[Durga]

Тема и вопрос в основном к Мэдману, но приветствуются все участники.

Так или иначе, беспилотный летательный аппарат может оказать важную помощь в деле борьбы за природу.
Это в первую очередь разведка с воздуха, могут ставиться и иные задачи.
Вопрос состоит в том, чтобы разработать такой беспилотник, который позволял бы:

http://www.youtube.c...h?v=MCcT_5qjGpY

Работать на существенном расстоянии (до 5 км) от оператора.
Снимать с приличной высоты, и передовать в режиме онлайн информацию оператору
Устойчиво держаться, иметь возможность автономного выхода из зоны БД в случае действия средств РЭБ.
Держаться в воздухе долго
Быть предельно дешевым на случай сбивания

Какие могут быть здесь варианты?

[pandorskiy kot]

Еще не стоит забывать что управление такой штукой - задача отнюдь нетривиальная, придется много тренироваться.

[Bolo]

Что-нибудь простенькое, вроде этого:

БПЛА MQ-1 Predator
Название этого беспилотного аппарата переводится с английского как «Хищник». Используется армией США. Данный беспилотный летательный аппарат использовался в разведывательных целях на Балканах, в Юго-Восточной Азии и на Ближнем Востоке, а также применяется в боевых действиях на территориях Ирака и Афганистана.
MQ-1 Predator собирается из узлов и механизмов, применяемых на обычных пилотируемых самолетах. Используя такую концепцию сборки, разработчикам удалось создать качественный, надежный летательный аппарат. Стоимость каждого БПЛА составляет около $4,5 млн. Всего было построено 195 беспилотников.
В начале 2001 года были произведены успешные испытательные пуски противотанковых управляемых ракет с борта БПЛА Predator, позволившие вооружить его двумя ракетами AGM-114 «Хеллфайр».
Беспилотный аппарат построен по нормальной аэродинамической схеме, с четырёхцилиндровом двигателем. Старт и посадка данного аппарата аэродромная, с использованием автоматики либо управлением оператора.

На носу БПЛА Predator установлены:
две цветных видеокамеры;
инфракрасная камера (ИК);
радиолокатор.

Транспортировка БПЛА Predator.
Комплекс Predator использует спутниковые радиолинии для связи беспилотного самолёта с наземной станцией управления и потребителями разведывательной информации. Это позволяет получать разведывательную информацию, не ограничиваясь зоной прямой радиосвязи.

Тактико-технические характеристики беспилотного летательного аппарата MQ-1 Predator:
Длина, м 8,22
Размах крыла, м 14,8
Высота, м 2,1
Пустой вес, кг 512
Максимальны взлетный вес, кг 1020
Максимальная скорость,км/ч 217
Крейсерская скорость,км/ч 130-165
Практический потолок, м 7620


А по-навийски - это договорится с пернатыми, чтобы сообщали что где происходит рассматривая с воздуха. Вороны там

[vit]

да это для шпиенских целей создано , а не для охраны леса

[Kemaweyan]

pandorskiy kot сказал:

Еще не стоит забывать что управление такой штукой - задача отнюдь нетривиальная, придется много тренироваться.

Уверен, при достаточной скорости передачи данных (т.е. если без задержек), то это ничем принципиально не отличается от управления обычным самолётом. Какая разница, где сидит пилот: в кабине или где-то ещё?..

[pandorskiy kot]

Что-то вы граждане куда-то далеко с военными разработками пошли, тут ИМХО необходимо нечто вроде такого:

Crazyflie Nano - крошечный конструктор-квадрокоптер-дрон



Крошечный open-source дрон разработанный Bitcraze «прожжуживает» свой путь на рынок этой весной, нацеленный на хакеров и моддеров, экспериментирующих, как в помещениях так и на открытом воздухе. Миниатюрный летательный аппарат весом 19 граммов и размером 9 х 9 см способен держаться в воздухе 7 минут без подзарядки. Что интересно, квадрокоптер создан исключительно на базе Open Source компонентов, от каждой механической детали до последней строчки программного кода.

Crazyflie Nano выглядит просто как электронная плата с батарейкой и четырьмя пропеллерами. Но это исключительно функциональный летательный аппарат. Управление устройством осуществляется с компьютера, через передатчик на частоте 2,4 ГГц, который подключается к USB-порту. Управлять можно с джойстика или с клавиатуры. Встроенный гироскоп и акселерометр обеспечивают стабильность аппарата даже при сильном ветре. Девайс благодаря небольшим размерам может пролетать под столами и стульями, через небольшие проемы.



После каждых семи минут полёта квадрокоптеру нужно 20 минут подзарядки. Умелыми руками можно сделать ему дистанционную индуктивную подзарядку (см. видео). В разных комплектациях Crazyflie Nano поступил в предварительную продажу по 149 или 173 доллара. Заказы принимают до 18 февраля включительно. Поставки товара покупателям планируется начать 25 апреля.




http://habrahabr.ru/post/168557/
http://www.xakep.ru/post/60070/


Офигительная штука, единственное - время автонома ну очень скромное, но для такой-то малютки весьма, и камера есть.

Kemaweyan сказал:

Уверен, при достаточной скорости передачи данных (т.е. если без задержек), то это ничем принципиально не отличается от управления обычным самолётом. Какая разница, где сидит пилот: в кабине или где-то ещё?..

Это смотря о чем речь, поброди по сайтам всяческих моделистов и посмотри какие контроллеры они использую и какие к ним пульты, и от обычного винтокрыла-самолета управление по ходу дела радикально отличается.

[Kemaweyan]

pandorskiy kot сказал:

Это смотря о чем речь

Я сужу по фоткам из сообщения №3. Уверен, там всё по-взрослому.

[pandorskiy kot]

В этом случае да, скорее всего так и есть, но это же военная машина по сути, стоимостью в 100500 мильенов денег так что

[Kemaweyan]

Та да...

Кстати, в Аватаре присутствует беспилотный бульдозер

[Durga]

Спасибо за ответы.

Здесь нужен именно опыт эксплуатации подобных изделий авиамоделистами.
Попробую поставить задачу:

Как если бы было на навийской базе:

Аппарат должен иметь возможность подняться с базы, облететь круг радиусом до 3 км (например вокруг хитрого леса), сесть.
На всём пути управляться с компьютера, передавать в разрешении, способным отличить чопика от нави видеоинформацию,
а также телеметрическую информацию, высоту и джипиэс координаты.
Аппарат должен быть очень простым и надежным в управлении, и держатся в воздухе 30-60 минут. Система должна быть не
глючной и легко разворачиваться на месте. Наконец аппарат на борту должен нести только дешевые компоненты.

С точки зрения времени полета и простоты управления это должен быть имхо самолет или дирижабль(?). Как это можно сделать?
На навийских частотах по моему реально поддерживать телеметрию самолета, но вот видеокартинку передать - врядли. А WI-FI
вряд ли позволит самолетику улететь дальше 500 метров прямой видимости. Разве что только НАВИ с ноутбуками не разбредутся
по лесу и не создадут WI-FI сеть.

Вот есть ли такое оборудование и можно ли его собрать?
По моему на этот вопрос мог бы ответить Мэдмэн.

[Kemaweyan]

Durga сказал:

А WI-FI
вряд ли позволит самолетику улететь дальше 500 метров прямой видимости. Разве что только НАВИ с ноутбуками не разбредутся
по лесу и не создадут WI-FI сеть.

Ну есть что-то типа такого

Скрытый текст

http://www.technotra...airgrid2_20.php

расстояние - до 30 км. Но такой-же девайс должен стоять и на беспилотнике, плюс направленность. Т.е. повернулся - сигнал пропал. Хотя в прицнипе можно сделать систему автоматического поиска сигнала в случае потери (ну типа антенну критуть, пока сигнал не появится), но вряд ли это будет нормально работать...

[StreloK]

Kemaweyan сказал:

Какая разница, где сидит пилот: в кабине или где-то ещё?..

Большая, на самом деле.

А ненаправленную связь на таких расстояниях создать кустарными методами очень проблематично. И спутник использовать тоже не получится.

[Bolo]

vit сказал:

да это для шпиенских целей создано , а не для охраны леса

Ну дык одно другому не мешает Мало того, наличие двух AGM-114 «Хеллфайр» позволит решать проблему с мульчерами/грузовиками/эксковаторами-тракторами прямо на месте. И с ЧОП - тоже

А теперь давайте ка отойдём от мечтательной романтики и рассмотрим первый пост по-инженерному, как ТЗ (техническое задание).
Для начала, pandorskiy kot, твой вариант - это офисная игружка, которая не переживёт и одного "боевого вылета" - ветром её унесёт на ближайшие ветки, или первая капля дождя или снега, росы-тумана - и амба. Ну и кроме того батарейка не позволит этой штуке при её крейсерской скорости отлететь даже от лагеря. Управление на 2,4гГц подразумевает наличие прямой видимости, а USB-порт не позволяет обеспечить вменяемую дальность полёта. Так что как концепция - интересно, но как решение - не годится.
Теперь давайте-ка разберёмся, какой тип ЛА может ответить ТЗ. Нам надо не просто абы что слепить, а уж если сделать так не пожалеть. Итак, что у нас на борту? Видеокамера высокого разрешения, полноприводная в 3D, купольная, и интерактивным каналом управления,Ю к ней - приёмо-передающее устройство на частоте не менее 470мГц и мощностью не менее 4-х ватт. О том, как устроить приемлемую связь на оперативное расстояние на этих частотах скажу отдельно. Так вот к этому делу потребуется батарейка, акум, ёмкостью около 3-х А/ч (на работу передатчика и приводов, матрицы камеры и её подсветки основной расход). Общий вес хозяёства потянет на килограмм.
Далее на борту у нас GPS-маяк - на случай потери да и вообще отслеживания траектории, съёма данных. Эта штука сама по себе весит грамм 200 плюс батарейка. Даже если литеевая - прибавляем ещё 150-200гр.
Ну и конечно система управление ЛА, с обратным каналом (расход топлива и проч. хар-ки), частоты можно от 200мГц для этого. С батарейкой. Тоже накидываем грамм 300.
Итого, кроме аппарата с топливом и моторчиками мы должны поднять в воздух ещё полтора кило примерно.

1. Дирижабль.
Из плюсов - высокая стабильность полёта, малая энергозатратность, и грузоподъёмность.
Из минусов - необходимость использовать довольно текучий гелий, плохая маневренность, низкая скорость, зависимость от ветра на снос. Одним словом штуковина даже сдутая будет требовать много места и очень уязвима. Да и балоны с гелием на горбу в таких кол-вах не натаскаешся. Однако кое-что в этой идее есть, но об этом ниже.

2. Геликоптер.
Из плюсов - высокая маневренность, скорость хоть и не высокая, но достаточная. Грузоподъёмность зависит от силы тяги винта, т.е. можно сделать и достаточную.
Из минусов - очень энергоёмкий аппарат, труден в управлении, очень шумный и нестабилен в отношении вибрации. Тряска борта будет такая, что даже на камере высокой чёткости всё будет так смазано, что там на'ви от мульчера отличить не получится, пока в упор не подлетит.

3. Самолёт.
Конечно не реакктивный и не пародию на действующий образец как любят моделлеры. Это должен быть почти планер - для экономии энергии и стабильной картинки на камере. В принципе такой полупланер и у военных моделей получается, так что изобретаем велосипед. Один недостаток - габариты. Чтобы аппарат утянул всю нужную аппаратуру, плюс себя с двиглом и топливом он должен иметь несущие плоскости не менее 2м². Один или два высокоэффективных винта, не электрических, ибо батарейка, способная дать ему 3 часа лёту съест весь запас полезной грузоподъёмности.

Так что придётся создавать ероплан размером с автомобиль размахом крыльев. Если хотим реально такой штукой контролировать происходящее в лесу, а не только на поляне где сидим.

Теперь насчёт связи.

StreloK верно заметил, направленную связь сделать не просто. Но физика распространения УКВ-волн такова, что они любят прямую видимость. Но местность у нас пересечённая! Так вот нам тут есть поблажка - наш корреспондент, ЛА находится в воздухе, что делает его более доступным для связи. Но передавать/принимать на/с него сигнал тоже надо не из попы, что бы не утратить контроль и не потерять дорогую игрушку. так вот тут и стоит подумать о "воздушных шариках" - дирижбанделях на гелии. Антенну к аэростату, и на фидере поднимать. Над лесом стало - связь километров на 40, если мощи хватит, обеспечит. Реально - 15-20, если частоты указанные выше.

