Рекомендуемая методика просмотра протяжённых объектов комплексом ДПЛА ГрАНТ

Исходные данные

Комплекс ДПЛА в соответствии с тактико-техническими характеристиками [1] имеет дальность действия 70 км.

Это означает, что при удалении ДПЛА ГрАНТ от базовой автоматизированной рабочей станции (БАРС) на расстояние менее 70 км  и наличии прямой радиовидимости между БАРС и ДПЛА, операторы комплекса (командир и штурман), находящиеся на рабочих местах в БАРС могут контролировать и корректировать полёт ДПЛА по командно-телеметрической радиолинии (КТК) и наблюдать ТВ  изображение подстилающей поверхности от целевой нагрузки ДПЛА, поступающее от ДПЛА по ТВ радиоканалу  в реальном масштабе времени.

При удалении ДПЛА от БАРС на расстояние большее 70 км или при отсутствии прямой радиовидимости ДПЛА операторы комплекса теряют возможность контролировать полёт ДПЛА и наблюдать ТВ изображение из-за прекращения радиосвязи ДПЛА с БАРС. Прекращение радиосвязи никак не влияет на полёт собственно ДПЛА, который продолжает выполнять заданную программу полёта, включая фотографирование подстилающей поверхности. При возврате ДПЛА в зону прямой радиовидимости радиосвязь восстанавливается,  а контроль операторов над ДПЛА и возможность наблюдения ТВ изображения возобновляются.

Настоящая методика построена, исходя из оборудования ДПЛА ГрАНТ стандартной целевой нагрузкой типа ТРАЛ Чистякова [2], состоящей из трёх ТВ камер и цифрового фотоаппарата, расположенных на гиростабилизированной по крену платформе.

Другими исходными данными для разработки настоящей методики служат (см. ТТХ [1]):

  • продолжительность полёта ДПЛА ГрАНТ  - 3 часа;

  • крейсерская воздушная скорость -V=120 км/час (V~=30 м/с);

  • 'эквивалентный постоянно встречный ветер  - U=10 м/с.

При таких исходных данных путевая скорость ДПЛА составит

W=V-U=20 м/с~=70 км/час.

Допустимая протяжённость маршрута при 3 часовом полёте ДПЛА составит 210 км, а с получасовым навигационным запасом - 175 км.

 

Схема и методика применения комплекса

На рисунке 1 показана схема просмотра протяжённого объекта комплексом ГрАНТ с одной стартовой позиции в реальном масштабе времени.

Рис.1. Схема просмотра участка протяжённого объекта (трубы) с одной стартовой позиции

Для просмотра участка протяжённого объекта  выбирают стартовую позицию, отвечающую следующим требованиям:

  • стартовая позиция должна быть расположена по возможности недалеко (несколько километров) от участка, предполагаемого к просмотру;

  • стартовая позиция должна быть расположена на открытой местности с тем, чтобы обеспечивать возможность старта и посадки ДПЛА;

  • стартовая позиция должна обеспечивать радиовидимость ДПЛА с БАРС на всём протяжении предполагамого маршрута просмотра протяжённого объекта при требуемой высоте полёта ДПЛА (типовая высота 400 м).

Для просмотра участка составляют два маршрута полёта ДПЛА, "правый" (показан на рис 1 красным пунктиром) и "левый" (показан на рис.1 зелёным пунктиром).

Последовательно выполняют два полёта ДПЛА, один полёт по "правому" (красному) маршруту, второй полёт по "левому" (зелёному) маршруту. В процессе полётов операторы комплекса в реальном масштабе времени наблюдают изображение подстилающей поверхности. Запись ТВ и телеметрии осуществляется автоматически так же, как и фотографирование подстилающей поверхности с темпом 1 раз в 6 секунд с накоплением кадров в памяти цифрового фотоаппарата ДПЛА. После завершения каждого полёта содержимое памяти цифрового фотоаппарата ДПЛА списывают на переносный носитель и передают на дешифрацию.

 

Расчёт протяжённости маршрута и времени просмотра

Предполагая просматриваемый участок протяжённого объекта прямолинейным, а удаление стартовой позиции от разведываемого протяжённого объекта небольшим (отрезок SA<<AB1, и SA<<AB2) можно считать, что расстояния AB1 и AB2   равны по 70 км каждое, а общая длина просматриваемого с одной стартовой позиции участка  составляет 140 км. 

Путь, который необходимо проделать ДПЛА в каждом из полётов, равен:

L1=SA+AB1 (или L2=SA+AB2),

что с учётом неравенств (SA<<AB1, и SA<<AB2)составляет примерно 140 км и при принятых исходных данных требует продолжительности полёта ДПЛА около 2 часов.

При темпе фотосъёмки подстилающей поверхности 1 раз в 6 секунд за 2 часа будет сделано 1200 кадров, что при объёме кадра в памяти 4 МБайт потребует объёма памяти цифрового фотоаппарата ДПЛА 4,8 ГБайт. Такой объём памяти в современных условиях вполне реален.

 

Методика просмотра более длинных участков

На рис. 2 приведена схема последовательного просмотра протяжённого объекта (трубы) с использованием нескольких стартовых позиций

Рис.2. Схема последовательного просмотра протяжённого объекта (трубы) с нескольких стартовых позиций

Методика просмотра протяжённых объектов длины большей, чем может быть просмотрена с одной стартовой позиции по схеме рис. 1, заключается в последовательном просмотре заданного участка с использованием нескольких стартовых позиций.

После просмотра участка с одной стартовой позиции (участок DE и точка S1 на рис.2) по описанной выше методике комплекс ДПЛА ГрАНТ перебазируют своим ходом на другую стартовую позицию (перебазирование комплекса условно показано извилистой чёрной пунктирной линией).

С новой стартовой позиции (точка S2 на рис.2) повторно применяют комплекс по схеме рис.1 таким образом, чтобы следующий просмотренный участок (EF на рис. 2) примыкал к участку, просмотренному ранее (DE на рис.2).

 

Возможности увеличения производительности комплекса при просмотре протяжённых объектов

Производительность комплекса определяется следующими его характеристиками:

1) дальностью действия комплекса, которая ограничена в первую очередь сферичностью Земли и местными предметами;

2) скоростью полёта ДПЛА, которая определяется психофизиологическими возможностями операторов по наблюдению подстилающей поверхности в реальном масштабе времени.

Поэтому производительность комплекса может быть увеличена только за счёт отказа от наблюдения протяжённого объекта в реальном масштабе времени. Для оценки достижимого увеличения производительности комплекса с учётом послеполётной обработки отснятых кадров необходимы специальные теоретические и экспериментальные исследования.

 

 

Ссылки

1. Основные ТТХ комплекса дистанционно пилотируемых летательных аппаратов ГрАНТ

2. ТРАЛ Чистякова. Краткое иллюстрированное пояснение принципа действия. 2001 год

  SpyLOG