Ными аппаратами
 Скачать 4.29 Mb.
|
|
масштабируемости интерфейса. Задание оператором текущего масштаба рассмотрения управляемой системы предложено реализовать в окне предъявления информации пользователь- ских слоёв на геопространственной основе посредством указания курсором (селек- ции) единичного объекта управления или группы таких объектов. В этом же окне, посредством контекстных меню, предложена реализация следующих функций, со- ответствующих режимам автоматического и полуавтоматического управления в масштабах как единичного, так и всей группы РТК: корректировка внешних условий реализации задачи (например, указание зон запрета полетов, изменение параметров районов и объектов мониторинга); определение (переопределение) целей и распределение (перераспределение) задач между элементами РТК (например, полётных заданий и объектов слежения); изменение порядка автоматического применения элементов РТК или целе- вых значений единичных параметров (например, частота аэрофотосъёмки и курс движения). По вызову оператора в отдельных свободно перемещаемых окнах предъяв- ляются модули полуавтоматического уровня управления, доступа к ручному управлению, предъявления телеметрической информации и др. В вызываемых опе- ратором модулях и контекстных меню информация предъявляется в зависимости от текущего масштаба рассмотрения управляемой системы (состава выбранных оператором ГУ объектов управления). Такая структурированная организация контекстного предъявления в инфор- мационной модели экранных элементов управления обеспечивает ЧМИ ГУ быст- ротой, понятностью для оператора и однозначностью доступа ко всему объёму функциональных возможностей группового управления. 3. Принцип унификации Человеко-машинные интерфейсы управления различными современными и перспективными РТК военного назначения сильно отличаются друг от друга, осо- бенно в режимах полуавтоматического и ручного управления. Наиболее значимо эти отличия проявляются в специфических требованиях к программно- аппаратному обеспечению и к навыкам человека-оператора [9]. Таким образом, для решения задачи совместного применения (группового управления) различных РТК, ЧМИ ГУ должен отвечать третьему основному принципу – согласованности или унификацииинтерфейса. Реализация этого принципа включила в себя: единообразие правил группирования и форматизации предъявляемой опера- тору ГУ информации, в том числе о текущем и прогнозируемом состоянии управ- ляемых элементов РТК, а также о возможностях управляющих воздействий на них; единообразие правил предъявления и обработки телеметрической информа- ции, передаваемой объектами ГУ; 53 единообразие методов ввода управляющих команд для передачи их на объ- екты ГУ и предъявления оператору информации о результатах их исполнения. Единообразие правил и методов ввода/вывода данных в ЧМИ ГУ приводит к значительному сокращению требований к программно-аппаратным средствам обеспечения такого интерфейса и к необходимым навыкам оператора ГУ. 4. Принцип адаптивности Реализация первых трёх принципов в ЧМИ ГУ обеспечивает оператора до- ступом к большому количеству функциональных возможностей совместного при- менения различных РТК. Но в рамках решения конкретной задачи лишь часть этих возможностей оказывается востребованной [9] и доступ оператора к этим возмож- ностям должен быть максимально облегчён. В то же время, во избежание перегруз- ки оператора информацией, невостребованная часть функционала должна быть скрыта. Таким образом, определяется четвёртый принцип построения эффективно- го ЧМИ ГУ – принцип адаптивностиинтерфейса, обеспечиваемый реализацией следующих возможностей: настраиваемое отключение части функционала (пользовательских слоёв, мо- дулей, контекстных меню) от предъявления, вне зависимости от срабатывания условий его вызова; настраиваемое включение постоянного предъявления части функционала или быстрого его вызова (горячей клавишей). Возможность адаптировать к решаемой задаче порядок предъявления дан- ных в информационной модели ЧМИ ГУ позволяет заметно сократить время оцен- ки ситуации (включая оценку возможных воздействий на объекты управления), а также время на принятие решений группового управления. Для оценки эффективности вариантов ЧМИ ГУ проведён эксперимент на ба- зе полунатурного испытательного стенда производства СПбФ АО «Концерн «Ве- га». В эксперименте сравнивались два варианта организации ЧМИ ГУ: автоматизированное рабочее место (АРМ), одновременно реализующее