Вот в итоге мы получаем по сути разведывательный комплекс, который на великах особенно не потаскаешь. Это арбалетная установка для разгона БЛА при старте, аппаратная приёмо-передающая часть, фидер и аэростат, баллон с гелием, центр управления с монитором для пилота, и собственно сам БЛА, даже если разборный, с съёмными крыльями, то всё равно не детских размеров. Запас топлива, сменные батареи, система GPS-слежения, причём не одна, а ещё пара мобильных для поиска аппарата в аварийных ситуациях.

[vit]

все упрется как всегда в стоимость сего чуда

[Bolo]

Чудо давно изобретено.
Zala 421-04M или Zala 421-12

Разработчики беспилотного аппарата zala 421-12 (421-4М) при проектировании БЛА пошли не стандартным путем — первоначально было принято решение о необходимой полезной нагрузке и уже под нее разрабатывался БПЛА zala.


Беспилотный аппарат Zala 421-04M

Комплекс с беспилотным летательным аппаратом zala 421-4М разрабатывался для обнаружения объектов при трудных метеорологических условиях на разнообразном рельефе местности.
Zala 421-12 обеспечивает получение и передачу в реальном масштабе и времени:
телевизионного сигнала,
тепловизионного изображения местности,
определение координат и объектов наблюдения,
сбор, накопление и обработка иной информации
В беспилотном аппарате может использоваться следующая нагрузка (суммарная масса не должна превышать 1 кг.):
цветная гиростабилизированная видеокамера (ЦВК 2).
тепловизор на гиростабилизированной платформе (ИК-2)
цифровой цветной фотоаппарат (устанавливается штатно)
Данный беспилотник прошел в 2008 году программу гос. испытаний. С 2008 года БЛА ZALA 421-04М уже опробовали в действии министерство внутренних дел и пограничная служба ФСБ России.

Технические характеристики БПЛА Zala 421-04М:

• Размах крыла, м: 1.60;
  
• Длина, м: 0.62;
  
• Высота, м: 0.25;
  
• Максимальная взлетная масса, кг.: 4.20;
  
• Максимальная скорость, км/ч: 130;
  
• Крейсерская скорость, км/ч: 65-120;
  
• Радиус действия, км: 45;
  
• Продолжительность полета, ч: 1.5;
  
• Практический потолок, м.: 3600;

Наземная станция управления:

Подробнее: www.bpla.ru
Ну и по цене можно туда постучаться. Вопрос только где бабло взять? Продать пару мульчеров?

Цитата

Авиалесоохрана по результатам испытаний отечественных БЛА остановила свой выбор на продукции компании «Беспилотные системы – ZALA AERO». Ранее беспилотники ZALA предпочли ФСБ, Пограничная служба, МВД, МЧС и Рыбоохрана России.

Испытания проводились с целью определения перспективной авиационной платформы для выявления и расширения спектра задач, решаемых беспилотными системами в лесном хозяйстве. На тот момент в Авиалесоохране уже имелись в длительной эксплуатации комплексы «Элерон». В испытаниях приняли участие несколько производителей БЛА: ZALA AERO, Эникс, Иркут и другие. Наиболее близок к требуемым техническим характеристикам оказался комплекс ZALA 421-04М. Победить в конкурсе помогли некоторые уникальные особенности комплекса, среди которых стоит отметить интересную, с точки зрения Авиалесоохраны, возможность сопровождения беспилотным самолетом движущихся объектов в автоматическом режиме при помощи спецмаяков. Заложенные программный и технический потенциал допускают интеграцию комплексов компании ZALA AERO в единую информационную среду на базе действующей в лесном хозяйстве информационной системы дистанционного мониторинга лесопожарной обстановки ИСДМ-Рослехоз.

