В статье рассмотрены перспективы производства беспилотных летательных аппаратов ведущими государствами, тенденции развития и проблемные вопросы совершенствования навигационных систем современных беспилотных летательных аппаратов. Приведенная необходимость функционального, информационного и аппаратурного объединения навигационных измерителей различных физических полей в интегрированный навигационный комплекс.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, навигационная система, интегрированный навигационный комплекс.
Боевые действия в Сирии, Ливии и Нагорном Карабахе показали, что одним из решающих боевых средств, обеспечивающих успех в локальных военных событиях, являются беспилотные летательные аппараты (БЛА, беспилотники, дроны) [1]. Современная военно-политическая обстановка характеризуется опасностью возникновения региональных вооружённых конфликтов и локальных войн, с применением новейших боевых систем [2].
Наиболее часто для классификации БЛА используются следующие признаки: взлетная масса, дальность действия, практический потолок, максимальная продолжительность и максимальная скорость полета, способ взлета, способ посадки, кратность применения, функциональное назначение. Многие из этих классификационных признаков являются взаимозависимыми. Поэтому их одновременное использование не позволяет получить непротиворечивую схему классификации. Основываясь на функциональном предназначении каждого БЛА, сложности бортового оборудования и времени полета целесообразно разделить все БЛА самолетного типа на три класса, представленных в таблице 1 [3].
Таблица 1
Классификация БЛА
|
Характеристика |
Класс БЛА |
||
|
Тактические |
Оперативные |
Стратегические |
|
|
Решаемые задачи |
Оптическая разведка |
Оптическая, инфракрасная и радиотехническая разведка, боевое применение, радиоэлектронная борьба |
Оптическая, инфракрасная, радиотехническая разведка, радиолокационная разведка, лазерная разведка, боевое применение, радиоэлектронная борьба |
|
Взлетная масса, кг |
До 10 |
10–100 |
250–50 000 |
|
Дальность полета, км |
До 20 |
20–100 |
100–5000 |
|
Продолжительность полета, ч |
До 1 |
1–12 |
2–72 |
Стратегические комплексы используют на высотах 12–20 км в течение 24–48 часов в интересах обеспечения боевых действий авиации и других видов вооруженных сил на театре боевых действий. К стратегическим БЛА относятся «Global hawk», «Рипер» (США), «Frigate» (Франция) и израильский Heron [4]. В составе ВС РФ стратегические БЛА — «Орион», «Альтиус-У», «Форпост», и БЛА С-70 «Охотник», который по планам Минобороны РФ должен поступить на вооружение в 2024 году. В таблице 2 показаны характеристики различных видов беспилотных летательных аппаратов, отечественных и зарубежных происхождений.
Таблица 2
Характеристики БЛА большой продолжительности полета
|
Характеристики |
Вид беспилотника |
||||
|
Глобал Хок |
IAI Heron |
Охотник |
Альтиус |
Орион |
|
|
Взлетная масса, кг |
14 628 |
1150 |
25 000 |
7500 |
1000 |
|
Практический потолок, м |
20 500 |
9150 |
18 000 |
12 000 |
7500 |
|
Продолжительность полета, ч |
Более 34 |
46 |
Более 24 |
До 48 |
До 24 |
|
Максимальная дальность, км |
22 800 |
1500 |
6000 |
10 000 |
300 |
|
Происхождение |
США |
Израиль |
Россия |
Россия |
Россия |
В настоящее время в России разработаны и используются следующие комплексы с БЛА ударного типа.
Комплекс с БЛА (Орион) многофункциональная бортовая РЛС МФ-2 обладает возможностью обнаружения движущихся малоразмерных и малоскоростных объектов с радиальной скоростью от 0,5 до 1,0 м/с (например, идущего человека).
Комплекс с БЛА (Охотник) многофункциональная бортовая РЛС СВП-24 «Гефест» обладает разрешением по дальности 3 м.
Комплекс с БЛА (Альтиус) многофункциональная бортовая РЛС БИНС-СП-2: обладает разрешением по дальности 30 м.
