Az UAV – Az égbolt jövője
AzUAV a pilóta nélküli légi jármű rövidítése,ami egy olyan repülőgép, amelynek nincs pilóta a fedélzetén. Az UAV-k lehetnek távirányítású repülőgépek (pl. egy földi irányítóállomáson lévő pilóta által vezetett repülőgépek) vagy repülhetnek autonóm módon előre programozott repülési tervek vagy bonyolultabb dinamikus automatizálási rendszerek alapján. Az UAV-kat jelenleg számos feladatra használják, többek között felderítő és támadó szerepkörben. E cikk alkalmazásában, valamint az UAV-k és a rakéták megkülönböztetése érdekében az UAV-kat úgy határozzuk meg, mint amelyek képesek ellenőrzött, tartósan egyenes repülésre, és sugárhajtóművel vagy rezonátoros hajtóművel hajtottak. Ezen túlmenően a cirkálórakéta is tekinthető UAV-nak, de azt külön kell kezelni azon az alapon, hogy a jármű a fegyver. Az UAV rövidítést néhány esetben UAVS-re (Unmanned Aircraft Vehicle System) bővítették. AzFAA elfogadta az UAS (Unmanned Aircraft System) rövidítést, hogy tükrözze azt a tényt, hogy ezek az összetett rendszerek a tényleges légi járművek mellett földi állomásokat és más elemeket is tartalmaznak.
Hivatalosan a “pilóta nélküli légi jármű” kifejezést “pilóta nélküli légi rendszer”-re változtatták, hogy tükrözze azt a tényt, hogy ezek az összetett rendszerek a tényleges légi járművek mellett földi állomásokat és más elemeket is tartalmaznak. Az UAS kifejezést azonban nem használják széles körben, mivel az UAV kifejezés a modern lexikon részévé vált.
A UAV-k katonai szerepe soha nem látott mértékben növekszik. Csak a taktikai és hadszíntéri szintű pilóta nélküli repülőgépek (UA) 2005-ben több mint 100 000 repült órát teljesítettek az ENDURING FREEDOM (OEF) és az IRAQI FREEDOM (OIF) hadműveletek támogatására. A technológia gyors fejlődése lehetővé teszi, hogy egyre több képességet helyezzenek el kisebb repülőgépvázakon, ami a harctéren bevetett UAS-ok számának nagymértékű növekedését ösztönzi. A SUAS-ok harcban való alkalmazása olyannyira új, hogy nem alakítottak ki hivatalos, a Védelmi Minisztérium egészére kiterjedő jelentési eljárásokat a SUAS-ok repülési óráinak nyomon követésére. Az UAV-típusok képességeinek növekedésével a nemzetek továbbra is támogatják kutatásukat és fejlesztésüket, ami további előrelépésekhez vezet, lehetővé téve számtalan feladat elvégzését. Az UAV-k már nem csak hírszerzési, megfigyelési és felderítési (ISR) feladatokat látnak el, bár még mindig ez az uralkodó típusuk. Szerepük olyan területekre is kiterjedt, mint az elektronikus támadás (EA), a csapásmérő feladatok, az ellenséges légvédelem elfojtása és megsemmisítése (SEAD/DEAD), a hálózati csomópontok vagy kommunikációs átjárók, a harci keresés és mentés (CSAR), valamint e témák származékai. Ezeknek az UAV-knak a költsége néhány ezer dollártól több tízmillió dollárig terjed, és az ezekben a rendszerekben használt repülőgépek mérete az egy kilogrammnál kisebb súlyú mikro légi járműtől (MAV) a több mint 40 000 fontot nyomó nagy repülőgépekig terjed.
UAV típusok
Célpont és csali – földi és légi tüzérségi célzást biztosít, amely ellenséges repülőgépet vagy rakétát szimulál
Felderítés – harctéri felderítés
Combat- támadási képesség biztosítása magas szintű(lásd: pilóta nélküli harci repülőgép)
Kutatás és fejlesztés – az UAV-technológiák továbbfejlesztése a terepre telepített UAV repülőgépekbe történő beépítés céljából
Polgári és kereskedelmi UAV-k – kifejezetten polgári és kereskedelmi célokra tervezett UAV-k.
Az autonómia foka
Az UAV-k egy részét drónoknak nevezik, mivel nem fejlettebbek, mint egy egyszerű rádióvezérlésű repülőgép, amelyet mindig egy emberi pilóta (néha operátor) irányít. A kifinomultabb változatok beépített vezérlő és/vagy irányító rendszerekkel rendelkezhetnek, amelyek alacsony szintű emberi pilótafeladatokat látnak el, mint például a sebesség és a repülési útvonal stabilizálása, valamint egyszerű, előre meghatározott navigációs funkciók, például útvonalpontok követése.
