Библиографическое описание:

Сенюшкин Н. С., Ямалиев Р. Р., Мисюра О. В. Особенности автономных надводных беспилотных комплексов // Молодой ученый. — 2011. — №1. — С. 41-43.

В настоящее время, все больше работ выполняемых ранее машинами под управлением человека переходит к автономным системам. Оснований для этого множества. Прежде всего, это экономика и безопасность, которая тоже сводится к экономике. Управляемая человекам машина, особенно при нынешнем уровне развитии электронных и прочих систем это всегда больше и дороже, как минимум на органы управления, размещения экипажа, системы жизнеобеспечения и спасения. В случае безвозвратных потерь экипажа, чтоб его заменить необходимо как минимум 18…20 лет.

Применение беспилотных летательных аппаратов поставлено на поток, их используют повсеместно, особенно для решения военных и мониторинговых задач [1]. При этом применение автономных автоматически или дистанционно управляемых надводных аппаратов крайне ограничено, исключения мишени, как правило одноразовые. Хотя беспилотные катера – довольно старая идея. Первым про перспективы военных катеров-дронов написал еще Никола Тесла в книге «Мои изобретения» (1921). «Их обязательно будут строить, они будут действовать, опираясь на собственный интеллект, и их появление произведет революцию в военной сфере…» – писал он.

На рисунке 1 представлены основные области применения беспилотных катеров в военной и гражданской областях [2].

Российские ученые до 1917 года добились существенных успехов в радиотехнике и автоматике. После революции они были продолжены при активной поддержке советского правительства, не жалевшего на это ни сил, ни денег. Наибольшего успеха добилась лаборатория под руководством Александра Федоровича Шорина.

Уже после войны для советского ВМФ специалистами Западного проектно-конструкторского бюро был создан противоминный комплекс в составе корабля-водителя и четырех дистанционно-управляемых прорывателей минных заграждений. Построенные в 1979—1980 годах катера оснащались различными тралами, в том числе встроенными электромагнитными ЭМТ и акустическими АТ-6. Однако дальше одного комплекса дело не пошло и в 90-е годы прошлого века эти «умные» катера можно было наблюдать одиноко стоящими в одной из гаваней Балтийска Калининградской области.

В 2009 году компанией ОАО «Тетис-ПРО» разработан автономный радиоуправляемый катер с гидролокатором бокового обзора (ГБО). Он предназначен для поиска объектов, в том числе малоразмерных, на дне и в толще воды.


Рисунок 1 – Область применения беспилотных катеров


Локатор бокового обзора – устройство, которая при помощи звуковых волн обнаруживает и определяет предметы, находящиеся под водой. Локатор бокового обзора – это особый вид гидролокаторов, который используется для отображения топографических особенностей морского дна. Качество расшифровки шифровки информации, полученной с помощью локатора бокового обзора, повышается с формированием определенной базы знаний по характеру отражаемого сигнала. Отражения отдельно расположенных небольших предметов не дают показаний по форме или привязанности объекта к чему-либо. Высококачественный локатор бокового обзора может производить изображения подводной среды практически с точностью качества фотографии.

Катер обеспечивает высокоточные обследова­тельские и изыскательские работы в районах с предельно малыми глубинами и на больших аква­ториях. За счет малых габаритных размеров, ма­невренности и компактного размещения навесно­го оборудования катер позволяет выполнять рабо­ты в условиях, когда применение буксируемых ГБО затруднительно или невозможно, например, в условиях портов, вблизи береговой линии, на глу­бинах меньше 10 м, в условиях сложного (неизвес­тного) подводного рельефа. Катер оборудован за­бортной антенной бокового обзора, работающей в двух направлениях, приемником GPS (DGPS) сиг­налов, устройством передачи данных в реальном времени по цифровому радиоканалу, не требующе­му разрешения на использование радиочастот.

В процессе работы оператор в ручном режиме управляет движением катера или задает автоматичес­кие галсы. Все данные с катера передаются на пост оператора, в реальном режиме времени отображают­ся на экране и сохраняются в компьютере. Питание ка­тера обеспечивается за счет встроенных аккумулято­ров, в комплект поставки входят два аккумулятора для обеспечения бесперебойной работы комплекса.

В отличие от обычных буксируемых ГБО катерный вариант позволяет свести к минимуму риски утери или ударов о дно буксируемого тела, не требует использо­вания дорогостоящей кабельной лебедки, позволяет значительно уменьшить расходы на обеспечение съемок за счет уменьшения количества обслуживаю­щего персонала, отсутствия судна-носителя, малых массогабаритных размеров при транспортировке.

Дополнительно на катере может устанавливаться ши­рокий спектр датчиков и навесного оборудования по требованиям заказчика [3].

Платформами для беспилотников в 60-90х годах служили модернизированные гражданские суда, например, катер «Robotek» фирмы «Roboski» - это доработанный радиоуправляемый гидроцикл «Jetski».

Идея удерживать людей как можно дальше от опасности, насколько это возможно, давно превалирует в рискованной области деятельности на флоте – в тралении мин. Так, в частности, датский военно-морской флот развивает свой тип вспомогательных надводных судов (Surface Auxiliary Vessels - SAV), использующих противоминные дроны. Известна также подобная программа Troika немецкой компании STN Atlas Elektronik. Обе системы работают похожим способом, производя поиск морских мин, контролируя водную среду и дно с помощью нескольких дронов идущих перед тральщиками.

