ОРЛАН - беспилотный носитель дальнего действия
Вернуться в начало раздела:
Имея вес полезной нагрузки до пяти килограммов, беспилотный Орлан может осуществлять аэрофотосъемку серьезными профессиональными оптическими приборами: среднеформатными специализированными промышленными фотокамерами PhaseOne iXA-180 и PhaseOne iXU-150 и узкоформатным зеркальным Canon EOS 5D Mark II с объективом Canon EF 50 f/1.2L USM.
Особенности технологии аэрофотосъемки беспилотным Орланом
-
Аэрофотосъемка Орланом полностью автоматизирована и производится камерой высокого разрешения на высотах от 100 до 5000 метров, с непрерывной продолжительностью съемки до 10 часов и скоростью от 70 до 150 км/час.
-
Получаемые фотоснимки автоматически привязываются к местности бортовыми спутниковыми приемниками JAVAD TRE-G3T при помощи глобальной спутниковой системы позиционирования ГЛОНАСС/GPS .
-
Коэффициент перекрытия задается при планировании аэрофотосъемки по заданным параметрам масштаба перекрытия и региона съемки.
-
Планово-высотная подготовка района аэрофотосъемки на территории Северо-Запада России производится с помощью сети геодезических базовых станций ГЕОСПАЙДЕР.
Технология аэрофотосъемки Орланами сертифицирована для масштаба М 1: 1000.
Данная технология соответствует требованиям «Инструкции по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов» ГКИНП (ГНТА)-02-36-02, М., 2002г., «Основных положений по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов» ГКИНП-09-32-80, М., 1982г. Сертификат соответствия № ВР 17.2.0670-2015. (ФСВТС России, РОССТАНДАРТ, Госкорпорация «РОСАТОМ», РСПП , АНО «ВОЕННЫЙ РЕГИСТР»)
Беспилотный аэрофотосъемочный комплекс ОРЛАН включает в себя:
-
Беспилотный носитель - беспилотный летательный аппарат (БПЛА) отечественного производства «ОРЛАН-10»;
-
Бортовой комплекс аэрофотосъемки - фотокамеры и спутниковые приемники геодезической привязки;
-
Наземный программно-аппаратный комплекс - для управления полетом и фотосъемкой;
-
Специальное программное обеспечение - для обработки полученных результатов:
-
- ПО ЦФС «Фотомод» v 6.0 компании Ракурс (Россия)
-
- ПО ЦФС «Фотоскан» v 1.1.6 компании AgiSoft (Россия)
-
- ПО GrafNav/GrafNet v 8.5 компании NovAtel (Канада)
Беспилотный носитель - БПЛА ОРЛАН-10
Планер БПЛА ОРЛАН-10 выполнен по классической аэродинамической схеме с верхним расположением крыла и тянущим винтом, обладающей лучшим аэродинамическим качеством среди применяемых для БЛА самолетных схем.
Силовые установки на базе двигателей внутреннего сгорания, оборудованы автономными стартер - генераторами, обеспечивающими возможность запуска двигателя в полете и топливомерами, информирующими об остатке топлива в баке.
Основные летно-технические характеристики БПЛА
Продолжительность полета |
до 12 час |
Рабочая дальность полета |
500 км |
Минимальная / максимальная скорость |
90 - 130 км/час |
Рабочая (крейсерская) скорость |
100 км/ч |
Высота полета |
100-5 000 м |
Рабочая высота полета |
200-2500 м |
Площадь съемки за один полёт при разрешении 4 см/пикс |
90-120 кв.км |
Система посадки БПЛА ОРЛАН-10 имеет несколько режимов, обеспечивающих максимальную безопасность этого наиболее ответственного этапа полета:
1. Полностью автоматическая штатная посадка: БПЛА автоматически выполняет посадочные процедуры - снижение в точке захода, подлет к точке выпуска парашюта, остановка двигателя и выпуск парашюта, при этом точность посадки составляет около 100 метров.
2. Посадка с визуальной корректировкой: один оператор визуально корректирует движение и момент выпуска парашюта вторым оператором, находясь в точке посадки. В этом режиме точность посадки зависит от квалификации операторов и может составлять 10-50 метров, режим применяется в условиях осложненной посадочной площадки (ограниченная площадь, сложная ветровая ситуация).
3. Аварийная посадка: Процедура посадки активируемая САУ БПЛА при детектировании режима «Авария», мгновенный выброс парашюта остановка двигателя и включение накачки воздушного буфера. Этот режим позволяет сохранить БПЛА и обеспечить безопасность третьих лиц находящихся в зоне выполнения полетов. Признаками аварии являются: превышение угловых или воздушных скоростей, опасное снижение бортового питания, опасное снижение в режиме захода на посадку, и т.п. проявления.
4. Резервная посадка: По самолетному - в заданную точку, при отказе парашюта самолет выполняет плавное снижение с минимальной скоростью и совершает посадку на фюзеляж.
При выполнении посадки, по умолчанию - автоматически включаются бортовые огни и звуковая сигнализация, обеспечивающие привлечение внимания людей находящихся вблизи точки посадки. Система посадки многоразовая и рассчитана на весь срок службы БПЛА.
Система спасения БПЛА имеет три уровня:
- основной парашют для выполнения посадки, минимальная высота срабатывания 30 метров,
- пневматический посадочный буфер, надуваемый при выпуске парашюта и смягчающий удар БПЛА о землю,
- разделение планера на элементы без их разрушения для гашения энергии удара и сохранения целостности бортового оборудования.
Уникальный спутниковый снимок:
Беспилотный аэрофотосъемочный комплекс ОРЛАН работает на эшелоне 2 000 метров - снимок сделан из космоса
Важнейший показатель производительности Орлана - площадь съемки за один полет 90-120 кв.км. при разрешении 4 сантиметра/пиксел.