два проприетарных интерфейса управления РТК, взаимодействующих с программными имитаторами РТК; АРМ, реализующее прототип ЧМИ ГУ, разработанный с учётом принципов наглядности, масштабируемости, унификации и адаптивности интерфейса. В качестве тестовой была использована задача ведения разведки в заданном районе с использованием двух различных БЛА с установкой на скорейшее получе- ние данных в максимально возможном объёме. При решении задачи требовалось: спланировать порядок и инициировать начало применения доступных средств ведения разведки; производить оценку положения управляемых объектов и районов разведки в пространстве; удерживать в поле зрения или в памяти совокупность перемещающихся объ- ектов и информацию о значимых параметрах конечной ситуации; 54 периодически выполнять умственные операции для установления и экстра- поляции взаимосвязей между различными параметрами ситуации и выбора очеред- ного шага алгоритма решения; формировать пространственно-временной образ ситуации; прогнозировать динамику перемещения объектов; корректировать параметры движения объектов. Для оценки эффективности вариантов организации ЧМИ использовались по- казатели, предложенные для оценки качества деятельности при решении стандарт- ной диспетчерской задачи по оценке воздушной обстановки и управлению динами- ческим процессом [10]. Это показатели времени оценки ситуации и принятия ре- шения, а также вероятность ошибочных действий при осуществлении логических операций, реализации команд и действий наглядно-образных преобразований, объ- единяющий, а также точность глазомерных операций. Результаты эксперимента подтвердили преимущества использования прото- типа ЧМИ ГУ, разработанного в соответствии с принципами наглядности, масшта- бируемости, унификации и адаптивности. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Schwager M., Julian B., Angermann M., Rus D. Eyes in the sky: Decentral- ized control for the deployment of robotic camera networks // Proceedings of the IEEE. – 2011. – № 99 (9). – P. 1541-1561. 2. Fink J., Michael N., Kim S. and Kumar V. Planning and control for cooper- ative manipulation and transportation with aerial robots // International Journal of Robot- ics Research. – 2010. – № 30 (3). – P. 324-334. 3. Franchi A., Secchi C., Ryll M., Bulthoff H.H., Giordano, P.R. Shared con- trol: Balancing autonomy and human assistance with a group of quadrotor UAVs // Ro- botics & Automation Magazine, IEEE. – 2012. – № 19 (3). – P. 57-68. 4. Архимандритов И.Б., Захарченко В.С. Разработка специального моду- ля программного сопряжения для интеграции робототехнического средства в наземный комплекс группового управления. – 2015. 5. Larm, D. Expendable Remotely Piloted Vehicles for Strategic Offensive AirpowerRoles. – Air University, Maxwell Air Force Base, Alabama. – 1996. 6. Hancock, P., Mouloua, M., Gilson, R., Kring, E. D., & Kring, J. Ergonom- ics of UAV/UCAV Mission Success: Considerations for Data Link, Control, and Display Issues. // Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting Proceedings. – 2001. – № 45. – P. 144-148. 7. Nas, M. The Changing Face of the Interface: An Overview of UAS Control Issues & Controller Certification. / Unmanned Aircraft Technology Applications Re- search (UATAR) Working Group 27: Murdoch University. – 2008. 8. Токарев Ю.П. Методы управления беспилотными летательными аппа- ратами в общем воздушном пространстве с использованием полётной информации 55 при автоматическом зависимом наблюдении: дис. … к.т.н. – СПб: Санкт- Петербургский государственный университет гражданской авиации, 2012. 9. Исследования в обеспечение создания унифицированного комплекса группового управления робототехническими комплексами воздушного, наземного (надводного) базирования тактического и оперативно-тактического назначения : Отчёт о НИР / СПбФ АО «Концерн «Вега»; рук. Злотников К.А.; исполн.: Злотни- ков К.А. [и др.]. – СПб., 2015. 10. Бодров В.А., Турзин П.С., Евдокимов А.В. Комплексная методика мо- делирования психической напряжённости // Методики диагностики психических состояний и анализа деятельности человека. М.: ИП РАН, 1994. – C. 75-84. 56 В.Б. ВОЛОШИНОВ, кандидат физико- математических наук, доцент МГУ имени М.