Jump to content

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Sign in to follow this  
Guest TMykalay

FPV на службе МЧС!

Recommended Posts

Guest TMykalay

Вот и ушла зима. Но вместе с собой, она забрала и несколько жизней. Причина проста: многие аулы, хозяйства, находятся в бескрайних степях Казахстана. Они занимаются скотоводством, сеют, жнут и все это вдалеке от цивилизаций. И так бывает, что внезапно начавшаяся пурга, метель или буран застают многих путников врасплох. А так как многие автотрассы в Казахстанских степях находятся на одном уровне с горизонтом, то после пару-тройки часов, снег покрывает ровным одеялом все вокруг! Вот тут и начинается страшное. Вроде бы определяешь по солнцу правильное направление и едешь, едешь. Но на самом то деле, начинаешь удалятся от любой и так то в общем-то, не близкой, цивилизаций. Ну а службы ЧС, первым делом начинают пробиваться строго по засыпанному асфальту, освобождая все застрявшие авто. Казахстанские степи слишком огромны что бы ЧС-ники могли бы на вертолетах мониторить все!

В итоге - замершие люди в степях. Последний запомнившийся случай этого года - пожилая семейная пара. Нашли их, всего то в 10 км от аула. Заплутали в буран.

 

Вот тут я и подумал о своем хобби и о моем начинающемся интересе к FPV полетам:

 

И так, начнем как бы чисто - гипотетический:

 

ТЗ

1. Облет заданного квадрата местности с фото и видео фиксацией высокого разрешения, а так же, съемкой на инфракрасную камеру с привязкой к данным (широта, долгота) из GPS навигатора.

 

для этого нужно: БПЛА оснастить 1 курсовой камерой, 1 обзорной видео камерой высокого разрешения, 1 фотокамерой и 1 инфракрасной камерой.

а) Курсовая - для управления БПЛА с записью данных на земле в зоне действия прием-передатчика.

б) Видео и фотокамеры HD качества с записывающим устройством непосредственно на борту БПЛА.

в) Данные с инфракрасной камеры записываются также на борту БПЛА, а так же передаются на наземную станцию до момента включения Автопилота.

 

2. БПЛА, управляется с наземной станции до зоны уверенного действия прием-передатчика, после, переключается на автопилот и совершает дальнейший полет без участия "земли"

 

В связи этим есть следующие вопросы:

 

1. Какая конструкция планера самая подходящая для этих целей?

 

2. Самый эффективный тип двигателя для достижения максимальной энерговооруженности - масса топлива (аккамуляторы, жидкое топливо)+ масса полностью снаряженного БПЛА / часы.

а) Электродвигатель

б) ДВС

в) Смешанный (ДВС+Электро)

 

Иные виды двигателей не расматриваем.

 

3. Какова реально возможная максимальная длительность полета БПЛА с размахом крыла 2,5 - 3 метра? Теоретический?

 

 

Спасибо за внимание. Жду ваших отзывов. Может быть нам удастся что-то сделать действительно очень хорошее.

С уважением, Мурат.

Share this post


Link to post

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Чтобы правильно поставить перед собой техзадачу, (и после её успешно реализовать) сразу определимся правильно и с терминологией. ДПЛА. Так будет правильней. "Дистанционно пилотируемый..." Наличие на борту автопилота не делает аппарат беспилотником. К тому же, случайно ляпните где перед сердобольными представителями власти слово "беспилотник", возьмут, да и отберут у Вас модель, просто так на зло, если дали повод.

 

По двигателю - для FPV модели, думается, лучший выбор это электрический

- не нужно бояться, что он заглохнет в полёте

- меньше вибрация -> качество картинки выше, изображение не будет плыть и дрожать

- на дальние дистанции наверно электромотор более экономичен. Если ДВС работает на малом газу, это не значит, что он не жрёт топливо вёдрами

- постоянство центровки аппарата, она не перемещается по мере расхода топлива

- общее электропитание можно организовать от одного аккумулятора (при необходимости).

 

При выборе модели про погодные условия не забывайте. Вы тут говорите про пургу и снежные метели... Думаю, все помнят тот случай - летал на "Изике" возле аэропорта, ветерок подул, модель унесло в сторону взлётной полосы.

 

По камере - чтобы не увешивать всю модель объективами, можно попробовать подыскать "совмещение". Курсовую с обзорной (HD камеру, но чтобы она могла и на AV выход параллельно сигнал выдавать, чтобы подцепить к ней видеопередатчик), или обзорную HD с фотоаппаратом - вроде как сейчас уже есть фотики, умеющие снимать HD видео или HD-камеры, умеющие вполне сносно фоткать.