Как сообщил генеральный директор ZALA AERO Александр Захаров, «в настоящий момент беспилотный комплекс ZALA поставлен заказчику, а операторы прошли обучение на заводе-изготовителе.» Самолеты планируется использовать прежде всего для обеспечения информационной поддержки наземных пожарных команд при тушении крупных лесных пожаров, а также для патрулирования локальных участков лесного фонда с целью обнаружения загораний, мониторинга действующих торфяных пожаров с использованием оптического и инфракрасного каналов, осмотра и фотодокументирования состояния гарей, оперативного осмотра лесных участков с целью исследования состояния лесных массивов. Кроме того, в настоящий момент ведутся работы по интеграции беспилотных комплексов в информационную среду специализированного программного обеспечения семейства "Ясень" (ООО "Компания "Инком") в качестве информационного компонента.

В небо беспилотник взлетает при помощи эластичной катапульты, а посадка производится на парашюте. Масса самого летательного аппарата — 4,2 килограмма. В случае потери связи летательный аппарат самостоятельно вернется к месту старта и произведет посадку. Наземная часть радиокомплекса оборудована мачтой с автоматической следящей системой за местоположением летательного аппарата. В качестве ПН на самолет устанавливается либо видеокамера с оптическим десятикратным увеличением, либо тепловизионная камера. Кроме того, на каждом БЛА штатно установлении фотоаппарат позволяющий получать фотографии требуемого качества, которые могут быть использованы для оперативного картографирования и формирования доказательной базы в ходе расследования в случае незаконных вырубок. Высота полета беспилотного летательного аппарата составляет от 50 до 4000 метров. Радиус устойчивой связи с пунктом управления составляет 25 километров. Источник: www.mirprom.ru

[Durga]

Мне кажется, Боло, ты ударяешься в перфекционизм. Вещь конечно хорошая, но нам недоступная. Между тем, я видел использование игрушки - самолета, оснащенного камерой, и управляемого человеком в видеоочках. Такому самолету связь подальше, и уже было бы достаточно.

[madman]

Ну раз вопрос ко мне, отпишусь) Такую штуку в общем-то можно собрать, однако для обеспечения такого функционала, как требуется, нужно будет выложить крууууугленькую сумму. Вот к примеру, мой самолёт с камерой. Камера у него не высокого разрешения, радиус действия - максимум километр, время полёта - 15 минут. И его стоимость составляет около 8-10 тыр. Но это самая простая модель. Поставь мощный двигатель, большие аккумуляторы, хорошую камеру, мощный передатчик видеосигнала и телеметрии, мощный передатчик для управления с хорошей направленной антенной, и стоимость возрастёт в разы. Думаю, может дойти до 100 тыр или больше.

[Коммунар]

Тип аппарата. Автожир. Проще вертолёта, устойчив к ветру, авторотация.
ЭУ. Аккумуляторы содержат редкозём, что не экологично, ну и в автономном поселение не сделаеш. Нужен движок тихий, многотопливный и самодельный. Тоесть внешнего сгорания, стирлинг или паровая машина. Электрический можно расмотреть, если технология суперконденсаторов улучшится.
В электроники, я не бум бум. Но думаю аппарат способный возвращатся на радио маяк, это технологии начала 20 века. Прямая передача может осуществлятся парой. Привязной дережабль/верталёт - передатчик, скажем высота полёта 100 м.

Без движка можно и планер запускаемый катапультой.
Совсем На Ви йская технология сокол с минекамерой.

[Bolo]

Коммунар сказал:

Совсем На Ви йская технология сокол с минекамерой.

Совсем навийская - это когда сокол сам всё узнаёт, и прилетев или в полёте передаёт по цахейлу (телепатически) нашим

[STALKER_Tipany]

По моему Коммунар перегнул палку.
Если хочется сделать БПЛА, чисто теоретически, нужно большое по площади крыло из легкого прочного материала, двигатель (для дешевизны и простоты от бензопилы), смартфон для приема-передачи информации и команд, видоекамера с ооооочень крутой оптикой и самое главное компактной, ну и румы.

Останется сделать софт для смарт-а для управления через инет получить удаленный доступ и летай себе не здоровье на сколько баков хватит, а на случай разрыва связи предусмотреть авто дозвон и блок возвращения на точку, попариться прийдется но осуществимо.