ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ И МОНИТОРИНГ … · 2017–2020 гг., однако в плане мероприятий по созданию «Единой

186

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ГЕОДЕЗИЯ И АЭРОФОТОСЪЕМКА. Т. 62. №2. 2018

ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ И МОНИТОРИНГ ЗЕМЕЛЬ

УДК 528.88 DOI: 10.30533/0536-101X-2018-62-2-186-195

Беспилотные авиационные технологии мониторинга сфер человеческой деятельности на примере крупнейших производителей и эксплуатантов в России

© 2018 г. А.И. Кривичев1, А.В. Залецкий2*1Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия;2Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия

*[email protected] Unmanned aircraft technologies for monitoring the human activities

on the example of the largest producers and operators in RussiaA.I. Krivichev1, A.V. Zaletsky2*

1Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia;2Moscow State University of Geodesy and Cartography; Moscow, Russia

*[email protected] December 11, 2017 Accepted March 30, 2018

Keywords: aerial photographic survey, «AeroNet», digital economy, monitoring, remote sensing, unmanned aircraft system, unmanned aerial vehicle.

Summary. The article studies the peculiarities of earth remote sensing technologies with the help of Russian unmanned aerial systems, which are widely used in the field of monitoring various spheres of human activity. As a result of the study, the following tasks have been solved: a review of Russian laws governing the use of unmanned aerial vehicles was done; the author's definition of the concept of «unmanned aerial technologies»; the analysis of the main programs of long-term planning in the development of unmanned aerial technologies was carried out; a comparative analysis of the characteristics of UAV’s on the example of nine major Russian manufacturers-operators was performed; the features of production and operation of UAV’s on the example of a large typical company were discovered. The methods of comparative analysis, systematization and observations were used in the work. As a result of the study, unmanned aerial vehicles of nine major companies were systematized according to the classification of unmanned aerial systems (by depth of application, by take-off weight, by aerodynamic scheme of the line-up). The main features of unmanned aerial photography, taking into account the existing and widely used unmanned aerial systems, are analyzed. Activities of a typical organization, for instance, the group of companies «Unmanned systems» of the city of Izhevsk, including the use of UAV’s for remote sensing in extreme climatic conditions (low temperature, strong influence of the earth's magnetic pole, high albedo) have been studied.

Citation: Krivichev A.I., Zaletsky A.V. Unmanned aircraft technologies for monitoring the human activities on the example of the largest producers and operators in Russia. Izvestiya vuzov «Geodeziya i aerofotosyemka». Izvestia vuzov «Geodesy and Aerophotosurveying». 2018, 62 (2): 186–195. [In Russian]. DOI: 10.30533/0536-101X-2018-62-2-186-195.

Поступила 11 декабря 2017 г. Принята к печати 30 марта 2018 г. Ключевые слова: «Аэронет», аэрофотосъемка, беспилотная авиационная система, беспилотные летательные аппа-раты, дистанционное зондирование, мониторинг, цифровая экономика России.

Проведен краткий обзор российского законодательства и долгосрочных программ планирования в сфе-ре применения беспилотных летательных аппаратов для мониторинга человеческой деятельности. Вы-полнено сравнение характеристик беспилотных летательных аппаратов на примере крупнейших про-изводителей и эксплуатантов. Детально исследована типовая организация производитель-эксплуатант беспилотных летательных аппаратов для мониторинга в социально-эколого-экономической сфере.

Для цитирования: Кривичев А.И., Залецкий А.В. Беспилотные авиационные технологии мониторинга сфер человеческой дея-тельности на примере крупнейших производителей и эксплуатантов в России // Изв. вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2018. Т. 62. № 2. С. 186–195. DOI: 10.30533/0536-101X-2018-62-2-186-195.

187


Введение

В настоящее время технологии дистанци-онного зондирования Земли (ДЗЗ) с помощью космических аппаратов и авиации изучены и применяются достаточно широко. Методы и технологии описаны в работах В.Г. Бондура [1, 2], В.П. Савиных [3], В.В. Козодерова [4], Р.А. Шовенгердта [5] и др. При этом настоящей революцией для мониторинга и картографиро-вания подстилающей поверхности можно счи-тать использование беспилотных летательных аппаратов. Усовершенствование съемочной ап-паратуры и носителей полезной нагрузки для съемки подстилающей поверхности позволяет вести ДЗЗ с воздушных шаров, дирижаблей, искусственных спутников Земли, пилотируе-мых и беспилотных летательных аппаратов. Развитие технологий ДЗЗ стало возможным благодаря появлению цифровой съемки и ак-тивных сенсоров — радаров, лазерных скани-рующих систем, автоматизации аэрокосмиче-ских работ и процессов обработки данных.

Актуальность данного исследования не вызывает сомнений, поскольку беспилотные авиационные технологии используются во многих сферах человеческой деятельности и представляют собой эффективный инструмент для оперативного получения качественных пространственных и спектральных характери-стик исследуемых объектов. Учитывая совре-менные тенденции автоматизации процессов в экономике, утверждение Правительством программы «Цифровая экономика Российской Федерации» [6], а также необходимость ком-плексного обеспечения безопасности на объ-ектах инфраструктуры, в том числе в Арктике, беспилотные авиационные технологии обрета-ют новое, стратегическое значение.

Актуальная парадигма и проблематика применения беспилотных аэросъемочных

комплексов

Беспилотные летательные аппараты в различных онтологических вариациях (БВС — беспилотное воздушное судно; БАС — беспилотная авиационная система; БАК —

беспилотный авиационный комплекс; БПЛА — беспилотный летательный аппарат) опре-делены в Воздушном кодексе Российской Федерации, в Федеральных авиационных правилах, разработанных в соответствии с Воздушным кодексом, в Государственном стан-дарте ГОСТ Р 56122–2014. «Воздушный транс-порт. Беспилотные авиационные системы. Общие требования» и других документах огра-ниченного использования. В Дорожной карте Национальной технологической инициативы «Аэронет» определен план развития рынка ус-луг с применением БПЛА, в том числе ДЗЗ до 2035 г., предложены законодательные инициа-тивы по регламентированию летных работ и их применению, совместно с «Аэронет» и эксплу-атантами разработан профессиональный стан-дарт для операторов. Масштабные проекты беспилотной аэрофотосъемки (БАФС) на уров-не регионов запланированы в Дорожной карте «Повышение качества государственных услуг в сфере государственного кадастрового учета недвижимого имущества и государственной регистрации прав на недвижимое имущество и сделок с ним» и в других документах. В то же время в тексте государственной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» термин беспилотные летательные аппара-ты дополняет традиционные инструменты ДЗЗ, например: «Съемка из космоса, съемка с воздушных, в том числе беспилотных лета-тельных аппаратов, лазерное сканирование и т.п.» [7, с. 20]. Использование БПЛА не вхо-дит в план мероприятий «Цифровая эконо-мика Российской Федерации» по направле-нию «Информационная инфраструктура» на 2017–2020 гг., однако в плане мероприятий по созданию «Единой электронной картографи-ческой основы» в качестве исполнителя ут-верждена рабочая группа Национальной тех-нологической инициативы «Аэронет» [8]. При этом предусматривается разработка законода-тельных и иных нормативных правовых ак-тов, которые определят юридически значимые пространственные данные, за исключением космического сегмента ДЗЗ.

188


Существующие документы, среди кото-рых «Основные положения по аэрофотосъем-ке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов», утверждены Главным управлением геодезии и картографии (ГУГК) при Совмине СССР еще 22.04.1980 г. Они определяют технические условия для вы-полнения комплекса работ по аэрофотосъемке пилотируемыми воздушными судами, при этом не учитываются особенности работ, где носи-телем съемочной системы являются БПЛА. Не утверждены и критерии определения юриди-ческой значимости пространственных данных применительно к данным, получаемым с бес-пилотного летательного аппарата, что дела-ет невозможным использование полученных материалов в судебных процессах при спорах о границах земельных участков. Пока не раз-работаны и единые процедуры валидации дан-ных БАФС, поэтому измерения, проведенные по данным такой аэрофотосъемки являются неподтвержденными без получения подтверж-денных характеристик съемочной системы и трудоемкого контроля, выполняемого назем-ными методами.