В 2010 же году компания QinetiQ обнародовала свою новую разработку: беспилотный разведывательный катер-невидимку Sentry. С корпусом, выполненным по технологии Stealth, и мощным водомётом, новый катер идеально, по мнению компании, подходит на роль разведчика и патрульной машины. Он способен нести различную нагрузку, а управлять им можно на расстоянии до 30 километров. При этом вовсе не обязательно, чтобы катер находился в поле зрения оператора. На нем есть автопилот и возможность полностью автономного выполнения запрограммированной миссии. А в целях обеспечения безопасности судоходства катер можно настроить так, чтобы он автоматически избегал определённых районов моря. Главный инструмент Sentry — стабилизированная видеокамера высокого разрешения с дневным и ночным каналами, передающая картинку на берег. Одно же из самых примечательных достоинств новинки — её высокая скорость. Для небольшого дистанционно управляемого катера она очень приличная — 50 узлов (92,6 километра в час). Кроме того, новый катер-робот может непрерывно двигаться в течение шести часов.

SAIC и Navtec объединились в 2002 году для того чтобы предложить их БНС Owl II как базовую платформу для разработки Unmanned Harbour Security Vehicle (UHSV). Трехметровый катер способен развивать максимальную скорость до 45 узлов, может курсировать на скорости 10-12 узлов в течение 10 часов без дозаправки и патрулировать на 3-5 узлах по акватории до одних суток. UHSV может нести полезную нагрузку общим весом до 200 кг. С осадкой в 7 дюймов (17,8 сантиметров), катер способен работать на сильном мелководье.

Кроме того, Navtec разработала причальный командно-контрольный центр, который начали использовать совместно с БНС Owl II. Между 1995 и 2001 годами, корабль был испытан в качестве обнаружителя мин, в операциях буксировки, наблюдателя, в качестве полицейского катера и в операциях с использованием активной звуколокации. Owl II был также успешно опробован в дозорно-охранной роли как разведчик, во время боевого эксперимента на флоте в 2002, работая то высокоскоростным кораблем, собирающим метеорологические данные, то кораблем гидроакустической разведки, используя сонар бокового обзора.

В 2000 году подразделение Центра боевого применения надводных сил ВМС США в Кардероке открыло специальный офис по БНС, для того чтобы выработать требования по развитию беспилотных средств. ВМС уже приняли концепцию жесткого надувного катера и следующим шагом выбрали катер «Спартан Скаут» в качестве демонстратора технологии.

Эта боевая модульная многоцелевая платформа, работающая в полуавтономном режиме, способна решать широкий круг задач в соответствии с установленной на катере целевой нагрузкой. В зависимости от модификации «Спартан Скаут» способен взять на борт 1360 — 2260 килограмма оборудования или вооружения и предназначен преимущественно для борьбы с так называемой «асимметричной угрозой». Под последней понимаются моторные лодки террористов, малые катера и прочие недорогие средства нападения, на которые неэффективно обрушивать всю мощь орудий и дорогих противокорабельных ракет. Кроме того, такие дистанционно-управляемые катера могут использоваться и для обследования подозрительных объектов на поверхности воды, а также для патрулирования ограниченных по площади акваторий (порты и проливы) и особо важных объектов (нефтяные платформы, маяки и пр.). Для функциональной совместимости с уже имеющимся оборудованием и ускорить развитие (а также снизить стоимость), «Спартан Скаут» использует различные модули.

Центр боевого применения надводных сил ВМС США заявляет, что при существующих технологиях, «Спартан Скаут» может обеспечить примерно 8 часов работы в непрерывном режиме (с поставленной целью в 48 часов), при скорости патрулирования в 28 узлов при волнении моря в 3 балла (цель – обеспечить 50 узлов), обеспечивая рабочий радиус в 150 миль (хотя 1000 миль определены как задача). Ядро системы «Спартан Скаут» способно работать полуавтономно и под дистанционным управлением, со специальными видеокамерами для навигации и управления. БНС стандартно оборудовано УКВ и загоризонтными антеннами, навигационной РЛС, РЛС освещения надводной обстановки и GPS.

Серия испытаний платформы была завершена в 2003. Этот модуль - самая основная установка БНС, он включает в себя буксируемую ГАС AQS-14/20X , сонар бокового обзора, необходимую электронную начинку и лебедку /5/. Впервые на боевое дежурство «спартанский разведчик» отправился в конце 2003 года на борту крейсера УРО «Геттисберг». На этот испытательный выход на катере установили поворотную башню с оптико-электронными системами, а также радар для обнаружения надводных целей, систему обработки и передачи цифровой фото- и видеоинформации и бортовую систему управления на основе мощного компьютера.

Подводя итог можно смело заявить, что беспилотные автономные надводные платформы активно развиваются и применяются на всех типах акваторий. Современными тенденциями можно назвать увеличение автономности и «интеллектуальности» систем управления, установки систем активного оружия.

В настоящие время решение о применении оружия принимает только оператор – человек и это обнадеживает.


Литература:
  1. Особенности классификации БПЛА самолетного типа [Текст] / Сенюшкин Н.С. [и др.] // Молодой ученый. — 2010. — №11. Т. 1. — С. 65-68.
  2. Щербаков В. Война на море — эпоха машин. «Вокруг света», №6, июнь 2008

  3. Каталог «Комплекс систем физической защиты на акваториях», Тетис-ПРО, 2010 г., 108 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle