на себе человека-оператора, использует аэродинамические силы для обеспечения подъемной силы транспортного средства, может летать автономно или пилотироваться дистанционно, может быть расходуемым или восстанавливаемым и может нести смертельную или несмертельную полезную нагрузку".[11] поэтому ракеты не считаются БПЛА, поскольку само транспортное средство является оружием, которое не используется повторно, хотя оно также не изготовлено и в некоторых случаях дистанционно управляется.

Отношение беспилотных летательных аппаратов к модели самолета с дистанционным управлением неясно. БПЛА могут включать или не включать модели летательных аппаратов . Некоторые юрисдикции основывают свое определение на размере или весе; однако федеральное управление гражданской авиации США определяет любое необработанное летающее судно как БПЛА независимо от размера. Для рекреационных целей дрон (в отличие от БПЛА)-это модель воздушного судна, которая имеет видео от первого лица, автономные возможности или и то, и другое.

История

Основная статья: История беспилотных летательных аппаратов

Наиболее раннее зарегистрированное использование беспилотного летательного аппарата для ведения боевых действий произошло в июле 1849 года [14] [15], служащего воздушным шаром-носителем (предшественником авианосца ) [16] при первом наступательном применении авиации в морской авиации .Австрийские войска, осаждающие Венецию, попытались запустить в осажденный город около 200 зажигательных шаров. Воздушные шары были запущены в основном с Земли; однако некоторые из них были также запущены с австрийского корабля SMS Vulcano. По меньшей мере одна бомба упала в городе; однако, из-за изменения ветра после запуска, большинство шаров пропустили свою цель, а некоторые дрейфовали над австрийскими линиями и стартовым кораблем Vulcano .[20][21][22]

Инновации БПЛА начались в начале 1900-х годов и первоначально были сосредоточены на обеспечении практических целей для обучения военнослужащих. Разработка БПЛА продолжалась и во время Первой мировой войны,когда компания Dayton-Wright Airplane Company изобрела беспилотную воздушную торпеду, которая должна была взорваться в заданное время.[23]

Самой ранней попыткой создания беспилотного летательного аппарата с питанием была "воздушная цель" А. М. Лоу в 1916 году.[24] Никола Тесла описал флот несозданных воздушных боевых машин в 1915 году.Во время и после Первой мировой войны последовали значительные успехи, в том числе автоматический самолет Хьюитта-Сперри . Это развитие также вдохновило разработку ошибки Кеттеринга Чарльзом Кеттерингом из Дейтона, штат Огайо. Это изначально подразумевалось как неразрезной самолет, который будет нести взрывчатую полезную нагрузку к заданной цели. Первый масштабированный дистанционный пилотируемый корабль был разработан кинозвездой и моделью-энтузиастом самолета Реджинальдом Денни в 1935 году.[24] Еще больше появилось во время Второй мировой войны-используется как для обучения зенитчиков, так и для выполнения атакующих миссий. Нацистская Германия производила и использовала различные беспилотные летательные аппараты во время войны. Реактивные двигатели поступили на вооружение после Второй мировой войны в таких автомобилях , как австралийский GAF Jindivik и Teledyne Ryan Firebee I 1951 года, в то время как такие компании, как Beechcraft, предложили свою модель 1001 для ВМС США в 1955 году.Тем не менее до войны во Вьетнаме они были всего лишь дистанционно управляемыми самолетами .

В 1959 году ВВС США, обеспокоенные потерей пилотов над вражеской территорией, начали планировать использование несозданных самолетов.[26] планирование усилилось после того, как Советский Союз сбил U-2 в 1960 году. В течение нескольких дней под кодовым названием "Красный вагон"была запущена высококлассная программа БПЛА.[27] август 1964 года Столкновение в Тонкинском заливе между военно-морскими подразделениями США и Северного Вьетнама инициировало высоко секретные американские БПЛА ( Ryan Model 147 , Ryan AQM-91 Firefly , Lockheed D-21 ) в их первые боевые задачи Вьетнамской войны .[28] когда китайское правительство [29] показали фотографии сбитых американских беспилотников через Wide World Photos, [30] официальный ответ США был "без комментариев".

Во время войны на истощение (1967-1970 гг.) первые тактические БПЛА, установленные с разведывательными камерами, были впервые испытаны израильской разведкой, успешно доставив фотографии с другого берега Суэцкого канала. Это был первый случай, когда тактические БПЛА, которые могли быть запущены и приземлены на любой короткой взлетно-посадочной полосе (в отличие от более тяжелых реактивных БПЛА), были разработаны и испытаны в бою.[31]

В 1973 году во время Войны Судного дня Израиль использовал беспилотники в качестве приманки, чтобы подстегнуть противоборствующие силы тратить дорогие зенитные ракеты.[32] после войны Судного дня 1973 года несколько ключевых людей из команды, разработавшей этот ранний БПЛА, присоединились к небольшой стартап-компании, которая стремилась превратить БПЛА в коммерческий продукт, в конечном итоге купленный Tadiran и ведущий к разработке первого израильского UVA.[33] [ необходимые страницы]

В 1973 году американские военные официально подтвердили, что они использовали беспилотники в Юго-Восточной Азии (Вьетнам).Более 5000 американских летчиков были убиты, и еще более 1000 пропали без вести или попали в плен . В ходе войны 100-е стратегическое разведывательное крыло ВВС США выполнило около 3435 полетов БПЛА [35] при стоимости около 554 БПЛА, потерянных по всем причинам. По словам генерала ВВС США Джорджа С. Брауна, командующего системным командованием ВВС, в 1972 году: "единственная причина, по которой нам нужны (БПЛА), заключается в том, что мы не хотим напрасно тратить человека в кабине. Позднее в том же году генерал Джон С. Мейер, главнокомандующий Сухопутными войсками, Командование стратегической авиации заявило: "мы позволяем дрону выполнять полеты с высоким риском ... уровень потерь высок, но мы готовы рисковать еще большим количеством из них ...они спасают жизни людей!"[36]

Во время Войны Судного дня 1973 года советские ракетные батареи класса "земля-воздух", поставляемые в Египет и Сирию, нанесли серьезный ущерб израильским истребителям . В результате Израиль разработал первый беспилотник с наблюдением в режиме реального времени.[37] [38] [39] изображения и радиолокационные приманки , предоставленные этими беспилотниками, помогли Израилю полностью нейтрализовать сирийскую ПВО в начале Ливанской войны 1982 года, в результате чего ни один пилот не был сбит.[40] Первый раз БПЛА были использованы в качестве доказательства концепции супер-маневренности после сваливания управляемого полета в боевых полетных симуляциях, связанных с бесхвостыми, стелс-технологиями на основе трехмерного векторизации тяги управления полетом, реактивным управлением беспилотными летательными аппаратами в Израиле в 1987 году.