Отметим, что Росреестр не определил тре-бований по обязательной сертификации бес-пилотных аэрофотосъемочных комплексов (БАФК) или получаемой продукции. Пока не утверждены специальные центры обязатель-ной сертификации программно-аппаратных комплексов с беспилотной авиационной систе-мой. Выделяют три типа процедур доброволь-ной сертификации БАФС:

1) комплекс технических и программных средств беспилотной аэрофотосъемки и фото-грамметрической обработки, которые при соб-людении определенных условий обеспечат возможность создания ортофотопланов, удов-летворяющих требованиям точности планов определенного масштаба;

2) специально идентифицированной про-дукции аппаратно-программных комплексов БАФК, которая будет соответствовать требова-ниям нормативно-технических документов для определенного вида работ;

3) соответствия технологии применения БПЛА определенной серии и программного обеспечения обработки данных требованиям внутреннего документа компании для создания ортофотопланов и цифровых моделей местно-сти заданного масштаба.

При этом требования к гражданским спе-циалистам, эксплуатирующим беспилотные авиационные системы, еще не определены, так как профессиональный стандарт «Специалист по эксплуатации беспилотных авиационных систем, включающих в себя одно или несколь-ко беспилотных воздушных судов» еще не одобрен. Разработанный стандарт предлага-ет получение достаточного объема компетен-ций, обеспечивающих безопасность полетов, но он недостаточен для обучения этическим аспектам, обеспечения конфиденциальности получаемых данных, а также обеспечения вы-сокого качества решения прикладной задачи. Несмотря на вступление в силу Федерального закона № 291-ФЗ от 03 июля 2016 г., регламен-тирующего регистрацию и учет БПЛА, к декаб- рю 2017 г. процедуры их учета и регистрации пока не утверждены.

Основные российские эксплуатанты беспилотной аэрофотосъемки

и их типовое аппаратное оснащение

В настоящее время крупные производите-ли профессиональных беспилотных авиацион-ных систем для аэрофотосъемки и видеонаб-людения в России представлены небольшим числом компаний. Эти компании преимуще-ственно задействованы в нефтегазовой сфе-ре при дистанционном мониторинге динами-ки ландшафтов в районах нефтегазодобычи. Выполняются работы и в интересах крупных аграрных холдингов. Отдельную нишу рынка занимают военные БПЛА. Жесткая конкурент-ная среда, а также бурно развивающийся рынок ДЗЗ способствуют постоянной модернизации производственных беспилотных аэрофотосъе-мочных комплексов. Рассмотрим (табл. 1) эти комплексы в соответствии с общепринятой классификацией [9, c. 135] в зависимости от

189


типа беспилотного воздушного судна (БВС): 1) по глубине применения БВС: большой

дальности — свыше 500 км (БД); средней дальности — до 500 км (СрД); малой дально-сти — с радиусом действия до 250 км (МД); ближнего действия — с радиусом действия до 100 км (БлРД);

2) по взлетной массе БВС: тяжелый — свы-ше 500 кг (Т); средний класс — до 500 кг (Ср); легкий класс — до 200 кг (Л); малый класс — до 30 кг (Мл); мини-класс — до 1 кг (Мин);

3) по аэродинамической схеме компонов-ки БВС: самолетного типа (СТ); вертолетного (мультикоптерного) типа (ВТ); комбинирован-ного типа (КТ).

