VSA – Viitorul cerului

Modeluri UAV
Fotografii UAV
UAUV futurist

UAV este un acronim pentru Unmanned Aerial Vehicle (vehicul aerian fără pilot),care este o aeronavă fără pilot la bord. UAVspot fi aeronave controlate de la distanță (de exemplu, pilotate de un pilot la o stație de control la sol) sau pot zbura în mod autonom pe baza unor planuri de zbor preprogramate sau a unor sisteme de automatizare dinamică mai complexe. UAV-urile sunt utilizate în prezent pentru o serie de misiuni, inclusiv pentru roluri de recunoaștere și de atac. În sensul prezentului articol și pentru a face distincția între UAV-uri și rachete, o UAV este definită ca fiind capabilă de un zbor controlat, susținut la nivel și propulsată de un motor cu reacție sau de un motor cu recirculare. În plus, o rachetă de croazieră poate fi considerată ca fiind o UAV, dar este tratată separat pe baza faptului că vehiculul este arma. În unele cazuri, acronimul UAV a fost extins la UAVS (Unmanned Aircraft Vehicle System). FAA a adoptat acronimul UAS (Unmanned Aircraft System) pentru a reflecta faptul că aceste sisteme complexe includ stații la sol și alte elemente pe lângă vehiculele aeriene propriu-zise.

Oficial,termenul „Unmanned Aerial Vehicle” a fost schimbat în „Unmanned Aircraft System” pentru areflecta faptul că aceste sisteme complexe includ stații la sol și alte elemente pe lângă vehiculele aeriene propriu-zise. Cu toate acestea, termenul UAS nu este utilizat pe scară largă, deoarece termenul UAV a devenit parte a lexicului modern.

Rolul militar al UAV-urilor crește într-un ritm fără precedent. În 2005, numai aeronavele fără pilot la nivel tactic și de teatru (UA) au efectuat peste 100.000 de ore de zbor în sprijinul Operațiunii ENDURING FREEDOM (OEF) și Operațiunii IRAQI FREEDOM (OIF). Progresele rapide ale tehnologiei permit plasarea unei capacități din ce în ce mai mari pe cadre de avion mai mici, ceea ce determină o creștere semnificativă a numărului de UAU desfășurate pe câmpul de luptă. Utilizarea SUAS în luptă este atât de nouă încât nu au fost stabilite proceduri oficiale de raportare la nivelul DoD pentru a urmări orele de zbor ale SUAS. Pe măsură ce capacitățile tuturor tipurilor de UAV cresc, națiunile continuă să subvenționeze cercetarea și dezvoltarea acestora, ceea ce duce la noi progrese care le permit să îndeplinească o multitudine de misiuni. UAV nu mai îndeplinesc doar misiuni de informații, supraveghere și recunoaștere (ISR), deși acestea rămân în continuare tipul lor predominant. Rolurile lor s-au extins la domenii care includ atacul electronic (EA), misiuni de lovire, suprimarea și/sau distrugerea apărării antiaeriene a inamicului (SEAD/DEAD), noduri de rețea sau relee de comunicații, căutare și salvare în luptă (CSAR), precum și derivate ale acestor teme. Costurile acestorUAV variază de la câteva mii de dolari până la zeci de milioane de dolari,iar aeronavele utilizate în aceste sisteme au dimensiuni variate, de la un microvehicul aerian (MAV) care cântărește mai puțin de o livră până la aeronave mari care cântăresc peste 40.000 de lire sterline.

Tipurile de UAV

Obiectiv și momeală – care furnizează o țintă de artilerie terestră și aeriană care simulează o aeronavă sau o rachetă inamică

Recunoaștere – care furnizează informații despre câmpul de luptă

Combat – care furnizează o capacitate de atac de înaltămisiuni cu risc ridicat (a se vedea Unmanned Combat AirVehicle)

Cercetare și dezvoltare – utilizate pentru a dezvolta în continuare tehnologiile UAVpentru a fi integrate în aeronavele UAV desfășurate pe teren

UAV civile și comerciale – UAV concepute special pentru aplicații civile și comerciale.

Grad de autonomie

Câteva UAV-uri de început sunt numite drone, deoarece nu sunt mai sofisticate decât o simplă aeronavă radiocomandată care este controlată în permanență de un pilot uman (uneori numit operator). Versiunile mai sofisticate pot avea încorporate sisteme de control și/sau de ghidare pentru a îndeplini sarcini de nivel scăzut ale pilotului uman, cum ar fi stabilizarea vitezei și a traiectoriei de zbor, precum și funcții simple de navigație prescrise, cum ar fi urmărirea punctelor de referință.