С развитием и миниатюризацией применяемых технологий в 1980-х и 1990-х годах интерес к беспилотным летательным аппаратам возрос в высших эшелонах вооруженных сил США. В 1990-х годах Министерство обороны США заключило контракт с AAI Corporation вместе с израильской компанией Malat. Военно-Морской Флот США купил беспилотник AAI Pioneer, который AAI и Malat разработали совместно. Многие из этих БПЛА были поставлены на вооружение во время войны в Персидском заливе в 1991 году . Беспилотники продемонстрировали возможность более дешевых, более боеспособных боевых машин, развертываемых без риска для летного состава. Первые поколения в основном занимались разведкой самолетов , но некоторые несли вооружение например, General Atomics MQ-1 Predator, которая запустила ракеты класса "воздух-земля" AGM-114 Hellfire .

CAPECON - это проект Европейского Союза по разработке беспилотных летательных аппаратов [42], осуществлявшийся с 1 мая 2002 года по 31 декабря 2005 года.

По состоянию на 2012 год ВВС США использовали 7494 БПЛА-почти каждый третий самолет ВВС США. Центральное разведывательное управление также эксплуатировало беспилотники .

В 2013 году по меньшей мере 50 стран использовали беспилотники. Китай, Иран, Израиль, Пакистан и другие страны разработали и создали свои собственные сорта.

Классификация

БПЛА, как правило, 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 вражеский самолет или ракету
• Разведка-обеспечение боевой разведки
• Боевое обеспечение атакующего потенциала для выполнения задач повышенной опасности (см.: беспилотный боевой летательный аппарат (БПЛА))
• Логистика-доставка грузов
• Научные исследования и разработки – совершенствование технологий БПЛА
• Гражданские и коммерческие БПЛА-сельское хозяйство, аэрофотосъемка, сбор данных

Система уровня UAV США воинская использована военными плановиками для того чтобы обозначить различные индивидуальные элементы воздушных судн в общем плане использования.

Транспортные средства могут быть классифицированы с точки зрения дальности/высоты полета. Было выдвинуто следующее [ кем?] как актуально на отраслевых мероприятиях, таких как форум беспилотных систем ParcAberporth:

• Ручная высота 2000 футов (600 м), дальность полета около 2 км
• Близкая высота 5000 футов (1500 м), дальность полета до 10 км
• Тип НАТО высота 10 000 футов (3000 м), дальность полета до 50 км
• Тактическая высота полета 18000 футов (5500 м), дальность полета около 160 км
• Самец (средняя высота, длительная выносливость) до 30 000 футов (9 000 м) и дальность полета более 200 км
• HALE (высокая высота, длительная выносливость) свыше 30 000 футов (9 100 м) и неопределенный диапазон
• Гиперзвуковые высокоскоростные, сверхзвуковые (Мах 1-5) или гиперзвуковые (Мах 5+) 50 000 футов (15 200 м) или суборбитальные высоты, дальность полета более 200 км
• Орбитальная низкая околоземная орбита (Мах 25+)
• СНГ лунный трансфер Земля-Луна
• Компьютерная вспомогательная система наведения несущей (CACGS) для БПЛА

Другие категории включают в себя:

• Любительские БПЛА – которые в дальнейшем можно разделить на
• Готовый к полету (RTF) / коммерческий-off-the-shelf (COTS)
• Bind-and-fly (BNF) - требуются минимальные знания для управления платформой
• Почти готовый к полету (ARF) / Do-it-yourself (DIY) - требуются значительные знания, чтобы подняться в воздух
• Голый каркас-требует значительных знаний и собственных деталей, чтобы поднять его в воздух
• Средние военные и коммерческие беспилотники
• Большие военно-специфические беспилотники
• Малозаметные боевые БПЛА
• Самолет с экипажем, трансформируемый в несъемные (и необязательно пилотируемые БПЛА или БПЛА) летательные аппараты)

Классификации по весу самолета довольно просты:

• Micro air vehicle (MAV) - самый маленький беспилотник, который может весить менее 1g
• Миниатюрный БПЛА (также называемый СУАС) - примерно менее 25 кг
• Более Тяжелые БПЛА

Компоненты БЛА

Общая физическая структура БПЛА

Летательные аппараты с экипажем и без экипажа одного и того же типа обычно имеют явно сходные физические компоненты. Основными исключениями являются кокпит и система экологического контроля или системы жизнеобеспечения . Некоторые БПЛА несут полезную нагрузку (например, камеру), которая весит значительно меньше, чем взрослый человек, и в результате может быть значительно меньше. Хотя они несут тяжелые полезные нагрузки, вооруженные военные БПЛА легче, чем их коллеги с экипажем с сопоставимым вооружением.

Небольшие гражданские БПЛА не имеют жизненно важных систем, и поэтому могут быть построены из более легких, но менее прочных материалов и форм, а также могут использовать менее надежные электронные системы управления. Для небольших БПЛА конструкция квадрокоптера стала популярной, хотя эта компоновка редко используется для самолетов с экипажем. Миниатюризация означает, что можно использовать менее мощные двигательные технологии, которые нецелесообразны для самолетов с экипажем, такие как небольшие электрические двигатели и батареи.

Системы управления беспилотными летательными аппаратами часто отличаются от систем управления летательных аппаратов с экипажем. Для дистанционного управления человеком, камера и видеосвязь почти всегда заменяют окна кабины; переданные по радио цифровые команды заменяют физические элементы управления кабины. Программное обеспечение автопилота используется как на экипажах, так и на несозданных самолетах с различными наборами функций.

Тело

Главным отличием для самолетов является отсутствие зоны кабины пилотов и ее иллюминаторов. Бесхвостые квадрокоптеры являются общим форм-фактором для беспилотных летательных аппаратов с вращающимся крылом, в то время как хвостовые моно - и Би-вертолеты являются общими для платформ с экипажем.

Источник питания и платформа

Малые БПЛА в основном используют литий-полимерные батареи (Li-Po), в то время как более крупные транспортные средства полагаются на обычные авиационные двигатели. Масштаб или размер воздушного судна не является определяющей или ограничивающей характеристикой энергоснабжения для БПЛА. В настоящее время, [ когда?] плотность энергии Li-Po гораздо меньше, чем у бензина. Рекорд путешествия для БПЛА (построенного из бальзового дерева и майларовой кожи) через Северную Атлантику удерживается бензиновой моделью самолета или БПЛА. Manard Hill in "in 2003 when one of his creations flew 1.882 miles across The Atlantic Ocean on less than a gallon of fuel" держит этот рекорд. Смотрите: Электроэнергия используется по мере того, как меньше работы требуется для полета и электродвигатели тише. Кроме того, правильно спроектированная тяга к весовому коэффициенту для электрического или бензинового двигателя, приводящего в движение пропеллер, может зависать или подниматься вертикально. Самолет Botmite является примером электрического БПЛА, который может подниматься вертикально.