Практически все приведенные в табл. 1 БПЛА относятся к аппаратам ближнего или малого радиуса действия, а их грузоподъем-ность ограничена несколькими килограммами. Данный факт обусловливает установку ком-пактных систем цифровой съемки и другой целевой нагрузки. Также существует набор бортовых систем, обеспечивающих штатное функционирование БПЛА, к которым относят-ся устройства: спутникового и инерциального позиционирования; видовой и телеметриче-ской информации командно-навигационной радиолинии с антенно-фидерным устройством; обмена командной информацией бортовой цифровой вычислительной машины; хране-ния видовой информации, а также встроенный блок питания. Устанавливаемые бортовые приемники спутникового позиционирования в

основном сделаны за рубежом. Они могут быть как одно-, так многосистемными: ГЛОНАСС, GPS, BeiDou. В настоящее время приемники становятся более компактными, число каналов и поддерживаемых спутниковых систем растет, появляются системы спутниковой и наземной дифференциальной коррекции, что увеличи-вает точность определения координат центра фотографирования фотокамер на БПЛА.

К особенностям распространенных в России беспилотных авиационных систем для аэрофотосъемки следует отнести установку беззеркальных полупрофессиональных фото-камер, оснащенных центральным затвором. Пример такой фотокамеры – Sony RX1RII с полнокадровой, 35-милиметровой CMOS-матрицей в 42,4 мегапиксела (МПИКС), при-чем устанавливаемый объектив с фокусным расстоянием 35 мм фиксируется байонетным креплением. Данные фотокамеры не гаран-тируют прецизионности измерений из-за не-подтвержденных радиометрических харак-теристик матриц и параметров дисторсии объективов. При предварительной калибровке таких фотокамер в лаборатории МИИГАиК были определены элементы внутреннего ори-ентирования (f, x0, y0) и поправки за дисторсию объектива (δx, δy), которые позволили учесть параметры калибровки при обработке данных, а также исключить непригодные для аэрофото-съемки камеры. Применение камер с щелевым затвором, например, Sony Alpha 6000, приве-дет к дополнительным искажениям. Допустим,

Т а б л и ц а 1 Классификация распространенных беспилотных летательных аппаратов в России

Компания Модели Глубина Взлетная масса Компоновка

ООО «СТЦ», г. Санкт-Петербург Орлан МДМл

СТООО «Беспилотные системы», «Финко», г. Ижевск Суперкам МД, БлРД СТ, ВТ, КТАО «ЭНИКС», г. Казань Элерон, Наводчик,

ОколотокБлРД

Л, Мл СТ

ООО «ПЛАЗ», «Геоскан», г. Санкт-Петербург ГеосканМл

СТ, ВТООО «НПО «ИжБС», г. Ижевск Тахион, Гранат, Муха

СТООО НПП «АВАКС-ГеоСервис», г. Новосибирск Гамма, Дельта, Взор МД, БлРД Л, МлООО «Кронштадт Беспилотные Системы», г. Санкт-Петербург Орион, БЛА-10, БЛА-20 СрД Т СТ, ВТ, КТАО Концерн «Калашников», г. Ижевск Зала МД, БлРД Л, Мл СТ, ВТООО «Птеро», г. Москва Птеро МД Мл СТ

190


что установленная выдержка составляет 1/250, а крейсерская скорость БПЛА — 72 км/ч. В этом случае смещение камеры в простран-стве при съемке одного кадра составит порядка 8 см, что вносит дополнительную системную ошибку (рис. 1).