Ezekből a szempontból a legtöbb korai UAV egyáltalán nem autonóm. Valójában a légi járművek autonómiája egy nemrégiben kialakulóban lévő terület, amelynek gazdaságosságát nagyrészt a hadsereg hajtja, hogy harcra kész technológiát fejlesszen ki a hadviselők számára. Az UAV repülési hardverének gyártásához képest az autonóm technológia piaca meglehetősen fejletlen és fejletlen. Emiatt az autonómia volt és maradhat a jövőbeni UAV-fejlesztések szűk keresztmetszete, és a jövőbeni UAV-piac általános értékét és bővülési ütemét nagymértékben az autonómia területén megvalósítandó előrelépések határozhatják meg.
A jövőbeli UAV-fejlesztések szempontjából fontos autonóm technológiák a következő kategóriákba sorolhatók:
Szenzorfúzió: A különböző érzékelőkből származó információk kombinálása a jármű fedélzetén történő felhasználás céljából
Kommunikáció: Több ágens közötti kommunikáció és koordináció kezelése hiányos és tökéletlen információk jelenlétében
Mozgástervezés (más néven útvonaltervezés): A jármű optimális útvonalának meghatározása bizonyos célok és korlátozások (pl. akadályok) betartása mellett
Pályatervezés: Egy adott útvonal követéséhez vagy az egyik helyről a másikra való eljutáshoz szükséges optimális vezérlési manőver meghatározása
Feladatkiosztás és ütemezés: A feladatok optimális elosztásának meghatározása az ágensek egy csoportja között, idő- és felszerelési korlátok mellett
Kooperatív taktika: A tevékenységek optimális sorrendjének és térbeli eloszlásának meghatározása az ágensek között annak érdekében, hogy maximalizálják a siker esélyét egy adott küldetés forgatókönyvében
Autonómiát általában úgy határozzák meg, mint az emberi beavatkozás nélküli döntéshozatal képességét. Ennek érdekében az autonómia célja, hogy a gépeket megtanítsuk arra, hogy “okosak” legyenek, és inkább úgy viselkedjenek, mint az emberek. Az éles szemű megfigyelők ezt a mesterséges intelligencia területén az 1980-as és 1990-es években népszerűvé vált fejlődéssel hozhatják összefüggésbe, mint például a szakértői rendszerek, a neurális hálózatok, a gépi tanulás, a természetes nyelvi feldolgozás és a látás. Az autonómia területén a technológiai fejlődés módja azonban többnyire alulról felfelé irányuló megközelítést követett, és a közelmúltbeli előrelépéseket nagyrészt az irányítástudomány, nem pedig az informatika területén tevékenykedő szakemberek irányították. Hasonlóképpen, az autonómiát az irányítástechnika területének kiterjesztésének tekintették és valószínűleg ezután is így lesz. A belátható jövőben azonban a két terület sokkal nagyobb mértékben fog összeolvadni, és mindkét tudományág gyakorlati szakemberei és kutatói együtt fognak dolgozni, hogy gyors technológiai fejlődést eredményezzenek ezen a területen.
Az autonómia-technológia fejlesztésének végső célja bizonyos mértékig az emberi pilóta helyettesítése. Meglátjuk, hogy az autonómia-technológia jövőbeli fejlődése, a technológia megítélése, és ami a legfontosabb, az ilyen technológia használatát övező politikai légkör korlátozni fogja-e az autonómia fejlesztését és hasznosságát az UAV-alkalmazásokban.
A NATO 4586-os szabványosítási politikája szerint minden NATO UAV-t a Raytheon szoftvercég által kifejlesztett Tactical Control System (TCS) rendszerrel kell vezetni.
Az UAV kitartása
Mivel az UAV-kat nem terhelik az emberi pilóták fiziológiai korlátai, ezért a maximális tartózkodási időre tervezhetők. A pilóta nélküli légi járművek maximális repülési időtartama széles skálán mozog. A belső égésű motoros repülőgépek élettartama erősen függ az elégetett üzemanyag százalékos arányától az össztömeghez viszonyítva (a Breguet-féle élettartam-egyenlet), és így nagymértékben független a repülőgép méretétől. A napenergiával működő UAV-k korlátlan repülés lehetőségét hordozzák magukban, amely koncepciót a Helios prototípus képviselte, amely sajnos egy 2003-as balesetben megsemmisült.
Míg az UAV-k csak töredékét kapják a vadászgépekre és a taktikai rakétákra fordított összegeknek, a terrorizmus elleni háború által ösztönzött nagy amerikai igények megváltoztatták a képet. Az agresszív tengeralattjáró- és hajóról indítható UAV-programok, az ambiciózus jövőbeli UAV-útiterv, valamint az olyan fejlett rendszerek magas költségei, mint az RQ-4 Global Hawk UAV (amelynek gyártása a következő 10 évben elérheti a 3,5 milliárd dollárt és meghaladhatja a 200 darabot) és a J-UCAS, a globális előrejelzés végül jelentősen megemelkedik.