Для наглядности сравнения: площадь территории Ленинградской области - 83 908 квадратных километров, с запада на восток область протянулась на 500 км, а наибольшая протяжённость с севера на юг составляет 320 км. То есть, по своей производительности Орлан способен, при определенных внешних условиях, выполнить аэрофотосъемку Ленинградской области в несколько раз быстрее чем беспилотные аппараты меньшего класса.
Указанные лётно-технические возможности АФСК БПЛА ОРЛАН прямо влияют на экономические показатели территориальной аэрофотосъемки - её стоимость уменьшается многократно в сравнении с традиционными съемками большими самолетами, а также является бесспорно более выгодной при сравнении экономических показателей аэрофотосъемки с беспилотниками малого класса на электромоторной тяге.
Наземный программно-аппаратный комплекс управления полётом
-
- Компьютеризированный комплекс управления полетом БПЛА и его полезной бортовой нагрузкой в режиме реального времени;
-
- Базовая станция спутниковой привязки приемника ГЛОНАСС/GPS Altus APS-3 в районе выполнения полета;
-
- Транспортно-грузовой комплекс на базе автомобиля повышенной проходимости;
Старт БПЛА производится резиновым амортизатором с катапульты
Типы полезных нагрузок БПЛА ОРЛАН-10:
1. Фотокамера плановая до 80МП с автоматом съемки с заданным перекрытием.
2. Телевизионная камера гиростабилизированная.
3. Тепловизионная камера гиростабилизированная.
4. Модуль радиомониторинга сетей GSM.
5. Модуль интеллектуального искажения СНС.
6. Модуль радиационного контроля.
7. Ретранслятор каналов управления и телеметрии БПЛА серии Орлан.
8. Пеленгатор УКВ радиосигналов.
9. Носитель планирующих контейнеров.
Перечисленные выше полезные нагрузки определяют возможное предназначение ОРЛАНА - в зависимости от его целевого применения.
Так как нас в данный момент интересует только высокоточная аэрофотосъемка высокого разрешения, то речь ниже пойдет о применяемых на ОРЛАНЕ фотокамерах.
Варианты комплектации БПЛА ОРЛАН фотокамерами бортового комплекса аэрофотосъемки в зависимости от решаемых задач
Модель фотокамеры/основные параметры |
Phase One IXA 180 |
Phase One IXU 150 |
Canon EOS 5D SR |
Sony ILCE-5100 |
Sony RX-1 rm2 |
Sony ILCE 7RM2 |
Разрешение, МП |
80 |
50 |
50 |
24,7 |
42 |
43,6 |
ISO, единиц |
35-800 |
100-6400 |
50-3200 |
100-3200 |
50-3200 |
50-3200 |
Тип затвора |
Центральный |
Центральный |
Шторный |
Шторный |
Шторный |
Центральный |
Скорость съемки, кадров/в секунду |
1,42 |
1,25 |
5 |
6 |
5 |
5 |
Особенности |
- |
- |
- |
Съемка в NIR диапазоне |
Перспективная съемка |
- |
В данной таблице, кроме основных фотокамер профессионального класса, показаны две фотокамеры специализированного применения в составе аэрофотосъемочного комплекса ОРЛАНА:
- Sony ILCE-5100 - для фотосъемки в инфракрасном диапазоне спектра
- Sony RX-1 rm2 - для вспомогательной перспективной съемки
Главный бортовой комплекс аэрофотосъемки ОРЛАНА для геодезических целей
-
- Среднеформатная камера Phase One iXU 150 с объективом Cshneider-Kreuznach;
-
- Контроллер автоматического управления камерой при аэрофотосъемке;
-
- Спутниковый бортовой приемник JAVAD TRE-G3T для геодезической привязки снимков в ГЛОНАСС/GPS;
Параметры основной аэрофотосъемочной камеры Phase One iXU 150
Объектив |
Schneider-Kreuznach 55 мм, F/2.8 |
Затвор |
Центральный, в объективе |
Матрица |
CCD |
Размер матрицы, мм |
53.7 x 40.4 |
Разрешение, пикс. |
10 320x7 752 (80 Мп) |
ISO |
80-800 |
Высококачественная аэрофотосъемка в целях создания цифровых карт местности выполняется фотоаппаратами с калиброванной оптической системой от 24 до 80 МП, с возможностью автоматической корректировки курсового угла фотографирования.
Дополнив бортовой аэрофотосъемочный комплекс ОРЛАНА камерой Sony ILCE-5100 - получаем возможность одновременной съемки объектов в инфракрасном диапазоне спектра. А камера Sony RX-1 rm2 дает дополнительную возможность для вспомогательной перспективной съемки - под углом вправо-влево, вперед-назад в зависимости от характера снимаемого объекта.
Получаемые материалы
-
Цифровые фотоснимки высокого разрешения.
-
Ортофотопланы.
-
Цифровая модель местности (ЦМР).
-
Цифровая модель рельефа (ЦМР).
Особенности применения технологии
1. Технология отработана практически в полном объеме перечня вопросов полевой организации аэрофотосъемки, планово-высотного обоснования снимаемой территории и камеральной обработки получаемых данных.
2. Составляющие компоненты технологии имеют все необходимые сертификаты, лицензии и разрешения, предусмотренные российским законодательством.
3. Полностью отработан разрешительный алгоритм взаимодействия со структурами Генерального Штаба ВС РФ при производстве аэрофотосъемки участков российской территории.
4. Полностью отработан согласовательный алгоритм взаимодействия с органами управления и контроля воздушным движением при работе беспилотного аппарата в воздухе зоны аэрофотосъемки.
Ортофотоплан по результатам аэрофотосъемки песчаного карьера в зимнее время - как пример ...