Bezpilotní letadlo – Budoucnost oblohy
UAV je zkratka pro bezpilotní letadlo,což je letadlo bez pilota na palubě. UAVmůže být dálkově řízený letoun (např. řízený pilotem na pozemní řídicí stanici) nebo může létat autonomně na základě předem naprogramovaných letových plánů nebo složitějších dynamických automatických systémů. Bezpilotní letouny se v současné době používají pro řadu úkolů, včetně průzkumných a útočných. Pro účely tohoto článku a pro odlišení bezpilotních letounů od raket je bezpilotní letoun definován jako letoun schopný řízeného, trvalého vodorovného letu a poháněný proudovým nebo rotačním motorem. Kromě toho lze za bezpilotní letadlo považovat i řízenou střelu s plochou dráhou letu, která je však považována za samostatnou zbraň. Akronym UAV byl v některých případech rozšířen na UAVS (Unmanned Aircraft Vehicle System). TheFAA přijala zkratku UAS (Unmanned Aircraft System), která odráží skutečnost, že tyto komplexní systémy zahrnují kromě vlastních vzdušných prostředků také pozemní stanice a další prvky.
Oficiálně byl termín „Unmanned Aerial Vehicle“ změněn na „Unmanned Aircraft System“, aby odrážel skutečnost, že tyto komplexní systémy zahrnují kromě vlastních vzdušných prostředků také pozemní stanice a další prvky. Termín UAS však není široce používán, protože termín UAV se stal součástí moderního lexikonu.
Vojenská role bezpilotních letadel roste nebývalým tempem. V roce 2005 jen taktická a divizní bezpilotní letadla (UAV) nalétala více než 100 000 letových hodin na podporu operací ENDURING FREEDOM (OEF) a IRAQI FREEDOM(OIF). Rychlý technologický pokrok umožňuje umístit stále více schopností na menší letouny, což podněcuje velký nárůst počtu bezpilotních letounů nasazovaných na bojišti. Použití SUAS v boji je tak nové, že nebyly zavedeny žádné formální postupy hlášení pro celé ministerstvo obrany, které by sledovaly letové hodiny SUAS. Jak rostou schopnosti všech typů bezpilotních letounů, státypokračují v dotování jejich výzkumu a vývoje, což vede k dalšímu pokroku, který jim umožní plnit množství misí. Bezpilotní letouny již neprovádějí pouze mise zpravodajství, sledování a průzkumu (ISR), ačkoli to stále zůstává jejich převažujícím typem. Jejich role se rozšířily na oblasti zahrnující elektronický útok (EA), úderné mise, potlačení a/nebo zničení nepřátelské protivzdušné obrany (SEAD/DEAD), síťový uzel nebo komunikační spojení, bojové pátrání a záchranu (CSAR) a odvozeniny těchto témat. Cena těchto bezpilotních letounů se pohybuje od několika tisíc dolarů až po desítky milionů dolarů a letouny používané v těchto systémech mají různou velikost, od mikroletounů (MAV) s hmotností menší než jeden kilogram až po velké letouny s hmotností přes 40 000 kilogramů.
Typy bezpilotních letounů
Cíle a návnady – poskytují pozemní a vzdušnou střelbu na cíl, který simuluje nepřátelské letadlo nebo raketu
Rekonspekce – poskytují zpravodajské informace o bojišti
Bojové prostředky – poskytují útočné schopnosti pro vysoce výkonnérizikové mise (viz bezpilotní bojové letadlo)
Výzkum a vývoj – slouží k dalšímu vývoji technologií bezpilotních letadel, které budou integrovány do letadel nasazených v terénu
Civilní a komerční bezpilotní letadla – bezpilotní letadla speciálně určená pro civilní a komerční použití.
Stupeň autonomie
Některé UAV se nazývají drony, protože nejsou o nic sofistikovanější než jednoduchá rádiem řízená letadla, která jsou po celou dobu řízena lidským pilotem (někdy nazývaným operátor). Sofistikovanější verze mohou mít zabudované řídicí a/nebo naváděcí systémy, které vykonávají nízkoúrovňové povinnosti lidského pilota, jako je stabilizace rychlosti a dráhy letu, a jednoduché předepsané navigační funkce, jako je sledování trasových bodů.