В. Ломоносова ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ АКУСТООПТИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ В СОСТАВЕ АППАРАТУРЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Известно, что акустооптические приборы управления параметрами электро- магнитного излучения находят широкое применение в различных областях науки, техники и производства. С помощью акустооптических приборов осуществляется управление основными характеристиками оптического излучения как амплитуда, частота, фаза, поляризация и направление распространения светового пучка. Аку- стооптические устройства допускают работу с монохроматическим светом, а так- же и с немонохроматическим излучением, имеющим сплошной или линейчатый спектр. Обычно спектральный диапазон работы акустооптических устройств вклю- чает в себя излучение ультрафиолетового, видимого, а также ближнего, среднего и дальнего инфракрасного диапазонов электромагнитного спектра с длинами волн от λ = 0.14 до λ = 16 мкм. Наиболее распространенными акустооптическими прибора- ми управления светом являются модуляторы, дефлекторы и перестраиваемые аку- стооптические фильтры [1-3]. Акустооптические модуляторы управляют амплиту- дой и интенсивностью световых пучков с быстродействием до τ = 10-20 нсек. Акустооптические дефлекторы обеспечивают контролируемое электриче- ским сигналом отклонение светового пучка с максимальным числом простран- ственно разрешимых элементов N > 1000. Перестраиваемые акустооптические фильтры выделяют из падающего света со сплошным, линейчатым или смешанным спектром узкий интервал оптических длин волн Δλ и обеспечивают в реальном масштабе времени электронную перестройку этого спектрального интервала в ши- роком, порядка октавы, диапазоне оптических частот. Подобная перестройка мо- жет быть обеспечена в реальном масштабе времени, т е. с временами порядка не- скольких микросекунд. Перестраиваемый акустооптический фильтр представляет собой оптическую дифракционную решетку [1-3]. Решетка создается в кристалле движущейся акусти- ческой волной. Эта акустическая возбуждается пьезоэлектрическим преобразова- телем, на который подается электрический сигнал высокой частоты. Если на по- добную решетку направить лазерный свет, то решетка отклоняет этот свет на опре- деленный заранее известный угол. При направлении на решетку пучка белого све- та, то в направлении дифракционного максимума распространяется световой поток, заключенный в узком спектральном интервале Δλ. Центральная длина волны от- фильтрованного излучения определяется периодом дифракционной решетки, т.е. в конечном итоге, частотой f управляющего акустического сигнала. Наконец, часто- та ультразвука и интенсивность отфильтрованного света может регулироваться при 57 варьировании частоты и мощности электрического сигнала. Как правило, частоты управляющих сигналов лежат в пределах от f = 30 МГц до f = 300 МГц, а управля- ющая электрическая мощность ограничена величиной P < 3.0 Вт. Основным достоинством акустооптических фильтров является возможность быстрой электронной перестройка длины волны отфильтрованного излучения. К другим преимуществам фильтров относится: широкий диапазон электронной перестройки длины волны; работа в реальном масштабе времени; компактность и малый вес, допускающие аэрокосмическое применение; высокая надежность, твердотельное устройство без перемещающихся ча- стей; высокое спектральное разрешение; малые световые потери; малое энергопотребление; возможность селекции излучения по поляризации света; широкое поле зрение, большая светосила; возможность произвольного доступа к отфильтрованным длинам волн света; возможность многочастотного режима работы; компьютерное управление устройством; возможность обработки оптических изображений. Принимая во внимание перечисленные особенности работы перестраивае- мых акустоотпических фильтров, можно сделать вывод о перспективности приме- нения данных приборов в аэрокосмических системах дистанционного контроля над объектами искусственного и естественного происхождения. Лаборатория «Акусто- оптики и оптической обработки информации» кафедры Физики колебаний физиче- ского факультета МГУ имеет возможность разработать, создать и испытать дей- ствующие прототипы малогабаритных акустооптических спектрометров для спек- трального и поляризационного анализа оптических пучков, формирующих изобра- жения в видимом, ультрафиолетовом, а также ближнем и среднем инфракрасном диапазонах спектра электромагнитных волн [1-3]. Из-за малого веса и малых габаритов акустооптических фильтров их можно рекомендовать для проведения дистанционного спектрально-поляризационного анализа изображений с помощью