Схема устранения батареи (BEC) используется для централизации распределения мощности и часто содержит микроконтроллерный блок (MCU). Более дорогие переключая BECs умаляют топление на платформе.

Вычисление

Вычислительные возможности БПЛА следовали за достижениями вычислительной техники, начиная с аналоговых элементов управления и превращаясь в микроконтроллеры, затем системы на кристалле (SOC) и одноплатные компьютеры (SBC).

Системное оборудование для малых БПЛА 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 коррелируют внутренние и внешние состояния.

Некооперативные датчики способны обнаруживать цели автономно, поэтому они используются для обеспечения разделения и предотвращения столкновений.

Степень свободы (DOF) относится как к количеству, так и к качеству датчиков на борту: 6 DOF подразумевает 3-осевые гироскопы и акселерометры (типичный инерциальный измерительный блок-иду), 9 DOF относится к иду плюс компас, 10 DOF добавляет барометр и 11 DOF обычно добавляет приемник GPS.

Исполнительные механизмы

Приводы БПЛА включают цифровые электронные регуляторы скорости (которые контролируют обороты двигателей), связанные с двигателями/ двигателями и пропеллерами, сервомоторами (в основном для самолетов и вертолетов), оружием, приводами полезной нагрузки, светодиодами и динамиками.

Программное обеспечение

Программное обеспечение БПЛА называется стек полета или автопилот. БПЛА - это системы реального времени, требующие быстрого реагирования на изменение данных датчиков. Примеры включают в себя малиновые Pis, Beagleboards и т.д. защищено с NavIO, PXFMini, etc. или разработанный с нуля , такие как Nuttx , preemptive - RT Linux , Xenomai, Orocos-Robot операционная система или DDS-ROS 2.0 . Обзор стека полетов

Слой	Требование	Оперативный	Образец
Прошивка	Критичный по времени	От машинного кода до выполнения процессора, доступ к памяти	ArduCopter-v1, px4
Промежуточное программное обеспечение	Критичный по времени	Управление полетом, навигация, радиоуправление	Чистый Полет, ArduPilot
Операционная система	Компьютер-интенсивный	Оптический поток, обход препятствий, хлоп, принятие решений	ROS, Nuttx, дистрибутивы Linux, Microsoft IOT

Стеки с открытым исходным кодом гражданского использования включают в себя:

• Ардукоптер
• Дрон-код (раздвоенный от Ардукоптера)
• Сумасшедший!
• KKMultiCopter
• MultiWii
• BaseFlight (раздвоенный от MultiWii)
• CleanFlight (раздвоенный от BaseFlight)
• BetaFlight (раздвоенный от CleanFlight)
• iNav (раздвоенный от CleanFlight)
• RaceFlight (раздвоенный от CleanFlight)
• OpenPilot
• Дронин (раздвоенный от OpenPilot)
• LibrePilot (раздвоенный от OpenPilot)
• Таулабс (раздвоенный от OpenPilot)
• Папарацци

Принципы цикла

Типичные контуры управления полетом для мультиротора

БПЛА используют незамкнутые, замкнутые или гибридные архитектуры управления.

• Незамкнутый контур-этот тип обеспечивает положительный сигнал управления (более быстрый, более медленный, левый, правый, вверх, вниз) без включать обратную связь от данных по датчика.
• Замкнутый контур-этот тип включает обратную связь датчика для того чтобы отрегулировать поведение (уменьшите скорость для того чтобы отразить тайлвинд, двиньте к высоте 300 футов). Контроллер PID является общим. Иногда используется прямая трансляция, перенося потребность в дальнейшем замыкании цикла.

Управление полетом

БПЛА могут быть запрограммированы для выполнения агрессивных маневров или посадки / посадки на наклонных поверхностях , а затем подняться к лучшим местам связи. некоторые БПЛА могут управлять полетом с различными моделями полета, такими как конструкции СВВП.

Беспилотники также могут осуществлять посадку на плоскую вертикальную поверхность.[60]

Коммуникации

Большинство БПЛА используют радиоприемник для дистанционного управления и обмена видео-и другими данными . Ранние БПЛА имели только узкополосную восходящую связь. Нисходящие ссылки появились позже. Эти двунаправленные узкополосные радиолинии передавали командно-диспетчерские (КД) и телеметрические данные о состоянии бортовых систем удаленному оператору. Для полетов на большие расстояния военные беспилотники также используют спутниковые приемники в составе спутниковых навигационных систем. В тех случаях, когда требовалась передача видеосигнала, БПЛА будут реализовывать отдельный аналоговый видеоряд радиосвязи.

В самых современных применениях UAV, видео-передача необходима. Таким образом, вместо того, чтобы иметь 2 отдельных канала для C&C, телеметрии и видеотрафика, широкополосный канал используется для передачи всех типов данных по одной радиолинии. Эти широкополосные линии связи могут использовать методы повышения качества обслуживания для оптимизации трафика C&C для низкой задержки. Обычно эти широкополосные линии связи несут TCP / IP трафик,который может быть направлен через Интернет.

Радиосигнал со стороны оператора может быть выдан с любого из них:

• Наземное управление-это человек, управляющий радиопередатчиком / приемником, смартфоном, планшетом, компьютером или первоначальным значением военной наземной станции управления (GCS) . Недавно был продемонстрирован также контроль с помощью носимых устройств распознавания движений человека, волн мозга человека .
• Удаленная сетевая система, такая как спутниковые дуплексные каналы передачи данных для некоторых военных держав . нисходящее цифровое видео по мобильным сетям также вышло на потребительские рынки, в то время как прямое управление UAV uplink над сотовой сеткой и LTE было продемонстрировано и находится в испытаниях.
• Еще один самолет, выполняющий функции ретранслятора или мобильного пункта управления-военный пилотируемо-беспилотный комплекс (MUM-T).
• Протокол MAVLink все чаще становится популярным для передачи командно-контрольных данных между наземным управлением и транспортным средством

Автономия

Основы автономного управления

ИКАО классифицирует несозданные летательные аппараты либо как дистанционно пилотируемые, либо как полностью автономные.[необходимая цитата ] фактические БПЛА могут предлагать промежуточные степени автономности. Например, транспортное средство, управляемое дистанционно в большинстве случаев, может иметь автономную работу по возвращению на базу.

Основная автономия приходит от проприоцептивных датчиков. Расширенная автономия требует ситуационной осведомленности, знания об окружающей среде, окружающей самолет от внешних сенсоров: sensor fusion интегрирует информацию от нескольких датчиков.

