Профессор Абросимов В К

Московский авиационный институт

avk787@yandex.ru

ЧЕЛОВЕЧЕСТВО РАЗОБРАЛОСЬ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ОБЪЕКТАМИ:

ЧЕЛОВЕЧЕСТВО АКТИВНО РАБОТАЕТ НАД ПРОБЛЕМАМИ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ

ОБЪЕКТОВ

Автомобиль Самолет Космический аппарат Глубоководные

аппараты Управляемые роботы

Автомобиль без водителя Самолет без пилота Автономный космический

аппарат Глубоководный аппарат

без пилота Автономные роботы

2

Автономный искусственный интеллект

3

Массовый спрос на услуги, представляемые неуправляемыми летательными аппаратами (Интернет-технологии, связь, навигация, метеорология,дистанционное зондирование Земли и акватории океанов и др. );

Крупные результаты в создании новых легких конструкционных материалов, микропроцессоров с высокой

производительностью, миниатюрных фотокамер, микромеханизмов, микросенсоров и т.д.;

Стремление снижения затрат на разработку и эксплуатацию беспилотной техники при одновременном увеличении качества и эффективности ее

использования. Но в малых аппаратах человеку нет места !!!

4

Пока делают-все устаревает!

БПЛА -"макси« "Глобал Хоук": Н=- 20 км, M= 11,5 тонны, T= 24 h. Время разработки- 7 лет

Сетецентричность – это свойство системы, совокупности систем или организаций, которая определяет открытость для взаимодействия с другими схожими сущностями, способность к быстрой адаптации к непредвиденным взаимодействиям допустимую стоимость реализации этих возможностей с помощью сети

Технический стандарт –сервис-ориентированная архитектура (SOA),

5

Современные информационные системы - совокупность различных слабосвязанных автономных сервисов

В 1930-е гг. - первые дистанционно-пилотируемые воздушные мишени

1943 –дистанционно управляемые авиационные системы

1950-е - беспилотные разведчики. 1970- боевые беспилотные

разведывательные комплексы с большой высотой и временем полета

1990 -БПЛА с операторами 2000- БПЛА без операторов с

ограниченными «мозгами» 2025-………………………….

6

 2009 год: 1190 беспилотных авиационных систем, из них третья часть двойного и гражданского применения

Мониторинг: акваторий, территорий, протяженных объектов, экологии

Работа в условиях чрезвычайный ситуаций

Военные приложения: разведка, ударные силы

Сельское хозяйство: доставка Строительные работы Правоохранительная деятельность

7

с посадкой на аэродром базирования при помощи шасси;

свободный спуск на парашюте в заданном районе;

падение на уловитель; возврат на парашюте

части ЛА, определяющей его целевое назначение

8

9

обнаружение малоразмерных объектов: воздушных, надводных, наземных; управление воздушным движением: в труднодоступных районах, при стихийных бедствиях и авариях, на временных воздушных трассах в авиации народного хозяйства; контроль морского судоходства: поиск и обнаружение судов, предупреждение аварийных ситуаций в портах, контроль морских границ, контроль правил рыболовства; развитие региональных и межрегиональных телекоммуникационных сетей: системы связи, в том числе мобильные, телерадиовещание, ретрансляция, навигационные системы; аэрофотосъемка и контроль земной поверхности: аэрофотосъемка (картография), инспекция соблюдения договорных обязательств, (режим «открытого неба»), к контроль гидро-, метеообстановки, контроль активно излучающих объектов; контроль экологической обстановки: радиационный контроль, газохимический контроль, контроль состояния газо- и нефтепроводов, незаконных вырубок лесов, линий электропередач, опрос сейсмических датчиков; обеспечение сельскохозяйственных работ и геологоразведки: определение характеристик почвы, разведка полезных ископаемых, подповерхностное (до 100 м) зондирование Земли; океанология: разведка ледовой обстановки, слежение за волнением моря, поиск косяков рыбы. исследование труднодоступных местностей обследование и тушение пожаров

10

ведение радиоэлектронной борьбы (электронная разведка; радиотехническая разведка; разведка средств связи; радиоэлектронное противодействие; подавление радиоэлектронных средств); определение местоположения цели (лазерное целеуказание); поражение РЛС противника; ретрансляция в радиорелейной связи; воздушная мишень (учебные операции); охрана важных объектов; обнаружение пожаров; патрулирование газопроводов; изучение ледовой обстановки; метеоисследования; обработка химикатами; поиск источников сигналов

Полеты сложно

зафиксировать радарами ( малые высоты, пластмасса вместо металлов, нет струи двигателя)

11

Обзор рынка БПЛА

Объем продаж мирового рынка беспилотных авиационных систем составил в 2010 году 3.5 млрд. долларов. За 2011 год - 4.9 млрд.долларов. Текущая оценка объема рынка на ближайшие 10 лет составляет 71 млрд. долларов.