аэрокосмических систем контроля над объектами искусственного и естественного происхождения. В частности, акустооптические фильтры целесообразно включать в комплекс аппаратуры, устанавливаемой на беспилотных летательных аппаратах. Данные летательные аппараты могут осу- ществлять разведку и мониторинг поверхности Земли, а также состояния её атмо- сферы в целях экологии и безопасности для обнаружения в окружающей среде отравляющих веществ и газов. Также представляется перспективным использова- ние разработанных приборов для решения задач в военной и специальной технике. Среди специфических задач, которые целесообразно решать с помощью пе- рестраиваемых акустооптических фильтров, в том числе установленных на беспи- 58 лотных летательных аппаратах, можно указать следующие, относящиеся к военной тематике: дистанционное распознавание замаскированных объектов (военной техники, живой силы и др.) распознавание техники и живой силы по критерию «свой-чужой»; управление и слежение за перемещением объектов в режиме радиомолчания, маскировки и плохой видимости; дистанционное обнаружение расположения мест установки противопехот- ных и противотанковых мин; определение ограждаемых территорий, границ минных полей и проходов че- рез них; разметка маршрута в горной, лесной или сложной для прохода местности; установка точек прицеливания и реперных точек при корректировке огня; оперативный контроль за химическим составом питьевой воды в походных условиях. Существуют и другие перспективные направления использования перестра- иваемых акустооптических фильтров в составе аппаратуры беспилотных летатель- ных аппаратов. Очевидно, что возможности применения акустооптических прибо- ров будут постоянно расширяться. Это произойдет благодаря интенсивным научно- исследовательским работам по созданию новых систем фильтрации и совершен- ствованию параметров уже существующих акустооптических систем обработки оптических сигналов. В настоящее время подобные работы активно ведутся в научных лабораториях университетов и научно-исследовательских институтов в стране и за рубежом. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. В.С.Анчуткин, А.Б.Бельский, В.Б. Волошинов, К.Б.Юшков, «Акусто- оптический метод спектрально-поляризационного анализа изображений», Оптиче- ский журнал, 2009, т. 76, N 8, стр. 29-35. 2. N.Gupta and V.Voloshinov, «Hyperspectral Imager from Ultraviolet to Vis- ible with a KDP. Acousto-Optic Tunable Acousto-Optic Filter», Applied Optics, 2004, v.43, N 13, p.2752-2759. 3. N.Gupta, V.B.Voloshinov, G.A.Knyazev and L.A.Kulakova, «Tunable wide angle acousto-optic filter applying crystal tellurium», Journal of Optics, 2011, N 14, pp.035502-035511. 59 В.И. ГОРЕЛОВ, доцент кафедры ВВС МГТУ им. Н.Э. Баумана О.В. КОВЫЛОВ, профессор кафедры организации и управления воздушным движением, кандидат военных наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ИНТЕРЕСАХ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ПИЛОТИРУЕМОЙ АВИАЦИИ В статье проведен анализ современного воздушного законодательства и рас- смотрены вопросы его совершенствования в интересах повышения безопасности применения беспилотных воздушных судов (БВС) и пилотируемой авиации. В настоящее время БАС, получившие широкое распространение во всем ми- ре, в том числе и в России, продолжают быстро развиваться. БВС постепенно ста- новятся главной продукцией многих авиационных фирм, применяются при реше- нии широкого круга задач, от военных и специальных до коммерческих. Их ис- пользуют для съемок извержения вулкана из самого кратера, доставки медикамен- тов, создания удивительных представлений, срывов футбольных матчей и других целей, как полезных, так и опасных. Множество серьезных инцидентов, произо- шедших с участием БВС в последнее время, заставляет взглянуть на их популяр- ность с позиции обеспечения безопасности. В РФ БАС стали особенно активно внедряться на протяжении последних двух лет. К настоящему времени в силовых ведомствах сформированы подразделе- ния для эксплуатации БАС, производится их оснащение техникой, подготовка лич- ного состава. Однако результативность применения БАС сдерживается рядом при- чин, наиболее важной из которых является несовершенство воздушного законода- тельства в части организации полетов БВС. Воздушное законодательство Российской Федерации состоит из Воздушного кодекса РФ, федеральных законов, указов Президента Российской Федерации, по- становлений Правительства Российской