Комплекс управления БЛА по назначению разделяется на два сегмента: бортовой комплекс управления (БКУ) и наземный комплекс управления (НКУ).
В состав бортового комплекса навигации и управления должны входить [5]:
— приемник спутниковой навигации, обеспечивающий прием навигационной информации от систем ГЛОНАСС и GPS;
— система инерциальных датчиков, обеспечивающая определение ориентации и параметров движения БЛА;
— система воздушных сигналов, обеспечивающая измерение высоты и воздушной скорости;
— аппаратура линии передачи данных, различные виды антенн, предназначенные для выполнения задач.
Расчеты показали, что для навигационной системы НС, включенной в состав БКУ БЛА, требуемые значения среднеквадратических отклонений (СКО) ошибок определения координат местоположения должны лежать в пределах 1 м. Отечественные навигационные системы способны обеспечить точность определения координат местоположения с разрешением от 3 до 30 раз хуже требуемой.
БКУ стратегических БЛА имеют сложную архитектуру. Все системы имеют многократное резервирование. Вычислительная система распределена по нескольким вычислителям, объединенным в одну бортовую локальную вычислительную сеть с применением сетевых интерфейсов. Исполнительная система БКУ стратегических БЛА по своему составу очень схожа с пилотируемыми самолетами: применяются дублированные блоки и 4-кратное резервирование рулевых приводов, высокоскоростные интерфейсы передачи данных [7]. Типовой БКУ стратегического БЛА представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Типовой состав бортового комплекса управления стратегического БЛА
Анализ классов надежности БЛА с точки зрения достижения ее требуемого уровня показывает, что требуемые уровни надежности для БЛА стратегического назначения практически не отличаются от аналогичных показателей для самолетов пилотируемой авиации. Каждому уровню надежности БЛА соответствуют различные способы её обеспечения в БКУ применительно к измерительной, вычислительной и исполнительной подсистем.
Таким образом, Построение перспективного БКУ стратегических БЛА невозможно без использования современных концепций построения бортовых систем: интегрированной модульной авионики и необслуживаемого бортового оборудования с широким применением современных методов обнаружения и локализации отказов. При этом если тактические БЛА допускают наличие одноканальных БКУ, то кратность резервирования подсистем должна соответствовать 2–3 для оперативных и 3–4 для стратегических БЛА.
Это является основанием для проведения дальнейших исследований по разработке новых подходов к резервированию бортового оборудования БЛА в условиях жестких ограничений на количество каналов резервирования, в частности к развитию концепции экономичного резервирования.
Литература:
- Караяни, А. Г. Психологические и психофизиологические особенности деятельности операторов боевых беспилотных летательных аппаратов / А. Г. Караяни, А. Ф. Караваев // Психопедагогика в правоохранительных органах. — 2021. — Т. 26. — № 1(84). — С. 6–15.
- Полубояринов П. С. Моделирование боевой живучести беспилотных летательных аппаратов при противодействии оружию на основе систем направленной энергии. Монография / С. В. Лазаренко, И. Н. Котлов. — Краснодар: КВВАУЛ, 2020. — 154 с.
- Агеев, А. М. Надежность бортовых комплексов управления беспилотных летательных аппаратов различного класса / А. М. Агеев, М. Ф. Волобуев, А. С. Попов // Перспективные системы и задачи управления: Материалы XVI Всероссийской научно-практической конференции и XII молодежной школы-семинара, п. Нижний Архыз — п. Домбай, 05–09 апреля 2021 года. — Ростов-на-Дону: ИП Марук М.Р, 2021. — С. 169–175.
- Проблемы и пути создания радиолокационных систем для беспилотных летательных аппаратов тактического и оперативно-тактического назначения / С. Г. Брайткрайц, Е. М. Ильин, А. И. Полубехин [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2018. — № 11. — С. 303–313.
- Гудков М., Лукьянчик В., Мельник В. Повышение устойчивости управления беспилотными авиационными системами на основе применения беспилотного летательного аппарата при маневрировании в сложных условиях боевого применения // Армейский сборник. — 2022. — № 3. — с. 37–47.