Очевидна необходимость применения ка-мер с центральным затвором, что позволяет вести съемку с минимальными значениями выдержки (значения выдержки определяются высотой съемки и рядом других параметров), а также использовать установку фиксированных объективов и применение резьбовых креп-лений объектива для исключения смещения съемочной системы. При обработке можно применять как заранее определенные значения параметров калибровки (фокусное расстояние, координаты главной точки, коэффициенты дисторсии), так и параметры калибровки, по-лученные в процессе фототриангуляции. Как и при проведении других геодезических работ, даже в полностью автоматизированных про-цессах необходим контроль измерений по дан-ным БАФС. Уже сейчас в программное обес-печение для фотограмметрической обработки данных входят новейшие методы обработки, учитывая особенности работ с использовани-ем беспилотника. Реже для задач топографи-ческой съемки применяют зарубежные специ-ализированные среднеформатные фотокамеры в 80–100 МПИКС. По мнению экспертов, на-чав с установки бытовых неметрических камер

Nikon, Sony, Kodak на беспилотные летатель-ные аппараты, разработчики планируют ис-пользование топографических камер среднего формата (60–80 МПИКС), масса которых со-ставляет 3–5 кг [10].

Для выполнения специальных задач съем-ки или единовременного получения данных с различными спектральными характеристика-ми и различным масштабом фотокамеры на БПЛА комбинируются с другими целевыми нагрузками или увеличивается число фото-камер, размещенных под разными углами, а съемочные системы оснащаются объективами с отличающимися фокусными расстояниями. Мульти- и гиперспектральные камеры исполь-зуют для решения задач природопользования, в том числе землепользования и сельского хо-зяйства, лесопользования, что обусловливает необходимость внедрения новых методов бес-пилотной мульти- и гиперспектральной съем-ки. Видеосъемка в видимом и тепловизионном спектре с БПЛА применяется для оперативно-го выявления утечек нефти и газа, тепла в зда-ниях и теплопроводах, прогнозирования об-разования трещин в пределах ледовых полей, ведения ледовой разведки.

Беспилотные авиационные технологии (БАТ) используют для решения мониторинго-вых, исследовательских, транспортных, хозяй-ственных или военных задач. Приведем автор-ское определение БАТ. Это — совокупность методов, процессов и методик, которые при-

Sony A600024,3 млн эфф. пикс.,

CMOS матрица 23,5×15,6, разр.

6000×4000 пикс., шторно-щелевой затвор,

формат JPEG, RAW

Sony RX124,3 млн эфф. пикс.,

CMOS матрица 35,9×24,0,

разр. 6000×4000 пикс., центральный лепест-ковый затвор, формат

JPEG, RAW

Фотоаппарат, телевизор, видеокамера HD (уста-новка 45°), установлен-ные на фиксированной

платформе

Два фотоаппарата с разными объективами, установленные на фик-сированной платформе

Фотоаппарат, установ-ленный на фиксирован-ной / гидростабилизиро-

ванной платформе

Рис. 1. Фотокамеры для беспилотной аэрофотосъемкиFig. 1. Example of cameras for unmanned aerial photography

191


меняют для управления беспилотными лета-тельными аппаратами с программно-аппа-ратными комплексами на борту. Управление осуществляется человеком или программным алгоритмом путем кабельной, беспроводной связи или автономно (по заданной программе).

Для выявления особенностей беспилотных авиационных технологий рассмотрим суще-ствующие технологии на примере крупного производителя и эксплуатанта беспилотных летательных аппаратов для ДЗЗ в России — группы компаний «Беспилотные системы». Группа, кроме проектирования и производства БПЛА марки «Supercam» для дистанционного зондирования Земли, постоянно эксплуатирует около 100 аппаратов. С помощью данных ап-паратов проводятся беспилотный мониторинг и аэрофотосъемка в топливно-энергетическом комплексе, в лесном и сельском хозяйстве, при охране государственных и промышленных объектов, в чрезвычайных ситуациях, строи-тельстве и землеустройстве, научных исследо-ваниях окружающей среды. С 2011 г. органи-зация серийно производит БПЛА самолетного типа по схеме «летающее крыло». В настоящее время к серийно производимым БПЛА группы относится линейка моделей: Supercam — S100; S250; S300; S350; X6; Х6М2 (табл. 2). Ранее се-рийно выпускаемые модели Supercam – S240; Х8 сняты с производства в связи с появлением более совершенных моделей.