Основные принципы

Один из способов достижения автономного управления использует несколько уровней контура управления, как и в иерархических системах управления . По состоянию на 2016 год петли низкого уровня (т. е. для управления полетом) тикают так же быстро, как 32 000 раз в секунду, в то время как петли более высокого уровня могут циклировать один раз в секунду. Принцип состоит в том, чтобы разложить поведение самолета на управляемые "куски", или состояния, с известными переходами. Типы иерархических систем управления варьируются от простых сценариев до конечных автоматов , деревьев поведения и иерархических планировщиков задач . Наиболее распространенным механизмом управления, используемым в этих слоях, является PID-контроллер который может быть использован для достижения наведения для квадрокоптера с помощью данных из иду для расчета точных входных сигналов для электронных регуляторов скорости и двигателей.[ требуется цитирование]

Примеры алгоритмов среднего уровня:

• Планирование траектории движения: определение оптимального пути движения транспортного средства при выполнении задач и ограничений миссии, таких как препятствия или потребности в топливе
• Генерация траектории (планирование движения): определение управляющих маневров, которые необходимо предпринять, чтобы следовать заданному пути или перейти из одного места в другое
• Регулирование траектории: ограничение движения транспортного средства в пределах некоторого допуска к траектории движения

Эволюционировавшие планировщики иерархических задач БПЛА используют такие методы, как поиск дерева состояний или генетические алгоритмы .

Функции автономии

Степень автономности БПЛА

Производители БПЛА часто строят в конкретных автономных операциях, таких как:

• Само-уровень: стабилизация ориентации на осях тангажа и крена.
• Удержание высоты: самолет поддерживает свою высоту с помощью барометрических или наземных датчиков.
• Наведите/удержание положения: держите ровные тангаж и крен, стабилизированный курс рыскания и высоту пока поддерживающ положение используя GNSS или инертные датчики.
• Безголовый режим: Управление тангажом относительно положения пилота, а не относительно осей транспортного средства.
• Без ухода: автоматическое управление крена и рыскания пока двигающ горизонтально
• Взлет и посадка (с использованием различных авиационных или наземных датчиков и систем; см. Также: Autoland)
• Failsafe: автоматическая посадка или возвращение домой при потере сигнала управления
• Возвращение домой: летите обратно в точку взлета (часто набирая высоту первым, чтобы избежать возможных мешающих препятствий, таких как деревья или здания).
• Follow-me: поддерживайте относительное положение к moving пилоту или другому объекту используя GNSS, опознавание изображения или Маяк самонаведения.
• Навигация путевой точки GPS: использование GNSS для навигации к промежуточному положению на пути перемещения.
• Орбита вокруг объекта: похож на Follow-me, но непрерывно облетает цель.
• Предварительно запрограммированные фигуры высшего пилотажа (такие как рулоны и петли)

Функции

Полная автономия доступна для конкретных задач, таких как дозаправка в воздухе [70] или переключение батареи наземного базирования; но задачи более высокого уровня требуют больших вычислительных, зондирующих и исполнительных возможностей. Один из подходов к количественной оценке автономных возможностей основан на терминологии ООДА, предложенной исследовательской лабораторией ВВС США в 2002 году, и используется в таблице ниже: Соединенные Штаты автономные уровни управления диаграмма

Дескриптор уровня	Наблюдать	Ориентировать	Решать	Акт
Т	Восприятие / ситуационная осведомленность	Анализ/ Координация	Принятие решений	Способность
1О полностью автономный	Знающий обо всем в пределах battlespace	Координаты по мере необходимости	Способный на полную независимость	Требуется немного руководства, чтобы сделать работу
9 Battlespace Swarm Cognizance	Вывод из боевого пространства-намерение себя и других (союзников и врагов).Комплексная / интенсивная окружающая среда-бортовое отслеживание	Поставленные перед стратегической группой цели Выведенная стратегия противника	Планирование распределенной тактической группы Индивидуальное определение тактической цели Планирование /выполнение отдельных задач Выбирайте тактические цели	Групповое достижение стратегической цели без помощи надзорного органа
8 Осведомленность Боевого Пространства	Вывод о близости-намерение себя и других (союзников и врагов)Уменьшает зависимость от бортовых данных	Поставленные перед стратегической группой цели Предполагаемая тактика противника ATR	Скоординированное тактическое групповое планирование Планирование/выполнение отдельных задач Выберите цель возможности	Групповое достижение стратегической цели при минимальном надзорном содействии (пример: go SCUD hunting)
7 Знание Боевого Пространства	Шорт-трек осведомленность-история и предсказательная battlespace Данные в ограниченном диапазоне, таймфрейме и числах Ограниченный вывод, дополненный внешними данными	Цели тактической группы назначены Оценка траектории движения противника	Индивидуальное планирование/выполнение задач для достижения поставленных целей	Групповое достижение тактических целей при минимальном надзорном содействии
6 реальное время Сотрудничество На Нескольких Транспортных Средствах	Дальняя осведомленность-бортовое зондирование для дальнего радиуса действия,дополнено бортовыми данными	Цели тактической группы назначены Вражеская траектория обнаружена / оценена	Скоординированное планирование и выполнение траекторий для достижения поставленных целей-групповая оптимизация	Групповое достижение тактических целей при минимальном надзорном содействии Возможно: близкое разделение воздушного пространства (+/- 100yds) для AAR, формирование в неопасных условиях
5 реальное время Координация Движения Нескольких Транспортных Средств	Sensed awareness-локальные датчики для обнаружения других,Сплавленный с бортовыми данными	План тактической группы назначен RT Health Diagnosis способность компенсировать большинство отказов и условий полета;Способность предсказать начало неудач (например, прогностическое здоровье Mgmt)Групповая диагностика и управление ресурсами	Бортовое перепланирование траектории-оптимизирует для текущих и прогнозных условий Предупреждение столкновений	Самостоятельное выполнение тактического плана по внешнему назначению Воздушное разделение среднего корабля (сотни ярдов)
4 Неисправность / Событие Адаптивное Транспорт	Преднамеренная осведомленность-союзники передают данные	План тактической группы назначен Назначенные правила ведения боевых действий RT Health Diagnosis; способность компенсировать большинство отказов и условий полета-изменения внутреннего контура отражаются на производительности внешнего контура	Бортовое перепланирование траектории-управляемое событие Самостоятельное управление ресурсами Деконфликт	Самостоятельное выполнение тактического плана по внешнему назначению Воздушное разделение среднего корабля (сотни ярдов)
3 Робастная реакция К в реальном масштабе времени недостаткам / случаям	История и модели здоровья/статуса	План тактической группы назначен RT Health Diagnosis (какова степень проблем?)Способность компенсировать большинство отказов и условий полета (т. е. адаптивный внутренний контур управления)	Оценка состояния и необходимых возможностей миссии Аборт / RTB недостаточно	Самостоятельное выполнение тактического плана по внешнему назначению
2 Изменчивая миссия	Датчики здоровья / состояния	RT Health diagnosis (есть ли у меня проблемы?)Off-board replan (по мере необходимости)	Выполнение предварительно запрограммированных или загруженных планов в ответ на миссию и состояние здоровья	Самостоятельное выполнение тактического плана по внешнему назначению
1 Выполнить Заранее Запланированное Миссия	Предварительно загруженные данные миссии Управление полетом и навигационное зондирование	Бит полета пре / столба Состояние отчета	Запрограммированная миссия и планы отмены	Широкие требования по разделению воздушного пространства (миль)
0 Удаленно Пилотируемый Транспорт	Управление полетом (ориентация,тарифы)зондирование Носовая камера	Телеметрические данные Дистанционные пилотные команды	Т	Управление дистанционным пилотом

• Средние уровни автономии, такие как реактивная автономия и высокие уровни с использованием когнитивной автономии, уже были достигнуты в определенной степени и являются очень активными областями исследований.