Федерации, федеральных правил исполь- зования воздушного пространства, федеральных авиационных правил, а также принимаемых в соответствии с ними иных нормативных правовых актов Россий- ской Федерации. [1] Согласно Федеральным Правилам, «"беспилотный летательный аппарат" - летательный аппарат, выполняющий полет без пилота (экипажа) на борту и управ- ляемый в полете автоматически, оператором с пункта управления или сочетанием указанных способов» [2]. Таким образом, все, что летает на радиоуправлении либо по программе, счи- тается БВС. Более того, каждое БВС должно соответствовать всем предъявляемым к ним требованиям. Понятия «модель воздушного судна», либо какого-то иного, для обозначения разного рода летающих игрушек не существует. Как не существу- 60 ет классов БВС и различных подходов к правилам использования ими воздушного пространства. Требования одни, независимо от того, что поднимается в воздух: са- молет с сотнями пассажиров или квадрокоптер, который умещается на ладони. Нестыковки начинаются уже с терминологии. В основных руководящих до- кументах воздушного законодательства [2, 3, 6, 7, 8] применяется устаревший тер- мин БЛА, а действующий уже более года ГОСТ [4] дает аналогичное определение для «беспилотного воздушного судна», как и международные документы. [5] В ру- ководящих документах вместо понятия БАС применяются «комплекс с БЛА», «беспилотный авиационный комплекс» и другие. По-видимому, налицо необходи- мость скорейшего перехода на терминологию, определенную ГОСТом. Это осо- бенно актуально сейчас, в период разработки ведомственных нормативных доку- ментов по БАС. Основным нормативным документом, регулирующим вопросы использова- ния воздушного пространства БВС, являются Федеральные правила использования воздушного пространства РФ, согласно которым, воздушное пространство начина- ется сразу от земли. “Щелочки” между поверхностью земли и реальным воздуш- ным пространством, используемым пилотируемой авиацией, и в которую могли бы поместиться авиамоделисты и БВС класса «микро», подобного моделям, нет. Согласно ст. 11 Воздушного кодекса РФ, использование воздушного про- странства представляет собой деятельность, в процессе которой осуществляются перемещение в воздушном пространстве различных материальных объектов, а пользователями воздушного пространства являются граждане и юридические лица, наделенные в установленном порядке правом на осуществление деятельности по использованию воздушного пространства. В целях использования воздушного пространства беспилотным летательным аппаратом применяется только разрешительный порядок. Использование воздуш- ного пространства беспилотным летательным аппаратом в воздушном простран- стве классов A, C и G осуществляется только на основании плана полета воздуш- ного судна и разрешения на использование воздушного пространства. [1] Полеты БВС могут выполняться только в специально выделенном (сегреги- рованном) воздушном пространстве посредством установления временного и мест- ного режимов, а также кратковременных ограничений. Приступать к осуществле- нию деятельности, связанной с использованием воздушного пространства, для обеспечения которой установлен такой режим, без получения подтверждения от соответствующих оперативных органов Единой системы о готовности к их обеспе- чению не допускается. Это создает дополнительные сложности при организации выполнения подразделениями неотложных задач. Представление на установление временного режима подается в соответству- ющий центр Единой системы не позднее, чем за пять суток до необходимого вре- мени введения в действие, местного режима – за трое суток, а кратковременного ограничения - за три часа до необходимого времени введения в действие режима в отношении выполнения полетов при оказании помощи при чрезвычайных ситуаци- 61 ях природного и техногенного характера, проведении поисково-спасательных ра- бот. Для задач, решаемых БВС силовых структур даже такие сроки слишком вели- ки. Для сравнения: в воздушном пространстве класса G полеты обычного легкомо- торного самолета или вертолета, летающего ниже 3050 м и со скоростью менее 450 км/ч, выполняются в уведомительном порядке, разрешение не требуется. В последнее время все больше людей, не имеющих отношения к авиамоде- лизму или профессиональному использованию БВС, покупают и поднимают в воз- дух недорогие и простые в управлении беспилотники (например, Phantom). Прода- жа БВС осуществляется бесконтрольно, без