Принципы выбора беспилотника под Ваши задачи

Если на вашем предприятии встал вопрос о покупке профессионального БПЛА для целей аэрофотосъемки, картографии, геодезии, мониторинга, маркшейдерии и других задач, очень важно правильно понять, какой именно беспилотник наиболее оптимально подходит для решения поставленных задач.

Беспилотники сейчас в основном делятся на 3 типа:

-          БПЛА самолетного типа.    Перейти в каталог или выбрать конкретную модель:  Trimble UX5, Суперкам S350-f,  Геоскан 201,  Птеро-СМ,  ДЕЛЬТА-М,  Геоскан 101,  Птеро–Е5,  Trimble Gatewing X100,  Суперкам S250-f,  Суперкам S240-f,  Геоскан 101М, Суперкам S100f (Пионер)

-          БПЛА вертолетного типа

-          БПЛА мультироторного типа   Перейти в каталог или выбрать конкретную модель:  Геоскан 401,  Суперкам Х8,  Суперкам Х8M,  МИИГАиК Х4, Суперкам X6

Стоимость беспилотника также варьируется в очень больших пределах в зависимости от ТТХ БПЛА, но самое главное от фирмы производителя и потенциальных клиентов. На стоимость влияет:

-          Тип двигателя. Так бензиновый двигатель стоит дороже и обходиться дороже электрического, а при постройке беспилотника на бензине необходимо решить большое количество нетривиальных задач, первая из которых это уменьшение количества вибраций передаваемых от винто-моторной группы, в отличии от беспилотника на электричестве где вибрации гораздо ниже.

-          Законченность и удобство продукта: это пожалуй основное. Ведь БАК (Беспилотный Авиационный Комплекс) или БАС (Беспилотная Авиационная Система), это:

1) БЛА (БПЛА) – Беспилотный Летательный Аппарат.

2) НСУ (Наземная Станция Управления), обычно содержит ноутбук и радиомодем, (о них в конце статьи).

3) ПН (Полезная Нагрузка), обычно камера видимого диапазона, реже видеокамеры и тепловизоры, но разновидностей может быть большое количество.

4) ПО (Программное Обеспечение), это не только программы планировщика маршрутов, но и программы обработки полученных данных и приведение данных в конечный продукт необходимый заказчику

Все эти элементы так или иначе взаимодействуют между собой, но от того на сколько это удобно и качественно, зависит, будет ли ваш БЛА активно эксплуатироваться или придется все время его обслуживать и в скором времени полностью отказаться от беспилотника, как просто от дорогой игрушки неоправдавшей ожидания.

-      Цена владения. Некоторые БПЛА имеют 10-ки устройств и механических узлов в совокупности с бензиновым двигателем. Такие аппараты просто необходимо снабжать специалистом, который будет отвечать за БЛА и проводить его техническое обслуживание, также будет необходим подходящий транспорт например Газель, а также цена расходников и ошибки намного больше чем у небольших электрических юортов, которые по сути не надо обслуживать, а эксплуатировать может даже ребенок.

Основными ориентациями промышленности остаются БПЛА самолеьного типа. Эти БПЛА продолжают выполнять задачи аэрфотосъемки и мониторинга площадных и линейных объектов. Взлет производятся зачастую с катапульты, иногда просто с рук (Орлан 1), а посадка производиться на парашют, если беспилотник тяжелый, то используется еще и подушка безопасности, которая надувается перед ударом БПЛА о землю. (картика посадки Орлан 10) При установке хороших камер (бытовых, но калиброванных) и высокоточного ГНСС приемника, беспилоник может рассматриваться как БПЛА для геодезии и БПЛА для аэрофотосъемки.

Если по роду своей задачи  вы хотите купить квадракоптер для аэрофотосъемки (аэросъемки), вам надо руководствоваться некоторыми другими посылами, чтобы купить бпла. Так как ТТХ БПЛА вертолетного типа и характеристики БПЛА самолетного типа в корне различы.

Преимущества БПЛА мультироторного типа над самолетным, теже, что и у БПЛА вертолетного типа. 

