[На главную страницу ДПЛА.ру]

 

 

[ДПЛА.ру/Главное меню]

 

 

 
Н.В. Чистяков

 

 

 

Что такое ДПЛА (рассуждения)

 

 

 

Все знают, что ДПЛА расшифровывается как «дистанционно пилотируемый летательный аппарат», и что ДПЛА летает без лётчика, то есть является беспилотным летательным аппаратом (БЛА, БПЛА). Однако существуют и просто беспилотные летательные аппараты, которые не относят к классу ДПЛА. Какие именно свойства делают беспилотный летательный аппарат дистанционно пилотируемым летательным аппаратом? Ответу на этот вопрос посвящены приведённые ниже рассуждения.

В статье «Беспилотные авиационные системы» (В.В. Ростопчин, С.С. Румянцев (ООО "Техкомтех"), Вестник воздушного флота N2 2001) даётся простой ответ (цитата):

«Дистанционно пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА) - беспилотный летательный аппарат, непрерывное управление которым осуществляется тем или иным способом с неподвижного или подвижного пункта управления (кордовая модель самолета, летающая модель самолета с радиоуправлением и т.п.).

Беспилотный автоматический летательный аппарат (БПАЛА) - беспилотный летательный аппарат, реализующий свое функциональное предназначение в автоматическом режиме в соответствии с заложенными в него алгоритмом и программами функционирования (крылатые ракеты, самолеты-разведчики и т.п.). »

Со вторым абзацем цитаты (про беспилотный летательный аппарат) можно согласиться. Но первый абзац (про ДПЛА) вызывает серьёзные сомнения. Отечественная практика беспилотных авиационных комплексов отчётливо выделяет подмножество комплексов дистанционно пилотируемых летательных аппаратов, самый знаменитый из которых – комплекс «Строй-П» с ДПЛА «Пчела-1». Есть и более современные примеры – комплекс ДПЛА ГрАНТ, впервые выставлявшийся на Международном авиакосмическом салоне МАКС-2001, комплекс с ДПЛА «Оса», разрабатываемый НИИ «Кулон». Список можно легко продолжить. Перечисленные комплексы не содержат в своём составе ни «кордовых моделей самолёта», ни «моделей самолёта с радиоуправлением». Поэтому определение,  данное  в цитируемой статье, следует считать не выдерживающим сопоставления с практикой.

 

Первые советские беспилотные летательные аппараты и комплексы на их основе были прерогативой Министерства авиационной промышленности СССР. Это, например, беспилотные самолёты разведчики «Стриж» и «Рейс» КБ Туполева.  С такими беспилотными летательными аппаратами можно познакомиться по статье А.Н. Манусевича или по его же книге «Советские беспилотные самолёты-разведчики первого поколения» издательства Харвест, 2001 год. Основное назначение беспилотников – тактическая и оперативно-тактическая разведка. Основной тип разведки – аэрофотосъёмка, хотя БПЛА оснащаются ТВ и ИК средствами по схеме фото+ТВ или фото+ИК, а также средствами радиационной, радио- и радиотехнической разведки.

Дистанционно пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА) входили в состав комплексов, разрабатываемых Министерством радиопромышленности СССР. Если беспилотные комплексы Минавиампрома в 50-х годах прошлого столетия активно разрабатывались и уже проходили лётные испытания, то по комплексам ДПЛА Минрадиопрома только во второй половине 70-х – начале 80-х годов были проведены научно-исследовательские работы, а опытно-конструкторские разработки комплексов ДПЛА начались с 1982 года. Толчком для развития ДПЛАстроения в Минрадиопроме послужили печальные события в долине Бекаа, когда израильские ВВС с помощью своих ДПЛА "Мастиф" и "Скаут" вскрыли и разгромили группировку сирийской ПВО.

В советские времена разница между БПЛА и ДПЛА ощущалась чисто бюрократически: БПЛА – это Минавиапром, а ДПЛА – Минрадиопром. Интересно, что сами летательные аппараты (ДПЛА) для комплексов ДПЛА Минрадиопрома разрабатывали в КБ Минавиапрома. Чтобы удовлетворить амбиции всех участников разработки, комплексы ДПЛА официально называли так:

Комплекс «<название комплекса Минрадиопрома>» с ДПЛА «<название ДПЛА Минавиапрома>».