ограничений по возрасту и дееспособ- ности граждан. Несмотря на высокую общественную опасность, БВС может купить любой желающий. Частные владельцы беспилотников, вообще не руководствуются никакими правилами полетов. При этом они слабо понимают, в каком правовом поле оказались, и чем все это грозит. За нарушение в использовании ВП, пользователем (не пользователем) ВП, согласно статье 11.4, часть 1 (часть 2) КоАП РФ, на частное лицо налагается штраф в размере от 2 до 5 тысяч рублей, на должностное лицо – от 25 до 30 (от 30 до 50) тысяч, на юридическое лицо – от 250 до 300 (от 300 до 500) тысяч рублей или от- зыв лицензии на 90 дней. В соответствии со статьей 271.1 УК РФ, использование воздушного про- странства РФ без разрешения в случаях, когда такое разрешение требуется в соот- ветствии с законодательством, если это повлекло по неосторожности причинение тяжкого вреда здоровью или смерть человека, – наказывается лишением свободы на срок до 5 лет. То же деяние, повлекшее по неосторожности смерть двух или бо- лее лиц, – наказывается лишением свободы на срок до 7 лет. Однако применение закона на практике в настоящее время затруднено, по- скольку трудно, а порой невозможно установить владельца БВС. Сертификация и регистрация БВС в связи с отсутствием правовой базы не проводятся, опознава- тельные регистрационные знаки на них отсутствуют. Таков далеко не полный перечень проблем, существующих в воздушном за- конодательстве РФ в отношении применения БВС. Хочется надеяться, что в бли- жайшем будущем они будут решены. Около года назад Минэкономразвития России рассмотрело проект федераль- ного закона «О внесении изменений в ВК РФ в части использования БВС», разра- ботанный Минтрансом России. Законопроект создаёт правовую основу для форми- рования законодательной базы по использованию беспилотных воздушных судов, сертификации, государственной регистрации, допуска и выполнения полётов, под- держания лётной годности, требований к авиационному персоналу, обеспечения безопасности полётов и авиационной безопасности, расследования авиационных происшествий. В проекте закона установлены правовые основы допуска к работе с беспи- лотным судном, конкретизируется состав «экипажа». Одна из статей Воздушного 62 кодекса РФ дополняется нормой, устанавливающей понятие «наблюдатель» как название одной из категорий членов команды беспилотного судна. В марте 2015 г. были внесены предложения по изменениям в Воздушный ко- декс РФ, в отношении БВС, в декабре приняты поправки, коренным образом отли- чающиеся от опубликованных предложений. В настоящее время в соответствии с этим уточняются положения Федеральных авиационных правил, перерабатываются другие необходимые руководящие документы. Минтрансу придется внести изменения в порядок обозначения, идентифика- ции, маркировки воздушных судов, ведь беспилотники иногда так малы, что номер на его борту будет очень сложно увидеть. Для них должна использоваться альтер- нативная идентификация, но какая именно, пока не известно. На этапе формирования и утверждения поправок в документы по БАС целе- сообразно учесть приведенные ниже предложения. Во-первых, на государственном уровне утвердить классификацию БВС. Для каждого класса должны применяться различные уровни требований. За основу можно принять уточненные положения «Межведомственной концепции…» от 2013 г. [8] В соответствии с этим документом, выделяются 5 классов БВС: микро (до 1 кг), малый (до 30 кг), легкий (до 200 кг), средний (до 500 кг) и тяжелый (свыше 500 кг). Во-вторых, включить положение о том, что БВС всех классов, включая мик- ро, должны иметь индивидуальные опознавательные (идентификационные) знаки (номера) и проблесковые аэронавигационные огни (средства повышающие их за- метность). В третьих, ввести норму, согласно которой все БВС должны регистрировать- ся при продаже, храниться в соответствии с определенными правилами и использо- ваться совершеннолетними гражданами. Желательно, чтобы БВС класса «микро», приобретаемые гражданами имели программное ограничение максимальной высо- ты полета менее 100 метров. В-четвертых, все БВС, кроме «микро», должны быть в зарегистрированы в порядке, определенном государственными органами. Порядок выполнения полетов – разрешительный. Уведомительный порядок может применяться в отношении государственных БВС в отдельных, оговоренных в законе, случаях. Такой подход позволит лучше контролировать полеты БВС. БВС МЧС и ряда других ведомств (любого класса) должны иметь право вы- полнять полеты без получения разрешения вдали от аэродромов и посадочных площадок в пределах визуальной видимости (не более 5 км) до высоты 60-90 м от поверхности земли (вариант: не выше 50 м над препятствиями на ней). Выдержи- вание такой высоты позволит снизить вероятность инцидентов, связанных с ВС пилотируемой авиации общего назначения, которые по правилам ПВП не должны снижаться ниже 100 м над препятствиями (рисунок 1). 