А преимущества у БПЛА коптер над БПЛА вертолет примерно можно изобразить так:

-          Большая стабильность аппарата на малых скоростях.

-          При весе аппаратов до 5кг по КПД выигрывает

-          Легкость в управлении

-          Безопасость для окружающих

-          Перестрахова по надежности

-          Ремонт дешевле и проще

1)      Вертолет и вправду лучше летит на скорости или стоит на месте, действительно беспилотик для видеосъемки, это все чаще коптер,  потому что плавные пролеты ему удаются очень хорошо, собсвенно говоря это одна из его главных задач на сегодняшний момент.

2)      При весе аппаратов до 5кг по КПД выигрывает  мультикоптер, однако при установке бензинового двигателя преимущество переходит к вертолету беспилотнику. Но бензиноый двигетель имеет гораздо большие вибрации, чем даже 6-8 электрических моторов у мультикоптрера, эти высокочастотные вибрации побороть весьма не просто, а вибрации, которые будут передаваться на видео, для съемок видео катострафичны.

3)      В вертолетах есть такое понятие, как скорость и шаг винта, в классическом коптере шага винта нет, это мешает ему более плавно спускаться с высоты, особенно на больших винтах, но зато упрощает управление аппарата в целом.

4)      Маленький кухоный нож безопаснее одного мачетте, хотя тут уже зависит от ситуации, но кроме пальцев коптеру отпилить ничего пока не удавалось.

5)      Имея 8 и более винтов коптер не заметив патерю одного или даже двух из них, без каких либо излишних дерганий может произвести посадку, в некоторых случаях 6-ти моторный аппарат также может завершить задание и произвести посадку.

6)      Если вы решились купить беспилотник вертолет для аэросъемки,  то надо сразу задуматься о цене ошибки. Все ВМГ (винто-моторные группы) коптера находятся на приличном расстояниии друг от друга и то, что случилось с одним винтом на другой может не повлиять, а ремонт часто заканчивается на смене копеечного винта прямо в поле. Что касается вертолета, то если, например беспилотный вертолет совершил посадку в траву и не очень удачно зацепился за нее, то система шестиренок находящяяся внутри аппарата может просто перемолоть себя, а это долгий и весьма дорогостящий ремонт.

И все же коптер для аэросъемки и вертолет для аэросъемки то - это разные классы аппаратов.  Характеристики БПЛА сильно различаются – промышленные беспилотные самолеты сейчас весят по 50-100 и более киллограмм и могут летать по 3-7 часов, таская очень сьезное и дорогостоящее оборудование для аэрофотосъемки: профессиональные аэрофотосъемочные камеры, лазерные сканеры стоящие не одним миллион иногда даже долларов.  И цена БПЛА может также далеко выходить за цену в пару мллионов рубликов. Цена среднестатистического коптера пока довольно примерна, но находится в районе миллиона рублей. Исходя из этого хочу заметить, что купить вертолет для аэросъемки может действитеьно большая компания понимающяя необходимость в этом, со штатом специалистов в этой области.

Исходя из таблицы сравнения беспилотников в начале статьи, которая,правда, разработана исключительо для самолетов, можно сказать что вертолет – это мини беспилотник, а коптер микро беспилотник.

Сколько стоит беспилотник - сильно зависит не только от самого летательного аппарата, но и от НСУ, ПН и подвеса, о которых ниже.

НСУ (Наземная Станция Управления)

В общем случае НСУ – это ноутбук с подключенным к ней радиомодемом.

Ноутбук может быть защищенным как Panasonik TOUGHBOOK CF-53, такие в комплект можно доложить с многими БПЛА. У Птеро, например два радиомодема ближней и дальней связи, так как аппарат может улететь на 400км и вернуться обратно и к ноутбуку привязан специальный пульт, с тремя кнопка который в случае например зависания компьютера, может выключить питание борта, выпустить парашют или вернуть беспилотник на точку старта.УTrimble UX5, Trimble X100 (Gatewing X100) под БЛА спроектирован специальный компьютер, кто конечно добавляет удобства с добавлением цены комплекса за БАК или БАС (Беспилотный авиационный комплекс (система))

    

На некоторых НСУ устанавливается трекер с направленными антеннами. БПЛА во время полета передает свои координаты на НСУ, а трекер вращается в двух плоскостях и наводит антенну с узкой диаграммой направленности на летящий беспилотник . Это позволяет в несколько раз увеличить дальность радиосвязи по сравнению с обычными штыревыми антеннами.