Реактивная автономия Смотрите также: теория перцептивного контроля

Реактивная автономность, такая как коллективный полет , предотвращение столкновений в реальном времени, следование за стеной и центрирование коридора, зависит от телекоммуникационной и ситуационной осведомленности, обеспечиваемой датчиками дальности: оптическим потоком , лидарами (световыми радарами), радарами, сонарами .

Большинство дальнодействующих датчиков анализируют электромагнитное излучение, отраженное от окружающей среды и поступающее на датчик. Камеры (для визуального потока) действуют как простые приемники. Лидары, радары и гидролокаторы (со звуковыми механическими волнами) излучают и принимают волны, измеряющие время прохождения туда и обратно. Камеры УАВ не требуют испускать силу, уменьшая полное 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 десятилетие.

Одновременная локализация и сопоставление

Самые современные (2013) автономные уровни для существующих систем

SLAM сочетает в себе одометрию и внешние данные, чтобы представить мир и положение БПЛА в нем в трех измерениях. Высотная наружная навигация не требует больших вертикальных полей зрения и может полагаться на координаты GPS (что делает его простым отображением, а не хлопать).

Двумя смежными областями исследований являются фотограмметрия и лидар, особенно в низковысотных и закрытых 3D-средах.

• Закрытый фотограмметрический и стереофотограмметрический шлемы были продемонстрированы с квадрокоптерами.
• Лидарные платформы с тяжелыми, дорогими и карданными традиционными лазерными платформами доказаны. Исследование пытается решить производственные затраты, 2D-3D расширение, соотношение мощности к дальности действия, вес и размеры. применения дальнего обнаружения Сид коммерциализированы для возможностей воспринимать низк-расстояния. Исследование изучает гибридизацию между излучением света и вычислительной мощностью: пространственные модуляторы света с фазированной антенной решеткой и частотно-модулированные непрерывные волны (FMCW) MEMS-настраиваемые лазеры с вертикальным резонатором (VCSELs).

Роение

Дополнительная информация: поведение Роя

Роение роботов относится к сетям агентов, способных динамически реконфигурироваться, когда элементы покидают или входят в сеть. Они обеспечивают большую гибкость, чем сотрудничество с несколькими агентами. Роение может открыть путь к слиянию данных. Некоторые био-вдохновленные летные рои используют рулевое поведение и флокирование.[ требуется разъяснение]

Будущий военный потенциал

В военном секторе американские хищники и Жнецы созданы для контртеррористических операций и в зонах военных действий, в которых противник не имеет достаточной огневой мощи, чтобы сбить их. Они не рассчитаны на то, чтобы противостоять противовоздушной обороне или воздушному бою . В сентябре 2013 года начальник боевого командования ВВС США заявил, что нынешние беспилотники были "бесполезны в спорной обстановке", если бы экипажи самолетов не были там, чтобы защитить их. Исследовательская Служба Конгресса США 2012 Года (CRS) report предположил, что в будущем БПЛА могут быть способны выполнять задачи, выходящие за рамки разведки, наблюдения, разведки и ударов; в докладе CRS перечислены боевые действия"воздух-воздух" ("более сложная будущая задача") в качестве возможных будущих начинаний. интегрированная Дорожная карта беспилотных систем Министерства обороны FY2013-2038 предусматривает более важное место для БПЛА в боевых действиях. проблемы включают расширенные возможности, взаимодействие человека и БПЛА, управление повышенным потоком информации, повышенную автономность и разработку боеприпасов, специфичных для БПЛА. проект DARPA систем систем, или Общие атомные работы могут предвещать будущие сценарии ведения войны, в последнем раскрываются рои Avenger, оснащенные высокоэнергетической жидкой лазерной системой защиты зоны (HELLADS).

Когнитивное радио

Когнитивное радио [требуется разъяснение ] технология может иметь БПЛА приложений.[82]

Возможности обучения

Беспилотники могут использовать распределенные нейронные сети .[52]

Рынок

Военные

На мировом рынке военных беспилотных летательных аппаратов доминируют компании, базирующиеся в Соединенных Штатах и Израиле. По данным sale numbers, США занимали более 60% доли военного рынка в 2017 году. Четыре из пяти ведущих производителей военных БПЛА являются американскими, включая General Atomics, Lockheed Martin , Northrop Grumman и Boeing, за которыми следует китайская компания CASC . Израильские компании в основном сосредоточены на небольших системах наблюдения БПЛА и по количеству беспилотных летательных аппаратов, Израиль экспортировал 60,7% (2014) БПЛА на рынке, в то время как Соединенные Штаты экспортируют 23,9% (2014); основными импортерами военных БПЛА являются Великобритания (33,9%) и Индия (13,2%). Только в 2014 году Соединенные Штаты эксплуатировали более 9000 военных беспилотников.General Atomics является доминирующим производителем с продуктовой линейкой Global Hawk and Predator/Mariner systems.

Гражданский

На рынке гражданских беспилотников доминируют китайские компании. Китайский производитель дронов DJI только имеет 75% доли гражданского рынка в 2017 году с $ 11 млрд прогноз глобальных продаж в 2020 году. далее следуют французская компания Parrot с $110 млн и американская компания 3DRobotics с $21,6 млн в 2014 году. по состоянию на март 2018 года, более одного миллиона БПЛА (878 000 любительских и 122 000 коммерческих) были зарегистрированы в FAA США. 2018 NPD указывают на то, что потребители все чаще покупают беспилотники с более продвинутыми функциями с 33-процентным ростом как в сегментах рынка $500+, так и в сегментах рынка $ 1000+.

Рынок гражданских беспилотных летательных аппаратов является относительно новым по сравнению с военным. Компании появляются как в развитых, так и в развивающихся странах одновременно. Многие стартапы на ранних стадиях получили поддержку и финансирование от инвесторов, таких как в Соединенных Штатах и правительственных учреждениях, как в случае с Индией.[88] некоторые университеты предлагают исследовательские и учебные программы или степени.[89] частные компании также предоставляют онлайновые и очные программы обучения как для рекреационного, так и для коммерческого использования БПЛА.

