Що таке БПЛА: які вони бувають і де використовуються

Що таке БПЛА і де їх використовують

БПЛА (БЛА) – абревіатура від “безпілотні літальні апарати”. Широкого цивільного поширення ці пристрої набули відносно недавно. Вони використовуються в багатьох галузях, включно з військовою, цивільною та науковою.

У військовій галузі БПЛА використовують для розвідки, спостереження, виявлення цілей і виконання бойових завдань без участі пілота. У цивільній сфері БПЛА використовують для різних завдань, як-от контроль над кордонами, пошук зниклих людей, аерофотозйомка і навіть доставлення товарів. у науковій галузі безпілотники використовують для збирання даних та досліджень у галузі геології, екології, метеорології та багатьох інших галузях.

Історія створення безпілотної техніки

Історія першого безпілотника міцно пов’язана з ім’ям Ніколаса Кіфера, одного з найвидатніших авіаційних піонерів авіації. У 1917 році Кіфер розробив і запустив перший в історії безпілотний літальний апарат, який отримав назву Kettering Bug.

Цей революційний апарат вважається першим у своєму роді, заклавши основу для майбутнього розвитку безпілотних систем. Зовні біплан нагадував невеликий літак завдовжки близько 5 метрів. Він був оснащений чотирма металевими гвинтами і пропелером, що працює від двигуна внутрішнього згоряння. Апарат здатний був нести невеликі боєприпаси і управлявся (нехай і зовсім примітивно) по радіоканалу.

При цьому повністю безпілотний політ така машина здійснювати не могла – вона була, скоріше, повітряною торпедою, що скидала боєприпаси і падала на противника зверху, ніж повноцінним ударним безпілотником. “Кіфер Кіт” або “Жук Кіфера” мав неперевершені переваги для свого часу. Завдяки впровадженню механічної системи управління з гіростабілізатором апарат міг автономно долати задану відстань, доки не вичерпувалися його запаси палива.

Безпілотник здатний був досягти швидкості близько 120 кілометрів на годину. “Жук Кіфера” пройшов весь шлях сучасного безпілотника – його розробку замовляла армія США, а повноцінне функціонування першої у своєму роді програми припинилося через завершення фінансування.

Принцип роботи

Принцип роботи безпілотника ґрунтується на комбінації сенсорних систем, автопілота і програмного забезпечення. Сенсори, такі, як камери, радари, лідари і система навігації, збирають інформацію про навколишнє середовище і положення апарата. Ці дані передаються в автопілот, який обробляє інформацію і ухвалює рішення про подальший рух і поведінку безпілотника, керуючи обертанням двигунів і відхиленням апарата від заданої траєкторії.

Принцип і методи управління безпілотником можуть відрізнятися залежно від його конкретного призначення. Деякі безпілотники можуть бути повністю автономними і здатні виконувати завдання самостійно без участі людини. Інші дрони можуть бути дистанційно керованими, де оператор на землі керує апаратом за допомогою пульта управління або комп’ютерного інтерфейсу. Більшість сучасних апаратів, як цивільних, так і військових, можуть керуватися і оператором, і літати самостійно.

Застосування дронів у повсякденному житті

Останні кілька років БПЛА все більше впроваджуються в цивільну авіацію. Їх застосовують для аерофотозйомки та відеозйомки, що дає змогу отримувати якісні зображення з повітря для різних цілей, включно з рекламою, нерухомістю та туризмом. Також безпілотники використовуються для доставки товарів, що скорочує час і витрати на логістику. Найближчий приклад – дрони компанії Amazon.

Також дрони активно застосовуються в сільському господарстві. Вони можуть здійснювати моніторинг і оцінку стану полів, врожайності та рівня (і якості) зрошення. Завдяки цьому фермери можуть ухвалювати більш виважені рішення про удобрення ґрунту, обприскування та управління рослинництвом, що підвищує ефективність виробництва і зменшує негативний вплив на довкілля. Найближчий приклад – дрони DJI Agras.

Безпілотні літальні апарати відіграють важливу роль у наукових дослідженнях. Їх використовують для вивчення довкілля, моніторингу екосистем, дослідження змін клімату, виявлення та вивчення диких тварин і багато чого іншого. Завдяки своїй маневреності та здатності літати в недоступних для людини місцях, вони надають нові можливості для наукових відкриттів та аналізу даних.

Види БПЛА

Дрони можуть бути не тільки літаючими, але також надводними, підводними і наземними. Вони можуть використовуватися для моніторингу кордонів, патрулювання і забезпечення безпеки та інших операцій. Американські RQ-4 Global Hawk використовують для розвідки, MQ-9 Reaper або БЛА “Іноходець” – для розвідки та ударів по наземних цілях, підводні дрони Orca використовують для розвідки.

Наземні дрони на кшталт бойової платформи “Маркер” або Milrem Themis можуть використовуватися військами на полі бою для постачання або перевезення важких вантажів. Для навігації в таких системах використовують лідари або камери, також вони можуть управлятися з пульта оператора.