У некоторых беспилотников есть возможность управления в ручном режиме с пульта или джойстика. Но это присуще в основном БПЛА мультироторного типа, для выполнения художественных или технических задач, где полету проходят вблизи объектов.

Полезная нагрузка для беспилотника (ПН для БПЛА)

Перед тем как  купить бла, необходимо определиться с  полезной нагрузкой, которая  также может сильно различаться в зависимости от задач.

Это могут быть:

- камеры теплового диапазона,

- мультиспектрометры

- фото и видео оборудование

- лазерные сканеры,  лидары

- все то что можно сбросить с аппарата и т.д.

При необходимости построения фотопланов местности или других задач требующих точности, на борту аппарата должен быть установлен ГНСС приемник, а на земле должна быть промеренная опора (закоординированые опознаки)

Самым востребованным является беспилотник с камерой видимого диапазона

Подвесы для БПЛА

Цена беспилотного летательного аппарата зависит и от типа подвеса. 

Подвесы в зависимости от задачи и подвесного оборудования также сильно меняются.

Беспилотные летательные аппараты для аэрофотосъемки или кадастра, имеют аэрофотосъемочная аппаратура на беспилотниках зачастую закрепленную жесто и ортоганально(четко вниз). Некоторые производители устанавливают 2ух осевые подвесы. Такие подвесы в сильный ветер компенсируют углы сноса, а трех осевые подвесы также компенсирую эффект елочки. Минусом таких решений является сильное усложнение конструкции, и увеличение энергопотребления, как следствие уменьшение времени полета и надежности и увеличение цены.

В случае полета без подвеса, грамотное планирование маршрута полета относительно ветра и правильная обработка, дадут качественный результат в задаче Аэрофотосъемка местности (топосъемка).

При таких задачах как например мониторинг протяженных объектов - ЛЭП, для контроля состояния опор, провисания проводов, аппарат должен летать низко (70-200м) и в таких случаях камера устанавливается под наклоном 10-20 градусов, что позволит при небольшом базисе съемки увеличить стерео эффект.

В задачах Мониторинг с БПЛА в необходим качественный видеоканал и управляемый 2ух или 3ех осевой подвес, чтобы оператор смог в вращать камерой как считает нужной и в случае необходимости направить БПЛА в точку интереса.

На мультироторных БПЛА 2ух или 3ез осевой подвес является необходимостью. Полет мультикоптера зачастую подвержен большей нестабильности, чем самолетный БПЛА. 3ех осевую подвесы используются зачастую в задачах художественной аэровидеосъемке, где подвесом с камерой управляет оператор и для съемки сферических аэропанорам.

Виброразвязка  также очень часто необходимый элемент подвеса. Её задача минимизировать вибрации, передающиеся от винто-моторной группы на полезную нагрузку. Особенно важно это при использовании бензинового двигетеля на самолетных БПЛА, вибрации от бензинового двигателя намного больше, чем от электрического, а  отключение двигателя БПЛА в момент съемки АФА (аэрофотоаппарата)  не практикуется.

На некоторых НСУ устанавливается трекер с направленными антеннами. БПЛА во время полета передает свои координаты на НСУ, а трекер вращается в двух плоскостях и наводит антенну с узкой диаграммой направленности на летящий беспилотник . Это позволяет в несколько раз увеличить дальность радиосвязи по сравнению с обычными штыревыми антеннами.

 

Беспилотник продажа в РФ

Важный момент если вы хотите купитьбеспилотный летательный аппарат, который произведен за рубежом официально, такой как Trimble UX5, Trimble X100 (Gatewing X100). То необходимо получить заключение от федеральной службы по Военно-техническому сотрудничеству (ФСВТС), о том что ввозимый на территорию РФ беспилотник, к продукции военного назначения не относиться. Так как такого рода продукция, может попадать под действие Федерального закона от 18 июля 1999г. № 183-ФЗ "Об экспортном контроле".