БПЛА S100 с самого начала применял-ся для решения задач поиска утечек нефти по маршрутам нефтепроводов на террито-рии Ямало-Ненецкого автономного округа, а позже — для решения задач картографии и в оперативном мониторинге. Начало произ-водства БПЛА S250 позволило вести работы по ДЗЗ с помощью БПЛА массово в целях экологического мониторинга нефтегазопрово-дов в условиях Сибири. Возможность выпол-нения работ в условиях низких температурах была замечена в компании «НК «Роснефть», в результате разработчиков пригласили к уча-стию в научно-исследовательской экспедиции «Кара-зима-2015». Здесь компания совмест-

но с учеными принимала участие в исследо-вании ледников на архипелагах Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова и Земля Франца-Иосифа. С помощью S250 про-ведена аэросъемка айсбергов, торосистых об-разований и ледовых полей. Полученные по итогам съемки трехмерные модели ледовых полей позволили специалистам оценить воз-можность выполнения ледовой разведки и эко-логического мониторинга, в частности устано-

Модель БПЛА Год вы-пуска

Время полета,

мин

Масса целевой нагруз-

ки, г

Схема БПЛА — двухкилевое летающее крыло с тянущим электродвигателем

S100

2011 90 400

S250

2011 180 1500

S350

2013 До 300 2500

S450

2017 До 560 4000

Схема БПЛА — двухкилевое летающее крыло с гибридной силовой установкой

S350

2017 210 2500

Схема БПЛА — мультироторный

X6M2

2015 55 1000

Т а б л и ц а 2Модели БПЛА группы компаний

«Беспилотные системы»

192


вить места обитания белых медведей. Учитывая рост объемов мониторинга на

линейных объектах, увеличения площадей съемки, а также появление требований по устойчивости аппаратов к ветровой нагрузке и низким температурам, была разработана более соответствующая аэродинамическая форма БПЛА в модели Supercam S350. В 2017–2018 гг. компания ведет разработку БПЛА Supercam SX350 с гибридной силовой установкой, со-четающей возможность вертикального взлета и дальнейшего перехода к полету по самолет-ному типу. Силовая установка представлена пятью электродвигателями в следующей ком-поновке: один горизонтальный тянущий и че-тыре вертикальных. Второй летающий прото-тип Supercam S450 достиг массы 21 кг, размаха крыльев — 4,5 м, масса полезной нагрузки до 4 кг, что предоставляет большие возможности для размещения и комбинирования целевой нагрузки. Электрический тянущий двигатель обеспечивает время полета до 7 ч с возмож-

ностью преодоления расстояний до 500 км. В данной модели реализованы возможности установки помехозащищенного оборудования канала управления, навигации и видеосигнала, не исключена установка системы радиоретран-сляции и пеленгации сигналов радиооборудо-вания.

В 2017 г. группа компаний «Беспилотные системы», принимала участие в высокоширот-ной Арктической научно-исследовательской экспедиции в районе станции «Барнео–2017» (рис. 2). Испытания, организованные Экспеди-ционным центром «Русского географического общества», предполагали: отработку методов ледовой разведки; дистанционное зондиро-вание подстилающей поверхности в районе Северного полюса; оперативный мониторинг для поиска и спасания людей. Кроме того, со-вместно с Государственным научно-исследо-вательским институтом авиационных систем была успешно испытана технология автома-тического зависимого наблюдения-вещания

Рис. 2. БАФК Supercam в географической точке Северного полюсаFig. 2. UAS Supercam in the geographical point of the North pole

193


(АЗН-В) на модели Supercam S350 для обес-печения совместных полетов пилотируемой и беспилотной авиации в едином воздушном пространстве. Характеристики этого БПЛА приведены в табл. 3.