Бюрократическое различие между БПЛА и ДПЛА в начальные годы ДПЛАстроения было очень важным и всячески подчёркивалось. Не забылась эта болезненная для Минавиапрома проблема и сегодня. Посмотрите сегодняшние публикации по ДПЛА «Пчела». В материалах, выпущенных бывшим Минавиапромом, Вы не найдёте упоминаний о «Кулоне» и комплексе «Строй-П». Упоминают только ОКБ им. Яковлева.

 

Всего к разработке было принято три комплекса ДПЛА (головной исполнитель по комплексам в целом НИИ «Кулон» Минрадиопрома):

 

Комплекс  и ДПЛА

Головной исполнитель по ДПЛА

 

Примечание

Фронтовой комплекс «Строй-Ф» с ДПЛА «Коршун»

КБ Туполева

Комплекс был похоронен перестройкой, конверсией и реформами. Правда, говорят, что сам ДПЛА «Коршун» летал уже в 90-х годах.

 

Армейский комплекс «Строй-А» с ДПЛА «Дятел»

ОКБ спортивной авиации,   г. Казань

Позднее выяснилось, что для решения всего спектра задач комплексу нужны два ДПЛА: один – скоростной  ДПЛА «Дятел-1», другой – сравнительно  тихоходный «Дятел-2». В 1984 году головная роль по комплексу «Строй-А» была передана Рыбинскому КБ «Луч», где следы комплекса благополучно затерялись.

 

Полковой1 комплекс «Строй-П» с ДПЛА «Пчела-1»

 

 

 

1Позднее комплекс стали называть дивизионным

КБ  Яковлева

 

Единственный успешный комплекс ДПЛА советского периода. По субъективным причинам фактически были разработаны два поколения комплекса «Строй-П» с разными ДПЛА «Пчела». При внешнем сходстве наземного пункта дистанционного управления и ДПЛА, их аппаратурное устройство совершенно различно.

 В обозначениях можно запутаться. Лучше говорить «старая» и «новая» «Пчела» или «старый» и «новый» комплекс «Строй-П».

Государственные испытания комплекса «Строй-П» завершены летом 1990 года. Комплекс только в 1997 году был принят на вооружение Российской армии, предварительно доказав свою полезность в первой чеченской кампании 1995..1996 гг.

 

 

Сущностное различие  между БПЛА и ДПЛА заключается, конечно, не в их ведомственном происхождении, не в размерах летательных аппаратов и не в дальностях действия комплексов на их основе, хотя БПЛА Минавиапрома отличаются, как правило, весьма внушительными размерами и массой, и имеют радиус действия, исчисляемый сотнями, а то и тысячами, километров.

Отечественные ДПЛА, как правило, меньше БПЛА и летают ближе. Самый большой фронтовой комплекс ДПЛА «Строй-Ф» проектировался  на дальность действия 300 км, а самый маленький отечественный  комплекс ДПЛА «Строй-П» имеет подтверждённую испытаниями дальность действия 50 км.

Здесь уместно отметить разницу в авиационной и радиотехнической терминологии, использующей слова «дальность» или «радиус». Радиотехнические системы характеризуют дальностью действия, например, так: «дальность действия ЗРК по обнаружению цели составляет 150 км, а дальность действия ЗРК по поражению цели составляет 70 км». Авиаторы же под словом «дальность» понимают иное. «Дальность полёта» у них – это максимальное расстояние, которое может пролететь летательный аппарат по прямолинейному маршруту в одну сторону. Под термином «радиус действия» авиаторы понимают максимальное расстояние, на которое может улететь летательный аппарат и вернуться обратно на одной заправке.  Для комплекса ДПЛА естественно понятие дальности в радиотехническом смысле, то есть как максимального расстояния, на котором комплекс может решать задачу по своему назначению. Понятно, что с авиационными терминами «дальность (радиус)» дальность действия комплекса связана опосредованно.  Дальность действия комплекса не может быть больше дальности полёта ДПЛА при не возвращаемом летательном аппарате и не может быть больше радиуса действия ДПЛА при возвращаемом летательном аппарате.