63 Рисунок 1 – Схема использования воздушного пространства В-пятых, существует необходимость внести в воздушное законодательство понятие «спасательный полет» в отношении БВС - полет, связанный со спасанием жизни человека. Спасательный полет должен выполняться в кратчайшие сроки (по готовности) с немедленным уведомлением органов ОрВД. В статье 13 Воздушного кодекса РФ следует закрепить место такого полета для спасения жизни человека в системе приоритетов на использование воздушного пространства. В-шестых, следует более четко определить мотивацию (причины) и порядок оперативного введения кратковременных ограничений и запретов на ИВП для обеспечения выполнения авиационно-спасательных работ с использованием БВС, уменьшить сроки подачи заявок на выполнение задач данного типа в интересах си- ловых ведомств. В-седьмых, предусмотреть возможность перехода к полетам по правилам применяемым к пилотируемой авиации при оснащении БВС соответствующей ап- паратурой (передатчиками АЗН-В, трекерами, бортовыми системами предупре- ждения столкновений и др.) для повышения безопасности полетов и эффективно- сти использования воздушного пространства. Это позволит применять большие БВС для длительного мониторинга без введения режима ЧС и ограничений. Изменения в основные документы, определяющие порядок безопасной и эф- фективной эксплуатации БВС, находятся на стадии доработки и утверждения, что 64 позволяет надеяться на то, что в них будет учтена специфика задач МЧС, и созданы условия для успешного и своевременного их решения. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Воздушный кодекс Российской Федерации от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 13.07.2015) (с изменениями и дополнениями, вступ. в силу с 24.07.2015). 2. «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации». Постановление Правительства РФ от 11 марта 2010 г. N 138 (с изм. и доп., вступ. в силу с 4.08.2015 г.). 3. Федеральные авиационные правила «Организация воздушного движе- ния в Российской Федерации». Приказ Министерства транспорта Российской Фе- дерации от 25 ноября 2011 г. № 293. 4. ГОСТ Р 56122-2014 Воздушный транспорт. Беспилотные авиационные системы. Общие требования. Приказ Федерального агентства по техническому ре- гулированию и метрологии от 18 сентября 2014 г. № 1130-ст. 5. Циркуляр 328 ИКАО. Беспилотные авиационные системы (БАС). 6. Приказ Минтранса РФ от 27 июня 2011 г. № 171 «Об утверждении Инструкции по разработке, установлению, введению и снятию временного и мест- ного режимов, а также кратковременных ограничений». 7. Приказ Минтранса РФ от 24.01.2013 г. N 13 «Об утверждении Табеля сообщений о движении воздушных судов в Российской Федерации». 8. Межведомственная концепция создания перспективных комплексов с беспилотными летательными аппаратами на период до 2025 года (утверждена ми- нистрами МВД, МО, МЧС, Минпромторга, директором ФСБ), Москва, 2013 г. 65 С.П. ГУЛЕВИЧ, д.т.н., профессор, академик Академии военных наук Д.Н. МЕЛЬНИКОВ ООО «Группа Кронштадт» А.П. СУВОРОВ ООО «Группа Кронштадт» НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАРАНТИЙНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАПАСА ТОПЛИВА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ В данной статье рассмотрено влияние эксплуатационного разброса величины коэффициента лобового сопротивления на практическую дальность полета. Практическая дальность полета беспилотного летательного аппарата (БЛА) является чрезвычайно важной характеристикой, определяющей в значительной степени его тактическое применение во всем фазовом пространстве ожидаемых условий эксплуатации. На дальность полета БЛА влияют многие факторы, как детерминированные, так и факторы, носящие случайный характер. Для удобства и простоты инженерно-штурманского расчета (ИШР) дально- сти и продолжительности полета БЛА случайные факторы, влияющие на расход- ные характеристики и, в конечном итоге, на дальность и продолжительность поле- та, учитывают величиной