Потребительские беспилотники также широко используются военными организациями во всем мире из-за экономичного характера потребительского продукта. В 2018 году израильские военные начали использовать БПЛА серии DJI Mavic и Matrice для выполнения легкой разведывательной миссии, поскольку гражданские беспилотники проще в использовании и имеют более высокую надежность. DJI drones также является наиболее широко используемой коммерческой беспилотной воздушной системой, которую использовала Армия США.

Глобальный рынок БПЛА достигнет 21,47 миллиарда долларов США, а индийский рынок достигнет отметки в 885,7 миллиона долларов США к 2021 году.

Освещенные дроны начинают использоваться в ночных дисплеях для художественных и рекламных целей.

Транспорт

АИА сообщает, что крупные грузовые и пассажирские беспилотники должны быть сертифицированы и внедрены в течение следующих 20 лет. Большие беспилотники с сенсорными носителями ожидаются с 2018 года; ближнемагистральные , низковысотные грузовые суда за пределами городов с 2025 года; дальнемагистральные грузовые рейсы к середине 2030-х годов, а затем пассажирские рейсы 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.

Сельское хозяйство

Поскольку глобальный спрос на производство продовольствия растет экспоненциально, ресурсы истощаются, сельскохозяйственные угодья сокращаются, а сельскохозяйственная рабочая сила все больше испытывает нехватку, существует настоятельная необходимость в более удобных и более разумных сельскохозяйственных решениях, чем традиционные методы, и ожидается, что сельскохозяйственная промышленность дронов и робототехники будет прогрессировать. в мире сельскохозяйственные беспилотники используются в таких районах, как Африка, что может способствовать созданию устойчивого сельского хозяйства.

Соображения развития

Имитация животных-этология

Размахивающие крыльями орнитоптеры, имитирующие птиц или насекомых, являются областью исследований в микроавтобус . Их врожденная скрытность рекомендует их для шпионских миссий.

Nano Hummingbird коммерчески доступен, в то время как sub-1g microUAVs, вдохновленные мухами, хотя и используют силовой трос, могут "приземлиться" на вертикальных поверхностях.

Среди других проектов-несотворенные "жуки" и другие насекомые.

Исследование исследует миниатюрные датчики оптический-подачи, вызванные ocellis, передразнивая составные глаза насекомого сформированные от множественных фасеток, которые могут передать данные к neuromorphic обломокам способным для того чтобы обработать оптический поток так же, как разницы в интенсивности света.

Выносливость

Время полета против массы малых (менее 1 кг) дронов

Выносливость БПЛА не ограничивается физиологическими возможностями пилота-человека.

Из-за их малого размера, малого веса, низкой вибрации и высокой мощности к весовому коэффициенту, роторные двигатели Ванкеля используются во многих больших беспилотных летательных аппаратах. Их роторы двигателя не могут зацепиться; двигатель не подвержен ударно-охлаждающему воздействию во время спуска и не требует обогащенной топливной смеси для охлаждения на большой мощности. Эти атрибуты уменьшают расход топлива, увеличивают дальность действия или полезную нагрузку.

Правильное охлаждение дрона имеет важное значение для долгосрочной выносливости дрона. Перегрев и последующий отказ двигателя является наиболее распространенной причиной отказа беспилотника.

Водородные топливные элементы, использующие водородную энергию, могут быть способны продлить срок службы малых БПЛА, вплоть до нескольких часов.

Микро-выносливость воздушных судов до сих пор лучше всего достигается с помощью БПЛА с хлопающими крыльями, за которыми следуют самолеты и мультироторы, стоящие последними, из-за более низкого числа Рейнольдса .

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

Атмосферные спутники на солнечных батареях ("atmosats"), предназначенные для эксплуатации на высотах, превышающих 20 км (12 миль или 60 000 футов) в течение пяти лет, потенциально могли бы выполнять свои функции более экономично и более универсально, чем низкоорбитальные спутники. Вероятные применения включают мониторинг погоды , аварийное восстановление, визуализацию земли и связь.

Электрические БПЛА, работающие на основе передачи СВЧ-энергии или лазерного излучения, являются другими потенциальными решениями для обеспечения выносливости.[103]

Другое приложение для БПЛА высокой выносливости будет "смотреть" на поле боя в течение длительного промежутка времени (ARGUS-IS, Gorgon Stare, Integrated Sensor is Structure) для записи событий, которые затем могут быть воспроизведены назад для отслеживания боевых действий. Длительные полеты на выносливость

БПЛА	Время полета	Дата	Примечания
Boeing Condor	58:11	1989	В настоящее время самолет находится в авиационном музее Хиллера .
General Atomics GNAT	40:00	1992	Т
Там-5	38:52	11 августа 2003 года	Самый маленький беспилотник для пересечения Атлантики
QinetiQ Zephyr Solar Electric	54:00	Сентябрь 2007 года	Т
RQ-4 Global Hawk	33:06	22 марта 2008 года	Установите рекорд выносливости для полномасштабного, эксплуатационного нерасчетного самолета.
QinetiQ Zephyr Solar Electric	82:37	28-31 июля 2008 года	Т
QinetiQ Zephyr Solar Electric	336:22	9-23 июля 2010 года	Т

Надежность

Повышение надежности нацелено на все аспекты систем БПЛА, используя методы инженерной устойчивости и отказоустойчивости.

Индивидуальная надежность охватывает робастность авиадиспетчеров, обеспечивает безопасность полетов без излишнего резервирования, минимизирует затраты и вес. кроме того, динамическая оценка огибающей полета позволяет создавать устойчивые к повреждениям БПЛА, используя нелинейный анализ с помощью специальных разработанных петель или нейронных сетей. ответственность за программное обеспечение БПЛА является гибкой в отношении проектирования и сертификации программного обеспечения для бортового радиоэлектронного оборудования с экипажем .

Устойчивость Роя включает в себя поддержание операционных возможностей и перенастройку задач при отказах блоков.

Приложения

Основная статья: перечень применений беспилотных летательных аппаратов

Существуют многочисленные гражданские, коммерческие, военные и аэрокосмические приложения для беспилотных летательных аппаратов. К ним относятся:: Гражданский

• Помощь в случае стихийных бедствий, археология, сохранение биоразнообразия и среды обитания, правоохранительная деятельность, преступность и терроризм

Коммерческий

• Воздушное наблюдение, кинопроизводство, журналистика, научные исследования, геодезия, грузовой транспорт и сельское хозяйство

Военные

• Разведка, нападение, разминирование и целеуказание

Существующие БПЛА

Основная статья: перечень беспилотных летательных аппаратов Смотрите также: категория: беспилотные летательные аппараты производители

БПЛА разрабатываются и развертываются многими странами по всему миру. Из-за их широкого распространения не существует исчерпывающего перечня систем БПЛА.[45][117]

Экспорт беспилотных летательных аппаратов или технологий, способных нести 500 кг полезной нагрузки на расстояние не менее 300 км, ограничивается во многих странах режимом контроля за ракетной технологией .