Применение БПЛА в России обусловлено наличием больших территорий, контроль за которыми может эффективно осуществляться при помощи БПЛА. Оценка российского рынка БПЛА 400 млрд. рублей (13,5 млрд. долларов) до 2020 года.

Компании производители БПЛА гражданского применения

Компании производители БПЛА военного применения

Компании разработчики ЛА

Компании – эксплуататоры БПЛА ?????????????

Микро БПЛА - массой всего до 300-500 граммов.

Мини БПЛА массой до 150 кг. Они работают на высоте до 3-5 км, продолжительность полета составляет 3-5 часов.

Миди БПЛА – масса 200 до 1000 кг. Высота полета достигает 5-6 км, продолжительность - 10-20 часов.

Макси –БПЛА массой от 1000 кг до 8-10 т. Их потолок - 20 км, продолжительность полета - более 24 часов.

Супер БПЛА - вес превысит 15 тонн + огромное количество аппаратуры различного назначения

12

13

Отсутствие интеллектуальной системы управления БПЛА

Физические ограничения каналов связи для управления БПЛА

Нормативно-технические проблемы

использования БПЛА в общем воздушном пространстве

Высокий уровень аварийности БПЛА ( до 25%)

Отсутствие систем предупреждения столкновения

Высокая вероятность неконтролируемого падения

УстойчивостьСвязь Прочность Слабые Операторы

Гибкость

Коллегиальность

Адаптивность

Двигательная мобильность

Автономность

Изменяемость стратегий

14

БПЛА=автономный агент

15

Принятие решения Проблема столкновения Проблема целераспределения Проблема образования боевых порядковПроблема энергетики

16

17

Беспилотные летательные аппараты:

• обмениваются данными (метеоданные, информация критическая для решения задач);

• могут иметь разное оснащение;

• общаются с базовой станцией

Реализация новых распределенных стратегий для коллективного решения задач группой БПЛА позволяет обеспечить:

• больше гарантий выполнения задачи;

• выигрыш по времени и увеличение надёжности системы;

• Более эффективное решение задач.

18

•Выбирается тип задачи (например – поиск нефтяных пятен и источника их образования).

•Территория разделяется на участки, и формируются отдельные задачи для каждого БПЛА .

•В СУ каждого БПЛА группы записывается глобальная задача и отдельная задача этого БПЛА.

•Каждый БПЛА приступает к выполнению поставленной ему задачи.

•Передача накопленной информации между БПЛА и при необходимости взаимное уточнение отдельных задач.

•Базовые наземные станции, обеспечивая связь с центром обработки данных (ЦОД), принимают/передают информацию от БПЛА.

•Полученная в ЦОД-е информация обрабатывается и визуализируется для заказчика (выдается карта с нанесенными исследуемыми характеристиками).

•Наличие обратной связи с БПЛА позволяет оперативно формировать из ЦОДа инструкции по корректировке их заданий.

планирование полетного задания, ввод маршрута, управление полетом,

ведение разведки и наблюдения, корректировку огня артиллерии, определение результатов нанесения ударов и т. д.;

моделирование полета БПЛА моделировать действия в аварийных ситуациях

и в случае выхода из строя отдельных систем БПЛА.

возможность моделирования особых условий полета БПЛА, в том числе в условиях тумана, дождя, сильного ветра и т. д.;

Инструктор: планировать тренировку максимально сложной и приближенной к реальным условиям, вмешиваться в действия обучаемого в процессе тренировки, давать вводные задания;- обеспечивает возможность моделирования полета БПЛА днем и ночью;-

Тренажер для операторов БПЛА

новая профессия:

Оператор БАС

Тренажер МАИ для обучения автономной системы

управления БПЛА

19

Человеческий фактор в катастрофах БПЛА Shadow и Predator (США) - 21% и 67%

Многоагентные технологииАвтономный искусственный

интеллект Нейронные сети

Нечеткие правила