В период с 05.04. 2017 по 08.04. 2017 г. вы-полнено девять полетов БПЛА: три — с видео-камерой; два — с тепловизором; два — с фото-аппаратом; два — с установленным бортовым оборудованием АЗН-В разработки ФГУП «ГосНИИАС». Все полеты проведены при яр-ком солнце, температуре –30±5 °С и слабом ветре — не более 5 м/с. БПЛА Supercam S350 пролетел 520 км за 7 ч. Максимальное уда-ление от точки старта составило 30 км. Максимальное время непрерывного полета — 2 ч. Максимальная высота была набрана при полете с оборудованием АЗН-В — 1 км. После первого полета оператор БПЛА по остатку за-ряда в батареях определил гарантированное время полета с видеокамерой на полном заря-де — 2 ч 20 мин. Поставленные задачи видео-мониторинга и аэрофотосъемки были успешно выполнены (рис. 3).

Успешный опыт участия компании «Беспилотные системы» в научных арктиче-ских экспедициях подтвердил возможность проведения ледовой разведки в акватории

Северного ледовитого океана и впадающих в него рек. Разрабатываемые БПЛА с гибридной силовой установкой SX350 при относительно благоприятных погодных условиях должны обеспечивать удобство запуска с борта ледоко-ла, а также возможность эффективной эксплу-атации при температурах до –40 ºС.

Выводы

В настоящее время изменения параметров природной среды и антропогенного воздей-ствия на нее, а также деятельность человека и живых организмов уже фиксируется и оциф-ровывается с помощью беспилотных авиаци-онных систем, однако информации, получае-мой с БПЛА и отображающей спектральные характеристики подстилающей поверхности, недостаточно для комплексного анализа со-циально-эколого-экономических проблем и принятия управленческих решений. Для этих целей ведется обработка данных в программ-ных средах, что позволяет создавать трехмер-ные модели местности и рельефа, ортофото-планы, интерпретировать и комплексировать информацию из различных источников. При этом важно учитывать технологическое несо-вершенство актуальных беспилотных авиаци-онных систем, которые ограничены в охвате

Т а б л и ц а 3Характеристика беспилотного летательного аппарата Supercam S350

Параметр Значение

Время полета, ч 4–5Скорость полета, км/ч 65–120Радиус действия радиолинии, км 70Максимальная дальность полета, км Не менее 360Масса летательного аппарата (взлетная масса) с целевой нагрузкой, кг 9,5–10,5 до 15Размах крыла летательного аппарата, м 3,5÷3,2Рабочая высота полета, м 50 ÷ 1500Практический потолок, м 6000Время развертывания комплекса, мин 10Условия эксплуатации, ветер, м/c До 15Температура окружающего воздуха, °С –30 ÷ +30; (до –50)Умеренный дождь и снегопад ДаВзлет С помощью эластичной катапультыПосадка ПарашютнаяРежимы полета – полет в автоматическом или полуавтоматическом режиме Да

194


территорий дистанционного зондирования, массе полезной нагрузки, а также зависят от погодных условий. Недостаточно совершен-ны и программные алгоритмы обработки дан-ных, поэтому требуется значительное участие человека в процессе получения конечных результатов. В настоящее время существует необходимость совершенствования как тех-нической, так и программной составляющих беспилотных авиационных технологий, ос-новываясь на исследованиях существующих беспилотных авиационных систем в России и за рубежом.

Актуальные беспилотные авиационные технологии, рассмотренные на примере ли-нейки моделей Supercam, доказывают свою эффективность и потребность применения в научной, социальной, экологической и эконо-мической сферах нашей страны, в том числе в

Арктическом регионе. В результате научных исследований в Арктике доказана примени-мость беспилотных авиационных систем в сложнейших для пилотирования условиях: магнитного полюса Земли; низкой темпера-туры — на время проведения полетов –30 ÷ –35 °С; слабого сигнала спутниковой навига-ции; малого количества спутников с хорошей геометрией; отсутствия картографической основы в зоне полетов. Стремительное со-вершенствование беспилотных авиационных технологий требует соответствующего раз-вития нормативно-правовых документов для технического регулирования этих технологий в области геодезии, аэрофотосъемки и карто-графии. Разработка новых перспективных мо-делей БПЛА и сенсоров будет способствовать более качественному мониторингу в различ-ных сферах человеческой деятельности.