И всё же, что отличает ДПЛА от просто беспилотного самолёта? Таким отличием мы считаем интерактивный способ управления ДПЛА. Если беспилотный самолёт-разведчик, например, «Рейс» выполняет полёт по заданной программе и возвращается с отснятым фотоматериалом на стартовую позицию, то ДПЛА действует немного иначе. ДПЛА улетает в заданный район разведки и выполняет там полёт по программе. В процессе полёта в заданном районе ДПЛА по радиоканалу передаёт разведывательную (например, телевизионную) информацию о местности и целях на ней на наземный пункт управления в реальном масштабе времени. Оператор ДПЛА, находясь на наземном пункте управления, оценивает поступающую информацию и по командному радиоканалу управляет самим ДПЛА и его целевой нагрузкой, например, ТВ камерой. Целью управления является наилучшее наблюдение целей и уточнение их типа и координат. Важнейшей особенностью ДПЛА является возможность многократных повторных заходов на цель и её отдельные элементы.

Отметим, что даже передача разведывательной информации с борта БПЛА типа «Рейс» в реальном времени не делает БПЛА дистанционно пилотируемым летательным аппаратом. Требуется ещё управление летательным аппаратом в реальном времени по оценке текущей разведывательной информации. Понятно, что при скорости полёта более 900 км/час, присущей БПЛА типа «Рейс», такое управление вряд ли возможно, независимо от наличия командного радиоканала.

Рассмотрим понятие дистанционного пилотирования с лингвистической точки зрения. Русский язык различает понятия «самолетовождение» и «пилотирование». Они связаны с механикой движения самолёта, которое состоит из двух независимых движений: поступательного движения центра масс самолёта и вращательного движения самолёта вокруг центра масс. Управление поступательным движением ассоциируют с «самолётовождением», а управление вращательным движением самолёта (изменение курса, тангажа,  крена) – с «пилотированием». В самолётовождении главную роль играет штурман, в пилотировании – пилот, хотя это может быть и один человек в двух ипостасях – лётчик. Такая формальная трактовка термина «пилотирование» схватывает основную суть управления самолётом, однако, как и всякая формальная модель, страдает неполнотой. Чувство языка подсказывает, что управление самолётом в воздушном бою является «пилотированием», хотя управление вращательным движением самолётом в воздушном бою имеет своей целью изменение траектории самолёта с тем, чтобы занять более выгодное положение в пространстве относительно противника. Наверное, наиболее точно термин «пилотирование» можно определить, как управление быстрым движением самолёта, как вращательным, так и поступательным. Термин «самолётовождение» соответствует управлению длительным движением самолёта по маршруту при полёте, как говорится, из пункта «А» в пункт «Б».

В свете изложенного лингвистического изыска рассмотрим управление ДПЛА в районе цели на примере ДПЛА «Пчела-1» комплекса «Строй-П».

ДПЛА направляют по маршруту, на котором ожидается присутствие интересующих целей. При этом устанавливают широкое поле зрения обзорной кадровой телевизионной системы, а её оптическую ось устанавливают в плоскости вертикальной симметрии ДПЛА и наклоняют вниз, на такой угол, чтобы изображение местности на экране позволяло оператору замечать подозрительные на наличие цели точки. На «Пчеле» такое положение оптической оси соответствует положению «арретир» обзорной системы. При появлении на изображении точки, подозрительной на наличие цели, наводят оптическую ось кадровой обзорной системы на эту точку, помещая её изображение в центр кадра. Далее, управляя положением оптической оси кадровой обзорной системы, удерживают подозрительную точку в центре кадра и сужают поле зрения кадровой обзорной системы, укрупняя изображение подозрительной точки. При достаточно узком поле зрения обнаруживают цель, то есть принимают решение о том, что подозрительная точка действительно является целью, а не просто  неоднородностью местности.   После обнаружения цели, продолжая сужать поле зрения и укрупняя изображение цели, распознают цель (например, «танк», «автомобиль», «бронетранспортёр»). Удерживая изображение цели в центре кадра, подают команду на измерение  координат цели. Координаты цели измеряют путём их вычисления на ЭВМ (бортовой или наземного пункта управления) с использованием координат ДПЛА, углов ориентации ДПЛА и углов ориентации оптической оси кадровой обзорной системы относительно связанной системы координат ДПЛА.  Зная координаты цели, можно дать ДПЛА команду на повторный заход на цель. Поскольку цель уже заведомо есть, и положение её известно, при повторном заходе можно несколько сузить поле зрения, с тем, чтобы при появлении цели в кадре, она выглядела более крупно.