Din acest punct de vedere, cele mai multe dintre primele UAV-uri nu sunt deloc autonome. De fapt, domeniul autonomiei vehiculelor aeriene este un domeniu recent apărut, a cărui economie este în mare parte determinată de armată pentru a dezvolta o tehnologie gata de luptă pentru luptători. În comparație cu producția de echipamente de zbor pentru UAV, piața pentru tehnologia de autonomie este destul de imatură și nedezvoltată. Din acest motiv, autonomia a fost și ar putea continua să fie un blocaj pentru viitoarele dezvoltări UAV, iar valoarea globală și rata de expansiune a viitoarei piețe UAV ar putea fi determinată în mare măsură de progresele care urmează să fie realizate în domeniul autonomiei.

Tehnologia autonomiei care va deveni importantă pentru dezvoltarea viitoare a UAV se încadrează în următoarele categorii:

Fuziunea senzorilor: Combinarea informațiilor de la diferiți senzori pentru utilizarea la bordul vehiculului

Comunicații: Gestionarea comunicării și a coordonării între mai mulți agenți în prezența unor informații incomplete și imperfecte

Planificarea mișcării (numită și planificare a traiectoriei): Determinarea unei traiectorii optime pe care vehiculul să o urmeze în timp ce îndeplinește anumite obiective și constrângeri, cum ar fi obstacolele

Generarea traiectoriei: Determinarea unei manevre optime de control pentru a urma o anumită traiectorie sau pentru a merge de la o locație la alta

Alocarea și programarea sarcinilor: Determinarea distribuției optime a sarcinilor între un grup de agenți, cu constrângeri de timp și echipament

Tactici cooperative: Formularea unei secvențe optime și a unei distribuții spațiale optime a activităților între agenți pentru a maximiza șansele de succes în orice scenariu de misiune dat

Autonomia este definită în mod obișnuit ca fiind capacitatea de a lua decizii fără intervenția umană. În acest scop, scopul autonomiei este de a învăța mașinile să fie „inteligente” și să acționeze mai mult ca oamenii. Observatorul avizat poate asocia acest lucru cu dezvoltarea în domeniul inteligenței artificiale devenită populară în anii ’80 și ’90, cum ar fi sistemele expert, rețelele neuronale, învățarea automată, procesarea limbajului natural și viziunea. Cu toate acestea, modul de dezvoltare tehnologică în domeniul autonomiei a urmat în cea mai mare parte o abordare de jos în sus, iar progresele recente au fost în mare parte determinate de practicienii din domeniul științei controlului, nu al informaticii. În mod similar, autonomia a fost și probabil va continua să fie considerată o extensie a domeniului controlului. Cu toate acestea, în viitorul previzibil, cele două domenii se vor contopi într-o măsură mult mai mare, iar practicienii și cercetătorii din ambele discipline vor lucra împreună pentru a genera o dezvoltare tehnologică rapidă în acest domeniu.

Într-o anumită măsură, scopul final al dezvoltării tehnologiei autonomiei este de a înlocui pilotul uman. Rămâne de văzut dacă dezvoltările viitoare ale tehnologiei autonomiei, percepția tehnologiei și, cel mai important, climatul politic din jurul utilizării unei astfel de tehnologii vor limita dezvoltarea și utilitatea autonomiei pentru aplicațiile UAV.

În conformitate cu politica de standardizare 4586 a NATO, toate UAV-urile NATO vor trebui să fie pilotate cu ajutorul sistemului de control tactic (TCS), un sistemdezvoltat de compania de software Raytheon.

Anduranța UAV-urilor

Pentru că UAV-urile nu sunt împovărate de limitările fiziologice ale piloților umani, ele pot fi proiectate pentru timpi maximizați în staționare. Durata maximă de zbor a vehiculelor aeriene fără pilot variază foarte mult. Rezistența aeronavelor cu motoare cu combustie internă depinde în mare măsură de procentul de combustibil consumat ca fracțiune din greutatea totală (ecuația de rezistență Breguet) și, prin urmare, este în mare măsură independentă de dimensiunea aeronavei. UAV-urile electrice solare dețin potențialul unui zbor nelimitat, un concept susținut de prototipul Helios, care, din păcate, a fost distrus într-un accident în 2003.

În timp ce UAV-urile primesc doar o fracțiune din sumele cheltuite pentru avioanele de vânătoare și rachetele tactice, cerințele mari ale SUA, stimulate de războiul împotriva terorismului, au schimbat situația. Adăugați programe agresive de UAV lansate de pe submarine și nave, o foaie de parcurs ambițioasă pentru viitoarele UAV-uri și costul ridicat al unor sisteme avansate precum UAV-ul RQ-4 Global Hawk (a cărui producție în următorii 10 ani ar putea ajunge la 3,5 miliarde de dolari și ar putea depăși 200 de unități) și J-UCAS, iar previziunile globale sfârșesc prin a primi un impuls semnificativ.

.