И при официальном провозе таможня возьмет 20% от стоимости аппарата, как и с другой авиационной техники весом до 2 000кг, что скажется на цене беспилотника. 

 

Метод Взлета-посадки БПЛА

Для некоторых покупателей БПЛА этот момент не играет никакой роли, а некоторым он крайне важен:

Взлет:

Для БПЛА существует виды взлетов такие как:

- со взлетной полосы

- с катапульты

- с рук

И виды посадок:

- на взлетною полосу

- на парашют/подушку безопасности

- на корпус

 

Взлетная полоса:

Очевидным минусом взлетной полосы является то что она есть далеко не всегда, и со взлетной полосы взлетаю восновном  беспилотники которые весят сотни киллограмм и тонн, цены таких беспилотников соответствующие.

Посадка на взлетную полосу должна осуществляться либо вручную (что неприемлемо), либо с помощью очень хорошего автопилота. В любом случае такие БПЛА восновном заточены на военного потребителя.

 

Взлет с катапульты:

Это Самая популярная система запуска БПЛА. Т.к. работа БПЛА происходит восновном в местах необорудованных взлетно-посадочной полосой.

Катапульты бывают:

- пневматические

- резиновые

- резиновые ручные

Пневматические катапульты разгоняют бпла с помощью плотного воздуха. Плюсом является удобство эксплуатации в зимние периоды времени. Минусом является невозможность провозить заряженные баллоны гражданскими самолетами.

Катапульты где разгоняющим элементом являются резинки, не имеют проблем с провозом, но имеет проблемы с количеством циклов эксплуатации, в первую очередь в зимние периоды времени, где резинку нужно ставить перед взлетом и убирать в теплое место сразу после взлета.

 

 

Запуск с катапульты самолетного БПЛА Gatewing Х100 (Trimble Х100)

 

Посадка самолетного БПЛА Gatewing Х100 (Trimble Х100)

 

запуск БПЛА Геоскан 101 на Заокском геополигоне

 

 

"резиновые ручные катапульты" - основной плюс большая компактность, но при запуске надо иметь силу и аккуратность, чтобы аппарат не въехал на старте в землю, хотя это большая редкость.

 

Взлет с рук:

Основной плюс виден из названия, но в тоже время основной минус заключается в безопасности, на старте бпла включает полную мощность двигателя и его можно неудержать, особенно при запуске БПЛА мультироторного типа. 

 

Посадка на парашют/подушку безопасности

Очевидный плюс парашюта - это достаточно мягкая посадка, с условием мягкой подстилающей поверхности. Но тут же сразу вылезает и минус

 во-первых дополнительный вес,

во-вторых аппарат при срабатывании парашюта, бпла останавливается и его полет зависит только от ветра. Если парашют раскрывается на высоте 100метров, при скорости ветра 14м/с, то аппарат может унести на километр от предполагаемой точки посадки. Этот факт ограничивает использование бпла с парашютной системой на некоторых объектах.

Если парашют после посадки не отстреливается, он может надуться и потащить самолет по земле, что может привести к поломкам.

Большие беспилотные аппараты(более 15кг), имеют подушку спасения, которая смягчает удар при посадке, это позволяет сделать парашютную посадку более быстрой, не боясь за самолет. Такая система посадки есть у Птеро-СМ и Птеро-Е5

 

Посадка на корпус

Возможна только при малом весе аппарата и необходимой жесткости. Такие системы хорошо эксплуатируются на сильно ветреных объектах, такая система работает на БПЛА Trimble UX5. Данный БПЛА способен выполнять аэрофотосъемочную задачу при ветре скоростью до 65км/ч. При подлете к точке посадки аппарат включает реверс мотора и садиться на корпус прямо в назначенную точку, не зависимо от скорости ветра.

 

Если вас заинтересовали мультироторные системы, вы можете подробнее ознакомиться с ними в разделе Новости .

Съёмка с воздуха

Copyright © 2015. All Rights Reserved.