Share this post


Link to post
Guest TMykalay
При выборе модели про погодные условия не забывайте. Вы тут говорите про пургу и снежные метели...

 

Естественно, полет будет осуществлятся как только успокоится метель и пурга.

 

Так значит, в принципе, это реально осуществимо?

 

С Уважением, Мурат.

 

ПЫ-СЫ:п пожалуйста, расскажите чем принципиально различаются БПЛА и ДПЛА?

Edited by TMykalay

Share this post


Link to post
чем принципиально различаются БПЛА и ДПЛА?

БПЛА - любой ЛА, на борту которого нет экипажа. В том числе и РУ модели, независимо от того как относятся к этому моделисты.

ДПЛА - один из видов БПЛА, пилотируемый с наземной станции управления.

 

Что касается Вашей задачи. В принципе она вполне решаема. НО!!!

Как и большинство моделистов, Вы беретесь за нее с самолетика.

А надо бы с методики выполнения работы.

Потом определение необходимой полезной нагрузки и требующегося для неё наземного обеспечения.

И только потом можно определить требования к бортовому оборудованию и самому ЛА.

 

Для такого поискового комплеса основным критерием эффективности является площадь, снимаемая за один полет, при заданной разрешающей способности фото/видеоматериалов. Т.е. для начала надо определится с разрешающей способностью ПН.

В этом отношении видео сильно уступает фото, при равном бюджете и габаритно-массовых характеристиках.

Кроме того для обработки/просмотра фото требуется меньше времени, хотя бы потому, что их меньше.

Чтобы ускорить процесс обработки, можно фото разделить на группы, соответствующие трекам АФС, и просматривать их параллельно несколькими операторами.

Для такой задачи вполне подойдет фотокамера с размером матрицы 1/1.7-1/1.6 и больше. Т.е. это фотокамера весом около 200гр-400гр.

Для такой задачи ОБЯЗАТЕЛЕН автопилот, программное обеспечение которого позволяет планировать маршрут аэрофотосъемки.

Иначе Вы рискуете получить "бреши" и/или наоборот излишнее перекрытие отдельных участков. Ну и такой АП обеспечит геодезическую привязку снимков и углы пространственной ориентации, чтобы потом не гадать, где было сделано нужное фото и как оно повернуто. Тем более там у Вас практически безориентирная местность.

К такому АП нужен хороший радиомодем, чтобы Вы могли постоянно контролировать ЛА на маршруте.

На ручное управление оставьте только взлет и посадку, поэтому особых требований к ситеме РУ нет.

Нужна ли курсовая камера и радиоканал для передачи информации с неё , думайте сами.

Эффективная высота АФС, для доступных вариантов комплектующих, около 400-500м.

С этой высоты на видео с курсовой камеры практически ничего не видно. Единственная польза от неё - некоторое спокойствие оператору, да и то первое время. Потом все признают, что пользы от неё мало. Лучше избавиться от лишнего веса и источника достаточно мощного ЭМИ на борту.

 

 

 

 

Share this post


Link to post

Где-то тут по соседству была тема примерно такого же содержания - облёт FPV моделью территории над лесом, контроль за лесничеством, туристами, автомашинами в лесу. Даже воздушные фотки приводились - лес летом, зимой, туристы возле озера.

Только я ту тему что-то найти не смог, может коллеги помнят куда она подевалась.

Это я к тому, как с фотика (с воздуха) выглядит земля, чтобы посмотреть и прикинуть - каков охват площади в кадре, достаточно ли мегапикселей такой фотки для поисковых нужд. Помню, машины видно было, а вот отдельно людей - нет.

 

 

БПЛА - любой ЛА, на борту которого нет экипажа.
Способный самостоятельно совершить весь полёт. Без участия пилота.

В данном же случае пилот принимает участие как минимум на двух этапах - взлёта и посадки.

Да, р/у модели все беспилотные. То есть на борту пилота нет. Это и так понятно)) Но управляемые пилотом, дистанционно. А значит, это не беспилотник.

...Ну это в общем вопрос терминологии, не более того)). Главное, чтобы окружаюшие люди понимали вас правильно, о чём суть. А то бывают, что понимают и неправильно...

Share this post


Link to post

Да, я поднимал эту тему. В принципе всё было достаточно хорошо расписано А-50. Только у меня когда дело дошло до реализации идеи в жизнь заказчик дал задний ход. Сейчас занят подготовкой к соревнованиям и нету времени отработать некоторые моменты на практике для ясности...