ЛИТЕРАТУРА1. Бондур В.Г. Принципы построения космической

системы мониторинга Земли в экологических и природ-но-ресурсных целях // Изв. вузов «Геодезия и аэрофото-съемка». 1995. № 2. С. 14–38.

2. Бондур В.Г. и др. Аэрокосмические методы изуче-ния вулканоопасных территорий // Изменение окружа-ющей среды и климата: природные и связанные с ними техногенные катастрофы. М.: ИГЕМ РАН, 2007. 200 с.

REFERENCES1. Bondur V.G. Principles of space systems of Earth

observation in environmental and natural resource aid. Izvestiya vuzov «Geodeziya i aerofotosyomka». Izvestia vuzov «Geodesy and Aerophotosurveying». 1995, 2:14–38. [In Russian].

2. Bondur V.G. et al. Aerospace methods of studying volcanoes. Izmenenie okruzhayushchey sredy i klimata: prirodnye i svyazannye s nimi tekhnogennye katastrofy.

Рис. 3. Ортофотоплан ледового поля в районе Северного полюса Fig. 3. Orthophotoplan of the ice field near the North pole

195


3. Савиных В.П., Малинников В.А., Сладкопевцев С.А., Цыпина Э.М. География из космоса. М.: МИИГАиК, 2000. 224 с.

4. Козодеров В.В., Дмитриев Е.В., Каменцев В.П. Когнитивные технологии дистанционного зондиро-вания в природопользовании. М.: Мин. обр. науки РФ, МГУ имени М.В. Ломоносова, Тверской гос. ун-т, 2016. 279 с.

5. Роберт А. Шовенгерт. Дистанционное зондиро-вание. Модели и методы обработки изображений. М.: Техносфера, 2010: 560 с.

6. Электронный ресурс: http://government.ru/docs/28653/.

7. Электронный ресурс: http://minsvyaz.ru/uploaded/files/pasport-plana.pdf.

8. Кошкин Р.П. Беспилотные авиационные системы. М.: Стратегические приоритеты, 2016. 676 с.

9. Бабашкин Н.М., Кадничанксий А.А., Нехин С.С. Топографическая аэросъемка в России // Геоматика, 2016. №1. С. 30–36.

Еnvironmental and climate Change: natural and related man-made disasters. Moscow: IGEM RAS, 2007: 200 p. [In Russian].

3. Savinykh V.P., Malinnikov V.A., Sladkova S.A., Tsypin E.M. Geografiya iz kosmosa. Geography from space. Moscow: Moscow State University of Geodesy and Cartography, 2000: 224 р. [In Russian].

4. Kozoderov V.V., Dmitriev E.V., Kamentsev V.P. Kognitivnye tekhnologii distantsionnogo zondirovaniya v prirodopol'zovanii. Cognitive of remote sensing technology in environmental management. Мoscow: Ministry of education and science of the Russian Federation, Lomonosov Moscow state University, Tver state University, 2016: 279 p. [In Russian].

5. Robert A. Lowengart. Distancionnoe zondirovanie. Modeli i metody obrabotki izobrazhenij. Remote sensing. Models and methods of image processing. Moscow: Technosphere, 2010: 560 p. [In Russian].

6. URL: http://government.ru/docs/28653. 7. URL: http://minsvyaz.ru/uploaded/files/pasport-plana.

pdf.8. Koshkin R.P. Bespilotnye aviacionnye sistemy.

Unmanned aircraft systems. Moscow: Eds. «Strategic priorities», 2016: 676 p. [In Russian].

9. Babashkin N.M., Kadnichanskiy A.A., Nekhin S.S. Topographical aerial photograph in Russia. Geomaticа, 2016, 1: 30–36. [In Russian].

Documents

ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ И МОНИТОРИНГ … · 2017–2020 гг., однако в плане мероприятий по созданию «Единой