Є й суто цивільні системи. Найвідоміший приклад – безпілотне метро Дубая. Управління безпілотним метро в Дубаї здійснюється автоматично, без участі людини в процесі управління поїздами. Воно повністю засноване на системі штучного інтелекту, комп’ютерних алгоритмах, передових сенсорних технологіях. Це дає змогу досягти високої точності, ефективності та безпеки в роботі системи.

Система має низку заходів безпеки, включно з передовими системами виявлення перешкод, безперервним моніторингом залізничної колії та постійним зв’язком із центральним контрольним центром. Це дає змогу системі автоматично реагувати на будь-які можливі загрози та вживати відповідних заходів для забезпечення безпеки пасажирів.

Застосування БПЛА

У промисловості сучасні безпілотники використовуються для виконання складних завдань, таких, як інспекція будівельних об’єктів, обслуговування електростанцій, дослідження родовищ і багато іншого. Вони дають змогу скоротити витрати на обслуговування і збільшити безпеку працівників.

БПЛА також можуть використовуватися в транспорті для доставки вантажів і пошти. Це дає змогу скоротити час доставки та зменшити витрати на персонал і паливо, особливо в умовах Арктики та спекотного клімату Африки. У сільському господарстві безпілотники використовуються для аналізу врожайності, виявлення хвороб рослин і визначення оптимального часу для збору врожаю. БПЛА дають змогу скоротити витрати на обслуговування і збільшити врожайність.

Також сучасні сільськогосподарські дрони використовуються для розпилення пестицидів. У медицині безпілотники використовуються для доставки медикаментів та інструментів на місця лиха, а також для транспортування органів для трансплантації. Це дає змогу скоротити час доставки і збільшити шанси на порятунок життя.

Найбільш просунутим використання безпілотників наразі є у збройних силах. Дрони використовують не тільки для розвідки і спостереження, а й для ударів і знищення техніки противника, а також для дозаправлення винищувачів у польоті, глибоководних досліджень та інших складних військових місій, пов’язаних із високим ризиком для життя.

Плюси і мінуси БПЛА у військовому застосуванні

Плюси

Головний плюс застосування БПЛА: безпека. Використання дронів дає змогу зменшити ризик для життя пілотів, оскільки вони можуть виконати завдання в небезпечних або ворожих умовах без наявності людини на борту. Це сприяє збереженню життів і знижує втрати персоналу.

Тривалість польоту: БПЛА можуть проводити тривалі місії в повітрі без необхідності посадки на заправку. Це дає їм змогу здійснювати спостереження, розвідку або інші завдання на великих відстанях або протягом тривалого часу.

Виконавчість: дрон завжди літає за закладеною в нього програмою, ймовірність порушення прямого наказу на застосування або незастосування зброї відсутня, також немає небезпеки викрадення повітряного судна.

Мінуси

Потенційні проблеми з конфіденційністю і приватністю: Використання БПЛА військовими силами може викликати побоювання щодо порушення приватності та неправомірного збору інформації. Існує необхідність у суворих правилах і протоколах, щоб забезпечити дотримання законів та етичних норм.

Ризик втрати контролю: Можливість хакерської атаки на БПЛА або застосування апаратури РЕБ може призвести до втрати контролю над ними. Несанкціоноване управління може становити загрозу для безпеки і використовуватися проти інтересів оператора. І це стосується не тільки військових, а й цивільних технологій.

Найсильніші бойові безпілотники планети

MQ-9 Reaper, розроблений компанією General Atomics Aeronautical Systems, є одним із найвідоміших та найефективніших військових дронів у світі. Він має тривалий час польоту, здатний нести велике бойове навантаження у вигляді бомб із лазерним наведенням і ракет Hellfire.

Bayraktar TB2 (Туреччина): Bayraktar TB2, розроблений турецькою компанією Baykar, став одним із наймасовіших безпілотних літальних апаратів в останні кілька років. Він має можливість завдавати ударів по наземних цілях, здійснювати розвідку і спостереження, і використовувався в операціях у Сирії та Лівії.

Wing Loong II (Китай): Wing Loong II, розроблений компанією Chengdu Aircraft Industry Group, заявляється як китайський багатоцільовий безпілотний літальний апарат нового покоління, але фактично є точною копією першого американського ударного дрона MQ-1 Predator.

Висновок

Безпілотники переживають період активного розвитку, і їхнє застосування стає дедалі поширенішим і різноманітнішим. Однак необхідно враховувати і деякі проблеми, пов’язані з використанням безпілотних систем. Виникають етичні та юридичні питання, такі, як приватність, безпека та регулювання польотів або поїздок. Також важливо враховувати потенційні загрози в галузі кібербезпеки, які можуть піддавати ризику функціонування безпілотних систем. Однак ці проблеми, судячи з усього, буде вирішено найближчим часом.