Share this post


Link to post
Guest TMykalay

Уважаемый Max! На данный момент проект на стадии переговоров с людьми в "погонах". Проясняем правовую сторону вопроса. Видимо, придется выступать как ЮР лицо (дабы было бы кого, если че, взять за мужское достоинство).

Буду штудировать вашу тему.

После, могу ли я надеяться на Вашу помощь для решения конкретных вопросов, если таковые будут? (Уверен, - обязательно будут!)

С уважением, Мурат.

Share this post


Link to post
Guest TMykalay
По двигателю - для FPV модели, думается, лучший выбор это электрический...

 

Уважаемый Dimetrio, а как Вы думаете, почему Американские PREDATORы на жидком топливе, а его замена MQ-1 Predator, вообще - турбовинтовой! Может все таки, жидкое топливо обеспечивает по отношению к своему весу больший энергозапас чем Ли-По акумы? Сейчас ищу по нету авиамодельные 4-х тактные и 2-х тактные многопоршневые ДВС, которые имеют собственные стартеры. Может кто-нибудь слыхал о таких?

С Уважением, Мурат.

Edited by TMykalay

Share this post


Link to post
ТТХ MQ-1

Размах крыла, м: 14,84

Длина самолета, м: 8,23

Высота, м: 2,21

Масса, кг

пустого: 512

максимальная взлетная: 1020

Тип двигателя: 1 x ПД Rotax 914 UL

Мощность, л.с.: 105

Максимальная скорость, км/ч: 217

Крейсерская скорость, км/ч: 110—130

Дальность полета, км: 740

Продолжительность полета, ч

нормальная более: 20

максимальная: 40

Практический потолок, м: 7920

Ну дык, это ж как автомобиль по отношению к игрушечной машинке! Там другие масштабы и двигатель под них соответствующий.

На всех небольших "переносных" беспилотниках - поголовно электричество.

И к тому же, чисто из упрощения и удешевления эксплуатации. Что быстрее и проще - зарядить ходовой аккумулятор для такой здоровенной дрыны, или заправить её топливом. И во-вторых, на электротяге Предатор будет значительно дороже в себестоимости.

Share this post


Link to post
...жидкое топливо обеспечивает по отношению к своему весу больший энергозапас чем Ли-По акумы? Сейчас ищу по нету авиамодельные 4-х тактные и 2-х тактные многопоршневые ДВС, которые имеют собственные стартеры...

А смысл в ДВС?

Да, больше продолжительность полета. При озвученных выше габаритах ЛА можно получить под 12ч.

НО!!!

Как уже сообщил выше наиболее доступный вариант ПН, при ограниченном бюджете, фотокамера.

Соответственно, пока ЛА не вернется, информации ПН нет.

Какой смысл в информации, полученной через 8-10ч, да еще требующей обработки и анализа несколько часов?

Теряется оперативность.

Сейчас на аккумуляторах вполне можно добиться более 2-х часов полета, при скорости около 80-км/ч.

Для обеспечения перекрытия кадров их приходится делать примерно через 6-8сек.

Если предположить, что подлетное время до зоны АФС примерно 30мин, то на саму работу будет около 60мин.

Нетрудно подсчитать сколько потребуется сделать фотографий за это время.

Это количество надо сохранить и обработать.

Лучше их не накапливать большими порциями, т.к. всегда есть риск/вероятность потери информации и тогда придется полет повторить.

И еще, лучше несколько относительно простых самолетов, чем один сложный и дорогой.

Если их запустить одновременно, а это вполне возможно, оперативность работы будет выше.

В любом случае для таких работ необходимо иметь не менее 2-х ЛА.

И планер для этих ЛА желательно взять из готовых наборов, чтобы небыло проблем с восполненнием парка и его повторяемостью.

Конечсно сделать самому интересно, но не забывайте, всё это делается не для удовлетворения своих конструкторских амбиций.

И потом, один ЛА сделать не проблема, а вот маленькую партию и потом поддерживать периодический выпуск очень тяжело.

Объемы такого "производства" очень неоптимальные. Вкладываться в оснастку не рентабельно, а без нее невозможно.

Благо наши китайские братья, прикрываясь темой FPV, наладили выпуск моделей, которые вполне можно использовать как планер для БПЛА гражданского назначения. Например стоит обратить внимание на X-7.

Он уже приспособлен для такой АФС. Достаточно компактный, судя по Х-8( уних одинаковые консоли) достаточно скоростной.