Описанный процесс является типовым при работе оператора ДПЛА с целью. Управление (пилотирование) ДПЛА с точки зрения оператора очень просто. ДПЛА сам выдерживает первоначально заданный маршрут, оператору нет необходимости самому управлять и положением ДПЛА относительно центра масс, так как курс, крен и тангаж ДПЛА поддерживает автопилот. Работа оператора сводится только к выполнению «человеческих» функций: поиску, обнаружению, распознаванию цели, к выдаче команд управления шириной поля зрения и направлением оптической оси кадровой обзорной системы, к выдаче команд на измерение координат цели и на повторный заход ДПЛА (при необходимости). Является ли это «пилотированием» ДПЛА? Можно спорить. Но именно возможность взаимодействия оператора с ДПЛА, его целевой нагрузкой по результатам наблюдения цели и отличает ДПЛА от неуклонно исполняющего запрограммированные галсы беспилотного самолёта-разведчика.

Возвращаясь к лингвистике и формальному разделению пилотирования и самолётовождения, можно было бы утверждать, что истинным дистанционно пилотируемым летательным аппаратом является авиационная модель. Авиамодель лишена каких-либо средств автоматического управления полётом. Оператор передаваемыми по радиоканалу командами воздействует на аэродинамические рули и сектор газа авиамодели, непосредственно управляя её вращательным движением. То есть, оператор пилотирует авиамодель дистанционно. Формально верно. Однако авиамодель интуитивно не попадает в тот класс летательных аппаратов, которые мы называем дистанционно пилотируемыми. Причина в том, что управление авиамоделью возможно только при визуальном  наблюдении авиамодели оператором. Отсюда два вывода:

·        пилотирование авиамодели оператором ограничивается пределами оптической наблюдаемости авиамодели, в смысле понимания оператором её текущей пространственной ориентации (это не более полукилометра),

·        пилотирование авиамодели требует от оператора очень много внимания, поскольку характерное время вращательного движения авиамодели измеряется долями секунды.

Из попадающихся в литературе и Интернете сведений можно заключить, что первые ДПЛА «Пойнтер» (UAV Pointer) пилотировались оператором как авиамодели, но путём наблюдения не самого ДПЛА, а ТВ изображения, передаваемого с его борта. Возможно, это так. Наши собственные экспериментальные исследования такого способа управления показали, что управление по ТВ изображению настолько трудно для оператора, что можно считать его практически невозможным. А если ещё и местность не богата ориетирами? Можно и не вернуться J. Кстати, в комплексе «Строй-П» реализован режим ручного управления ДПЛА «Пчела», при котором команды оператора, наблюдающего ТВ изображение местности, подаются непосредственно на рули ДПЛА. На испытаниях комплекса было несколько попыток воспользоваться этим режимом, но они, чуть было, не привели к гибели «Пчелы». После этого никто никогда не пользовался режимом ручного управления «Пчелой». И правильно делали!

Тем не менее, в американской литературе сейчас разделяют понятия UAV (Unmanned Aerial Vehicle) и RPV (Remotely Piloted Vehicle). Термин RPV буквально означает «дистанционно пилотируемый аппарат». Так американские коллеги называют летательные аппараты, управляемые непосредственно оператором. Поскольку отечественная практика отвергла способ непосредственного управления оператором летательным аппаратом, мы такого различия проводить не будем.

Подведём итог попыток определить понятие «дистанционно пилотируемый летательный аппарат». 

Во-первых, дистанционно пилотируемый летательный аппарат – это составная часть комплекса ДПЛА. Вне комплекса ДПЛА не может быть ДПЛА. Только во взаимодействии ДПЛА с наземным пунктом управления и его центральным элементом – человеком-оператором реализуется главная особенность ДПЛА – интерактивное  управление. Комплекс ДПЛА, состоящий из ДПЛА и наземного пункта управления,  – это принципиально  радиотехническая система, обязательными элементами которой являются:

·        радиоканал передачи текущей разведывательной информации на пункт наземного управления,

·        командный радиоканал управления ДПЛА и его целевой нагрузкой.

Только при наличии таких каналов возможно интерактивное управление ДПЛА.

Во-вторых, ДПЛА – это автоматический летательный аппарат, способный выполнять полёт по заданному маршруту и поддерживать свою ориентацию в пространстве без вмешательства человека, но, в то же время, готовый немедленно реагировать на управляющие воздействия человека-оператора. 

 

 

 

 

 

 

[На главную страницу ДПЛА.ру]

 

 

[ДПЛА.ру/Главное меню]

 

 

Авиационный топ. Нижние два числа - хитов всего и хитов в среднем за день.