гарантийного технического запаса топлива. Величина гарантийного технического запаса топлива определяется возмож- ными отклонениями фактических километровых расходов топлива от принятых при расчетах дальности и продолжительности полета, которые обусловлены [1]: погрешностью определения величины коэффициента лобового сопротивле- ния (включая погрешность балансировочного отклонения элевонов); технологическим и эксплуатационным разбросом величины коэффициента лобового сопротивления от его номинального значения; погрешностью определения величины тяги маршевого двигателя при стен- довых испытаниях маршевого двигателя; технологическим и эксплуатационным разбросом величины тяги маршевого двигателя от ее номинального значения; погрешностью определения величины номинального значения километрово- го расхода топлива; технологическим и эксплуатационным разбросом величины километрового расхода топлива от его номинального значения; отличием фактического распределения температуры окружающего воздуха и атмосферного давления по высоте полета на протяжении всего маршрута полета от прогнозируемого; отличием фактических значений скорости и направления ветра по маршруту полета от прогнозируемых; навигационной погрешностью; 66 погрешностью стабилизации заданного высотно-скоростного режима полета БЛА; отличием величины располагаемого запаса топлива от принятого при расче- тах дальности и продолжительности полета; характером рельефа. Вопросы определения гарантийного технического запаса топлива БЛА пред- ставляют серьезную научно-техническую проблему, одним из аспектов которой является определение эксплуатационного разброса величины километрового рас- хода топлива от его номинального значения. Эксплуатационный разброс коэффициента лобового сопротивления (С ха ) определяется изменением С ха в процессе эксплуатации БЛА при многократном применении. В полете, особенно на участках старта и посадки, конструкция БЛА испыты- вает значительные перегрузки, вследствие чего на обшивке планера и крыла возни- кают различные неровности (гофры, выступающие заклепки, винты, зазоры по стыкам листов обшивки, изменение шероховатости поверхности, выступление гер- метика из зазоров по стыкам листов и т.д.) и деформации, которые изменяют кар- тину обтекания аэродинамических поверхностей летательного аппарата. При увеличении шероховатости, появлении различных неровностей, дефор- маций точка перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный сдвигается вперед и доля поверхности, обтекаемая турбулентным пограничным слоем, увели- чивается. Вместе с этим возрастает и сопротивление трения. Кроме того в некото- рых местах планера БЛА происходит вихреобразование и отрыв потока от поверх- ности, что вызывает дополнительное увеличение сил трения. Все это приводит к ухудшению несущих свойств крыла, то есть уменьшению подъемной силы. Для уравновешивания всех сил и моментов в режиме установившегося горизонтального полета увеличивается угол отклонения элевонов БЛА, что приводит к увеличению угла атаки и, как следствие, к росту лобового сопротивления БЛА. При этом не- сколько увеличивается тяга маршевого двигателя и, как следствие, расходы топли- ва. Кроме того, возникшие в процессе многократного применения БЛА дефор- мации и повреждения нарушают симметрию обтекания БЛА воздушным потоком, что вызывает возникновение боковых аэродинамических сил и моментов в полете. Для уравновешивания возникших боковых сил и моментов изменяется отклонение каждого из элевонов на величину, необходимую для компенсации появившихся боковых сил и моментов относительно балансировочного положения, что приводит к изменению лобового сопротивления БЛА. Таким образом, в качестве инструмента учета эксплуатационного разброса коэффициента С ха можно принять диапазон изменений значений балансировочного отклонения элевонов БЛА. 67 Балансировочное отклонение элевонов беспилотного самолета разведчика (БСР) Ту-143, Ту-243 за счет изменения высоты, скорости полета, изменения массы летательного аппарата в полете, технологии изготовления и деформации планера при эксплуатации составляет (2,2 … 2,5) ±1 град. Указанные разбросы балансировочного отклонения элевонов БСР Ту-143, Ту-243 (от среднего значения) вызывают изменения коэффициента С ха в пределах (таблица 1) 0,0003… 0,0005 (0,68 … 1,13% С ха ) [2]. Т а б л и ц а 1 Зависимость влияния балансированного отклонения БСР Ту-143 на лобовое сопротивление H=50м, M=0,7, q=3543 кг/м 2 , МСА |