Z tohoto pohledu není většina raných bezpilotních letounů vůbec autonomní. Ve skutečnosti je oblast autonomie vzdušných vozidel nedávno vznikajícím oborem, jehož ekonomika je z velké části řízena armádou s cílem vyvinout technologii připravenou k boji pro bojovníky. Ve srovnání s výrobou letového hardwaru UAV je trh s autonomními technologiemi poměrně nezralý a nerozvinutý. Z tohoto důvodu autonomie byla a může být i nadále úzkým místem pro budoucí vývoj UAV a celková hodnota a míra expanze budoucího trhu s UAV by mohla být do značné míry řízena pokrokem, který bude v oblasti autonomie dosažen.
Autonomní technologie, které se stanou důležitými pro budoucí vývoj UAV, spadají do následujících kategorií:
Sensor fusion: Spojení informací z různých senzorů pro použití na palubě vozidla
Komunikace:
Plánování pohybu (také nazývané plánování cesty): Komunikace a koordinace mezi více agenty v přítomnosti neúplných a nedokonalých informací
Plánování pohybu (také nazývané plánování cesty): Určení optimální cesty, po které má vozidlo jet, při splnění určitých cílů a omezení, jako jsou překážky
Tvorba trajektorie: Určení optimálního řídicího manévru, který je třeba provést, aby bylo možné sledovat danou cestu nebo přejít z jednoho místa na druhé
Přidělování a rozvrhování úkolů: Určení optimálního rozdělení úkolů mezi skupinu agentů s časovými omezeními a omezeními týkajícími se vybavení
Kooperativní taktika:
Autonomie je běžně definována jako schopnost rozhodovat se bez zásahu člověka. Za tímto účelem je cílem autonomie naučit stroje, aby byly „chytré“ a jednaly více jako lidé. Pozorný pozorovatel si to může spojit s vývojem v oblasti umělé inteligence, která se stala populární v 80. a 90. letech 20. století, jako jsou expertní systémy, neuronové sítě, strojové učení, zpracování přirozeného jazyka a vidění. Způsob technologického vývoje v oblasti autonomie se však většinou řídil přístupem zdola nahoru a nedávný pokrok byl z velké části řízen praktiky v oblasti vědy o řízení, nikoliv informatiky. Stejně tak autonomie byla a pravděpodobně i nadále bude považována za rozšíření oboru řízení. V dohledné budoucnosti se však oba obory v mnohem větší míře prolnou a praktici a výzkumníci z obou oborů budou spolupracovat na rychlém technologickém vývoji v této oblasti.
Konečným cílem vývoje technologie autonomie je do jisté míry nahradit lidského pilota. Uvidíme, zda budoucí vývoj autonomní technologie, vnímání této technologie a především politické klima obklopující používání takové technologie omezí rozvoj a využitelnost autonomie pro aplikace bezpilotních letounů.
Podle standardizační politiky NATO 4586 budou muset být všechna bezpilotní letadla NATO řízena pomocí systému TCS (Tactical Control System), který vyvinula softwarová společnost Raytheon.
Výdrž bezpilotních letadel
Protože bezpilotní letadla nejsou zatížena fyziologickými omezeními lidských pilotů, mohou být navržena pro maximalizaci doby pobytu na místě. Maximální doba letu bezpilotních prostředků se značně liší. Vytrvalost letadel se spalovacími motory silně závisí na procentuálním podílu spáleného paliva na celkové hmotnosti (Breguetova rovnice vytrvalosti), a je tedy do značné míry nezávislá na velikosti letadla. Solární elektrické bezpilotní letouny mají potenciál pro neomezený let, což je koncept prosazovaný prototypem Helios, který byl bohužel zničen při havárii v roce 2003.
Ačkoli bezpilotní letouny dostávají jen zlomek částek vynakládaných na stíhací letouny a taktické střely, velké požadavky USA vyvolané válkou proti terorismu změnily situaci. Připočteme-li agresivní programy pro bezpilotní letouny odpalované z ponorek a lodí, ambiciózní plán budoucích bezpilotních letounů a vysoké náklady na pokročilé systémy, jako je bezpilotní letoun RQ-4 Global Hawk (jehož výroba v příštích deseti letech by mohla dosáhnout 3,5 miliardy dolarů a přesáhnout 200 kusů) a J-UCAS, globální prognóza nakonec dostane výrazný impuls.