События

Основная статья: список инцидентов, связанных с БПЛА

Охрана и безопасность

Авиасообщение

БПЛА могут угрожать безопасности воздушного пространства различными способами, включая непреднамеренные столкновения или другие помехи другим воздушным судам, преднамеренные нападения или отвлечение внимания пилотов или диспетчеров полета. Первый инцидент столкновения беспилотного летательного аппарата произошел в середине октября 2017 года в городе Квебек, Канада. первый зарегистрированный случай столкновения беспилотного летательного аппарата с воздушным шаром произошел 10 августа 2018 года в Дриггсе, штат Айдахо, Соединенные Штаты; хотя не было никакого значительного повреждения воздушного шара или каких-либо травм его 3 пассажиров, пилот воздушного шара сообщил об инциденте NTSB"я надеюсь, что этот инцидент поможет создать разговор об уважении к природе, воздушному пространству и правилам и положениям." в последних событиях беспилотники, летающие в аэропорты или вблизи них, отключают их на длительные периоды времени.

Вредоносное использование

БПЛА могли быть загружены опасными полезными грузами и врезаться в уязвимые цели. Полезные нагрузки могут включать взрывчатые вещества, химические, радиологические или биологические опасности. Беспилотники с обычно нелетальной полезной нагрузкой могут быть взломаны и поставлены в вредоносные цели. Для противодействия этой угрозе государствами разрабатываются системы противоракетной обороны. Это, однако, оказывается трудным делом. Как Доктор Дж. Роджерс заявил в интервью A&T: "в настоящее время идет большая дискуссия о том, какой лучший способ противостоять этим небольшим БПЛА, используются ли они любителями, вызывающими немного неприятностей или более зловещим образом террористическим актером.”

К 2017 году беспилотники использовались для сброса контрабанды в тюрьмы. беспилотники вызвали значительные нарушения в аэропорту Гатвик в декабре 2018 года , нуждаясь в развертывании британской армии.

Встречная беспилотная воздушная система

Дополнительная информация: Радиоэлектронная борьба

Солдаты итальянской армии из 17-го зенитно-артиллерийского полка "Сфорцеска" с переносным глушителем CPM-Drone в Риме

Злонамеренное использование беспилотных летательных аппаратов привело к разработке технологий встречных беспилотных воздушных систем (C-UAS), таких как Rafael Drone Dome и Raytheon Coyote . Зенитно-ракетные комплексы, такие как "Железный купол", также усиливаются с помощью технологий C-UAS.

Уязвимости

Интерес к кибербезопасности беспилотных летательных аппаратов был значительно повышен после инцидента захвата видеопотока БПЛА Predator в 2009 году , где исламские боевики использовали дешевое готовое оборудование для потоковой передачи видеопотоков с БПЛА. Еще одним риском является возможность угона или заклинивания БПЛА в полете. Некоторые исследователи безопасности обнародовали некоторые уязвимости в коммерческих БПЛА, в некоторых случаях даже предоставляя полный исходный код или инструменты для воспроизведения своих атак. на семинаре по БПЛА и конфиденциальности в октябре 2016 года, исследователи из Федеральной торговой комиссии показали, что они смогли взломать три различных потребительских квадрокоптера и отметили, что производители БПЛА могут сделать свои БПЛА более безопасными с помощью основных мер безопасности шифрования сигнала Wi-Fi и добавления защиты паролем.

Лесные пожары

В Соединенных Штатах полет вблизи лесного пожара карается максимальным штрафом в размере 25 000 долларов. Тем не менее, в 2014 и 2015 годах противопожарная авиационная поддержка в Калифорнии была затруднена в нескольких случаях, в том числе в Lake Fire и North Fire . в ответ, калифорнийские законодатели внесли законопроект, который позволит пожарным отключить БПЛА, которые вторглись в ограниченное воздушное пространство. позднее FAA потребовалось зарегистрировать большинство БПЛА.

Кроме того, изучается вопрос об использовании БПЛА для содействия обнаружению и тушению лесных пожаров, будь то с помощью наблюдения или запуска пиротехнических устройств для запуска обратных пожаров .

Регулирование

Основная статья: Регулирование беспилотных летательных аппаратов

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

Канада

В 2016 году Министерство транспорта Канады предложило ввести новые правила, согласно которым все беспилотники весом более 250 граммов должны быть зарегистрированы и застрахованы, а операторы должны иметь минимальный возраст и сдавать экзамен для получения лицензии.[133] эти правила, как ожидается, будут введены в 2018 году.[134]

Ирландия

Основная статья: регулирование беспилотных летательных аппаратов в Республике Ирландия

Ирландское авиационное управление (IAA) требует, чтобы все БПЛА весом более 1 кг были зарегистрированы на БПЛА весом 4 кг или более, требующие лицензии, выдаваемой IAA. Италия

В ЕНАК (Энте Национале в л'Aviazione гражданской авиации), то есть итальянской гражданской авиации по техническому регулированию, сертификации, надзору и контролю в сфере гражданской авиации, выдано 31 мая 2016 Очень подробный регламент для всех БПЛА, определяющие, какие типы транспортных средств могут быть использованы, где, для каких целей, и кто может их контролировать. Регламент касается использования БПЛА как для коммерческого, так и для рекреационного использования. Последняя версия была опубликована 22 декабря 2016 года.

Япония

В 2015 году в гражданской авиации бюро в Японии объявила о том, что "УА/дрон” (относится к любой самолет, вертолет, планер или дирижабль, который не может вместить любой человек на борту, и может осуществляться дистанционно или автоматически пилотируемый) должен

(а) не летайте вблизи аэропортов,

(б) не летать над 150 метров над землей/водой поверхности,

(C) не летать над городской зоне и пригороде (так только в сельской местности это допустимо.) UA / drone следует эксплуатировать вручную и на визуальной линии визирования (VLOS) и так далее. UA / drone не должен летать вблизи каких-либо важных зданий или объектов страны, включая ядерные объекты. UA / drone должен точно следовать закону о японском Радио.

Нидерланды

По состоянию на май 2016 , голландская полиция тестирует обученных белоголовых орлов для перехвата оскорбляющих БПЛА.

Южная Африка

В апреле 2014 года южноафриканское Управление гражданской авиации объявило, что оно будет пресекать незаконные полеты беспилотных летательных аппаратов в воздушном пространстве Южной Африки.[141] допускаются "хобби-дроны" массой менее 7 кг на высотах до 500 м с ограниченной линией визирования ниже высоты самого высокого препятствия в пределах 300 м от БПЛА. Для таких транспортных средств лицензия не требуется.