Материал планера (пенополиолефин) живучий и хорошо приспособлен к оперативному ремонту в полевых условиях.

Даже при использовании готового набора для планера, поверьте, для творчества работы более чем достаточно.

Про АП уже писал, рекомендую APM 2.5, сейчас появилось сопровождение этого проекта на русском языке.

 

 

Share this post


Link to post
Guest TMykalay

Спасибо А-50! Много полезной информации!

Сейчас буду "пережевывать" и делать какие-то первичные выводы...

С Уважением, Мурат.

Share this post


Link to post
После, могу ли я надеяться на Вашу помощь для решения конкретных вопросов, если таковые будут? (Уверен, - обязательно будут!)

С уважением, Мурат.

Касательно FPV к сожалению ничем помочь не смогу, опыта нет.

Share this post


Link to post
Да, р/у модели все беспилотные. То есть на борту пилота нет. Это и так понятно)) Но управляемые пилотом, дистанционно. А значит, это не беспилотник.

...Ну это в общем вопрос терминологии, не более того)).

Термины для того и вводятся, чтобы одним словом точно описать специфический предмет/событие/явление и исключить неоднозначное толкование.

Что стоит за термином БПЛА:

"...Беспилотный летательный аппарат - летательный аппарат, реализующий свое функциональное предназначение без непосредственного размещения человека на борту с целью управления. Общепринятое понятие имеет довольно широкий смысл и не всегда точно отражает специфику летательного аппарата.

Из анализа данных по мировому парку беспилотной техники видно, что в качестве основного классификационного признака целесообразно использовать уровень функциональной самостоятельности беспилотного летательного аппарата (БЛА), входящего в БАС. Этот уровень полностью определяется интеллектуальным совершенством его бортового комплекса, который должен полностью согласовываться с техническими решениями, заложенными в конструкцию. По данному критерию сегодня устойчиво выделяется четыре группы БАС.

Группа 1. Дистанционно пилотируемый ЛА (ДПЛА) - ЛА, непрерывно управляющийся оператором, находящимся вне ЛА. В БАС с ДПЛА все функции управления параметрами и функциональным поведением ЛА отданы оператору.

Группа 2. Беспилотный автоматический ЛА (БПАЛА) - ЛА, выполняющий свои функции в автоматическом режиме без связи с оператором, по заложенным в систему управления алгоритмам и программами функционирования. В БАС с БПАЛА все функции управления реализует программный комплекс с базой данных, используемые в системе автоматического управления (САУ).

В последнее время в ведущих авиационных государствах ведутся интенсивные работы над созданием БАС, предназначенных для замены боевых пилотируемых летательных аппаратов. За рубежом их называют беспилотными боевыми летательными аппаратами (БПБЛА). Однако, исходя из способа информационного взаимодействия летательного аппарата с оператором управления, их целесообразно называть дистанционно управляемые летательные аппараты .

Группа 3. Дистанционно управляемый ЛА (ДУЛА) - это беспилотный автоматический ЛА, в управление которым допускается эпизодическое вмешательство оператора - в случае необходимости, для коррекции полетного задания или в аварийных условиях. Наличие развитого искусственного интеллекта у ДУЛА, обеспечивающего не только полет, но и процесс принятия самостоятельного решения на применение бортового оружия, переводит их не в следующее поколение БАС, а в отдельную группу: дистанционно управляемых авиационных систем.

Группа 4. Дистанционно управляемая авиационная система (ДУАС) это ДУЛА, оснащенный "интеллектуальной" САУ, позволяющей самостоятельно динамически формировать алгоритмы выполнения поставленных задач. Например, решая задачу поиска нескольких объектов на определенной площади, для ДУЛА необходимо задавать траекторию полета в виде множества опорных точек. Напротив, концепция ДУАС предполагает общую постановку задачи "поиск таких-то объектов на такой-то территории". И уже исходя из условий задачи, внешних условий и летно-технических характеристик бортовой вычислительный комплекс ДУАС определит необходимые траектории и сможет их динамически изменять в ходе полета. Вмешательство оператора в действия такой системы заключается в перенацеливании или постановке новой задачи.

Второе важное отличие ДУАС - способность организации автономного взаимодействия группы из нескольких БЛА. Причем оператор может взаимодействовать лишь с одним из БЛА в группе, который уже на основе полученного задания выдает целеуказания и определяет поведение всей группы. Подобные системы сейчас начинают внедрятся, в частности в ВС США.

По сути, ДУАС - это беспилотный аналог пилотируемых ЛА."

 

Share this post


Link to post

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

×
×
  • Create New...