Поиск с воздуха. Коптер — использование на ПСР

Предыстория:

История началась летом 2017 года, когда производилась очередная оценка применимости БПЛА (Беспилотных Летательных Аппаратов) типа “коптер” (вертолетного типа) для наших задач.

На тот момент большинство стандартных коптеров обладали следующими основными недостатками:

• малая дальность полета (стандартно — до двух-трех км, в отдельных случаях — дальше);
• малое время автономной работы от аккумуляторов (обычно не более 15—20 минут);
• ограниченный по дальности и продолжительности трек (в результате первых двух недостатков);
• низкое качество передаваемой картинки для моделей с дальней дистанцией полета (т.е. на ближней дистанции картинка хорошая, на дальней — качество снижается);
• жесткие ограничения применения по метеоусловиям;
• камеры, предназначенные для панорамной фото- и видеосъемки не всегда подходят для задач обнаружения, а заменить их возможно не на всех моделях;
• сложности с навеской дополнительного оборудования

и т.п.

После анализа доступных вариантов и консультаций с разными производителями мы пришли к тому, что для эффективной работы нам необходим коптер со следующими характеристиками (из реально реализуемого):

• время полета — максимально возможное, но не менее 30 минут;
• дальность полета — максимально возможная, но не менее 5 км;
• ограничения по метеоусловиям — максимальная всепогодность;
• передача HD-видео на протяжении всей заявленной дальности применения;
• камера с оптическим зумом в комбинации с тепловизором (крайне желательно);
• управление по маршруту;
• сирена\ходовые огни.

При этом мы понимаем, что применение БПЛА вряд ли можно рассматривать как полноценную замену пешим спасателям. Это просто еще один инструмент, который расширяет возможности обнаружения на отдельных участках местности и повышает эффективность работы спасателей, но не является панацеей.

II. Что получилось:

В результате совместных (при участии производителя) инженерно-технических работ и благодаря финансированию проекта на средства гранта (выигранный конкурс Фонда президентских грантов) на данный момент мы имеем комплекс со следующими характеристиками:

1. Мультироторная платформа "Атлас 3М".

Карбоновая разборная рама октокоптера с размахом лучей 1000 мм; электрические двигатели по 4 шт. прямого и обратного вращения; время полета — до 35 минут, скорость полета — от 0 до 75 км/ч; потолок — 2000 м, Масса полезной нагрузки — до 5 кг; максимальная взлетная масса — 12 кг; рабочая температура в диапазоне от -30ºС до +40ºС; ветровая нагрузка — до 10 м/сек; стандартный маршрут — 15 км, максимальное удаление от точки старта — 7—9 км; взлет и посадка автоматические, вертикальные.

2. Наземная станция управления. Ноутбук и специальное ПО для формирования маршрутов.

3. Комплект наземного и воздушного оборудования для передачи цифрового видеосигнала высокой четкости в модуляции COFDM на расстояние до 10 км. Комплект для управления мультикоптером и полезной нагрузкой на расстоянии до 10 км (LRS-ретранслятор).

4. Гиростабилизированная комбинированная камера (тепловизор + камера 18х)

Комбинация из тепловизионного модуля и цифровой зум-камеры на трех-осевом гиростабилизированном подвесе. Управление по осям: -40°+40°(roll); -120°+30°(pitch); -170°+170°(direction). Температурный диапазон — от -10°С до +45°С. Разрешение видеокамеры — 1280х720@60fps. 18-кратный оптический зум. Функция записи видео на карту памяти. Тепловизор с разрешением 640х480 (50Гц) с цифровым 16-кратным увеличением. Чувствительность ≤65mk@30°.

III. Тактические задачи, решаемые БПЛА.

На настоящий момент (август 2018 года) БПЛА в рамках поисково-спасательных работ используется в экспериментальном режиме. Мы определяем различные тактические методы применения, ищем оптимальные режимы и способы.

Базовые тактические поисково-спасательные задачи:

• визуальный осмотр (видео\тепловизор);
• осмотр линейных объектов;
• осмотр открытых пространств;
• осмотр водоемов;
• поиск дыма (костер).

Задачи при поиске пострадавшего “на связи”:

• звуковой маяк ;
• световой маяк;
• наведение коптера на пострадавшего по по его корректировке через телефон (летающая сирена).

Тепловизионные задачи:

• человек на открытых пространствах;
• костер и т.п.

IV. Текущее положение дел.

Сезон спасательных работ 2018 года должен показать эффективность и особенности применения нашего комплекса. Текущие эпизоды применения на ПСР дают позитивные результаты. До конца года мы рассчитываем получить много данных по тактике и особенностям применения комплекса при спасательных работах.

Отчеты по применению на спасательных работах можно почитать здесь: http://forum.extremum.org/viewtopic.php?f=22&t=13503

Автор: Борис Лейтес