Объединенные Арабские Эмираты

Для того, чтобы летать на беспилотнике в Дубае, граждане должны получить сертификат no objection от Управления гражданской авиации Дубая (DCAA). Данный сертификат можно получить в режиме онлайн.

Великобритания

Основная статья: Регулирование беспилотных летательных аппаратов в Великобритании

С декабря 2018 года БПЛА весом 20 кг (44 фунта) или менее должны летать в пределах видимости оператора. В застроенных районах БПЛА должны находиться на расстоянии 50 футов (46 м) от людей и не могут пролетать над большими скоплениями людей или застроенными районами.

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

Соединенные Штаты

Основная статья: Регулирование беспилотных летательных аппаратов в США

Рекреационное использование

С 21 декабря 2015 года все беспилотники типа hobby весом от 250 граммов до 25 килограммов должны быть зарегистрированы в FAA не позднее 19 февраля 2016 года.

Новый процесс регистрации БПЛА FAA включает в себя требования к:

• Соответствующие требованиям владельцы должны зарегистрировать свои БПЛА до полета. Некоммерческие рейсы больше не подлежат регистрации.
• Если владелец является менее чем 13 лет, родитель или другое ответственное лицо должны сделать регистрацию FAA.
• БПЛА должны иметь маркировку с выданным FAA регистрационным номером.
• Регистрационный взнос составляет $5. Регистрация хороша на 3 года и может быть продлена еще на 3 года по ставке $5.
• Единая регистрация распространяется на все БПЛА, принадлежащие физическому лицу. Отказ в регистрации может повлечь за собой гражданские штрафы в размере до 27 500 долл.США и уголовные штрафы в размере до 250 000 долл. США и/или тюремное заключение на срок до трех лет.

19 мая 2017 года в деле Taylor V .Huerta [150] Апелляционный суд США по округу Колумбия Circuit постановил, что правила регистрации дронов FAA 2015 года были нарушены законом о модернизации и реформе FAA 2012 года. По решению суда, хотя коммерческие операторы беспилотников обязаны регистрироваться, рекреационные операторы-нет.[152] 25 мая 2017 года, через неделю после решения Тейлора, сенатор Дайанн Файнштейн представила в Конгрессе S. 1272, закон о беспилотном федерализме 2017 года .

Коммерческое использование

21 июня 2016 года Федеральная авиационная администрация объявила правила коммерческой эксплуатации малых судов UAS (sUAS), которые составляют от 0,55 до 55 фунтов (около 250 г до 25 кг), включая полезную нагрузку. Правила, которые исключают любителей, требуют присутствия на всех операциях лицензированного удаленного пилота в команде. Аттестация на эту должность, доступная любому гражданину в возрасте не менее 16 лет, осуществляется исключительно путем сдачи письменного экзамена и последующей подачи заявления. Для тех, кто имеет лицензию спортивного пилота или выше, и с текущим обзором полета, правило конкретного экзамена могут быть приняты бесплатно в интернете на faasafety.gov веб-сайт. Другие претенденты должны пройти более полный экзамен в центре авиационных испытаний. Все лицензиаты обязаны проходить обзорный курс каждые два года. В это время никакие оценки для более тяжелых УАС не доступны.

Коммерческая эксплуатация ограничена дневным светом, линией прямой видимости, до 100 миль в час, до 400 футов и воздушным пространством класса G только, и не может летать над людьми или управляться с движущегося транспортного средства. некоторые организации получили отказ или свидетельство о разрешении, которое позволяет им выходить за рамки этих правил. 20 сентября 2018 года, State Farm Insurance, в партнерстве с пилотной программой Virginia Tech Mid-Atlantic Aviation Partnership and FAA Integration, стал первым в Соединенных Штатах летать БПЛА "за пределами визуальной линии видимости" (BVLOS) и над людьми в соответствии с отказом от части 107 FAA. Полет был совершен на ферме Virginia Tech Kentland Farms за пределами кампуса Blacksburg с помощью аппарата SenseFly eBee, пилот-командир был Кристиан Кан, сотрудник службы метеорологических катастроф Государственной фермы (часть 107 и 61 пилот).[157] Кроме того, отказ CNN от использования беспилотных летательных аппаратов, модифицированных для предотвращения травм, чтобы летать над людьми, в то время как другие отказы позволяют ночные полеты со специальным освещением или операции без прямой видимости для сельского хозяйства или осмотра железнодорожного пути.

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

Государственное использование

Использование беспилотных летательных аппаратов в правоохранительных целях регулируется на государственном уровне.

В штате Орегон правоохранительным органам разрешено эксплуатировать беспилотники без оружия без ордера, если есть достаточные основания полагать, что текущая окружающая среда представляет собой неминуемую опасность, к которой беспилотник может получить информацию или помочь физическим лицам. В противном случае, ордер, с максимальным периодом взаимодействия 30 дней, должен быть приобретен.

Смотрите также

• Дрон в коробке
• Международный Конкурс Воздушной Робототехники
• [Список фильмов с участием дронов]]
• Микро-летательный аппарат
• Микромеханическое Летающее Насекомое
• Миниатюрный беспилотник
• [ParcAberporth]]
• Квадрокоптер
• Радиоуправляемый летательный аппарат
• Проект Satellite Sentinel
• Тактическая Система Управления
• Беспилотный подводный аппарат
• Бретт Великович
• Прилов человека

Библиография

Wagner, William (1982), Lightning Bugs and other Reconnaissance Drones; The can-do story of Ryan's беспилотные самолеты-разведчики, Armed Forces Journal International : Aero Publishers,

Дальнейшее чтение

• Гарсия-Бернардо, Шеридан Доддс, Ф. Джонсон (2016). "Количественные закономерности в войнах беспилотников" (PDF) . Наука прямая . Архивирован из оригинала (PDF) от 6 февраля 2016 года.
• Hill, J., & Rogers, A. (2014). Подъем беспилотников: от Великой войны до Газы . Серия Коллоквиумов Университета Острова Ванкувер По Искусству И Гуманитарным Наукам .
• Rogers, A., & Hill, J. (2014). Беспилотники: беспилотная война и глобальная безопасность . между строк.
• Как интеллектуальные беспилотники формируют будущее войны, журнал Rolling Stone

Пруф

Исследования и группы

/hse-uav.com/case-study-police-department-using-drones-to-track-suspects/

• .aapg.org/career/aapg-net/activity/aff/310/groupid/916/articleid/38975
• web.archive.org/web/20160909214339/http://www.nlc.org/Documents/Find%20City%20Solutions/City-Solutions-and-Applied-Research/NLC%20Drone%20Report.pdf
• /uvs-international.org/
• /c-uas.org/