36
A0M33BEP Bezpilotní prostředky Přednáška 1: Úvodní a mo@vační přednáška. Ukázky bezpilotních letounu. Historie bezpilotních prostředků. David Šišlák, Milan Rollo {sislakd, rollom}@fel.cvut.cz https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a0m36bep/start

A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

A0M33BEPBezpilotníprostředky

Přednáška1:Úvodníamo@vačnípřednáška.Ukázkybezpilotníchletounu.

Historiebezpilotníchprostředků.

David Šišlák, Milan Rollo {sislakd, rollom}@fel.cvut.cz

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a0m36bep/start

Page 2: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–Začátky

»  Různémo@vacevývoje:»  vojenská–hlavnítahounvývojedanýpotřebounovýchzbraňových

systému»  civilní–víceomezovánarentabilitou,regulacemi

»  BalonynaBenátky-1849»  rakousko-uherskáarmádapoužila200volnýchbalónůkbombardování

Benátek»  díkyvětrusenedařilo

»  rádiovéovládání–1898»  NikolaTeslapatentoval8.11.1898RadioControlled»  1898prvnítestynadálkověřízenémčlunu»  1900dálkověřízenávzducholoď»  nepřetržitéřízení

24/02/2016 4A0M33BEP–Přednáška1

Page 3: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–Aerialtorpedo

»  Aerialtorpedo(Flyingbomb)–USNavy1917»  nepilotovanýdvojplošníkzedřeva»  váha270kgvčetně136kgnálože,40hppohonFord»  gyroskopickýautopilotschopnýudržovatpřímočarýustálenýlet»  spočítánonastavenídoletu»  popřesnémpočtuotáčekmotoruzatahuješroubymezikřídlema

trupem,acelýtrupjeshozenisnáloži»  návratprostředkunenířešen»  přivzdálenos@50kmpřesnostshozu3,2kmodstředucílovéplochy

24/02/2016 5A0M33BEP–Přednáška1

Page 4: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie

»  Ke:eringbug–USArmy1918»  4.5m(rozpěf),3.8m(délka)»  240kgváha82kgnalože»  doletcca120km;rychlost193km/h»  principjakoAerialtorpedo

»  AerialTarget–Bri@shArmy1917»  radiověřízený

24/02/2016 6A0M33BEP–Přednáška1

Page 5: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–CRUISEMISSLE

»  LARYNX–RoyalNavy1927»  dolet480km,nálož114kg»  motor200hp;rychlost320km/h»  radiověřízenýstart»  přednastavenýkurs,výškaadolet

»  CRUISEMISSLE»  nikdynebylyuspěšněpoužity

24/02/2016 7A0M33BEP–Přednáška1

Page 6: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–2.světováválka

»  FaireyQueen–GreatBritain»  plnéradiovéřízení,targetairplaneprocvičenístřelců»  vyrobenocca420kusůmezi1934-1943»  vzniklyzpilotovanýchletadel,830kg,170km/h,motor104kW

»  RP4–USA1939»  radiovýmodel,targetairplane»  několik@síc

24/02/2016 8A0M33BEP–Přednáška1

Page 7: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–2.světováválka

»  V1VengeanceWeapon–Germany1944-1945»  cruisemissle»  prvnípulse-jet,slyšet16km»  regulátorrychlos@avýšky»  anemometrprovzdálenost»  obrovskánepřesnost->

velkécíle»  10000použitonajižníAnglii»  přes2000doletělonaLondýn»  přes4000sestřeleno

24/02/2016 9A0M33BEP–Přednáška1

Page 8: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1940s

»  Falconer,Shelduck–USA»  USCompanyRadioplane,pozdějiNorthrop»  unmannedtarget»  označenyBTT(basictrainingtarget)»  vyráběnyaždo1980,obrovskémnožství

»  CrossbowDecoy–USA»  Northrop»  an@-radarnávnada»  radiověřízené,videopřenos»  vypouštěnézbomardéru(např.B47)

24/02/2016 10A0M33BEP–Přednáška1

Page 9: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–an[-radarnávnady

»  GAM-72Quail–vevýzbrojiB-52odroku1961do1972»  simulovalradarovýobrazainfrastopubombardérů»  zahlcenípro@vzdušnéobranyaumožněníprůletubombardérů

24/02/2016 11A0M33BEP–Přednáška1

Page 10: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1950s

»  RyanFirebee/TeledyneRyanFirebee–USAirForce1955»  long-rangetargetaircran»  pozdějinosičebomb»  průzkumnéfotoaparáty»  fastjetpohon;highal@tude»  radiovéřízenízpozemnístanice/letadla»  takévystřelovánzLockheedC130Hercules»  používánydodnessnovýmisenzory

»  NorthropChukar»  jetpohon»  mnohemmenšíalehčínežFirebee»  pozdějivybavenautopilotemproout-of-sightcontrol»  zaměřovačradarů

24/02/2016 12A0M33BEP–Přednáška1

Page 11: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1950s

»  GorodroneDASH–USA»  an@-submarinehelicopter,prvnírotorcranUAV»  prvnínasazenévbojiodUSA»  nikdynebylvyvíjenjakotargetairplane»  nosičtorpédzlodídomístmimodosah»  žádnýautopilot,pouzeradiovéřízení

24/02/2016 13A0M33BEP–Přednáška1

Page 12: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–nejtěžšíUAV

»  TU-123Jastreb–1965Sovětskýsvaz»  rychlost2M,operačnívýška20km»  průzkumnéletyažnadpobřežíFrancie,ŠpanělskaaVelkéBritánie»  nejtěžšíkonvenčníUAVvhistorii,vzletováhmotnostvícenež35tun,

délka28metrů

24/02/2016 14A0M33BEP–Přednáška1

Page 13: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1960s

»  LockheedAquila–USA»  pistonpohon»  3.88m(rozpěf)»  celkováváha120kg»  rychlost210km/h»  přenosny–4vojáci»  real-@mepřenos»  původnízáměrUAVnevyšel,dotétovelikos@nebylypotřebné

technologie»  MBLEEpervier–Belgiezahájeno1960

»  malýturbo-jetpohon»  odpalovanýzrampynaautě»  startsraketovýmpohonem»  přistáníspadákem»  radiověřízenývkombinacisautopilotem

24/02/2016 15A0M33BEP–Přednáška1

Page 14: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–nejrychlejšíUAV

»  LockheedD-21–1966USA»  startnahřbetuM-21»  rychlost3,3M–nejrychlejšíkonvenčníUAVvhistorii»  průzkumnýletounpoužívanýpocelémsvětě

24/02/2016 16A0M33BEP–Přednáška1

Page 15: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1970s

»  GullHALEUAS–USAirForceBoeing»  vyhrálCompasCopecompe@@on1971»  high-al@tude16770m»  výdrž20hodin»  náklad680kg»  komunikace>300km»  řízenradiově

»  WestlandWisp–UKMOD»  krátkýdosah»  autopilotprostabilizaci»  real-@mepřenosobrazu

24/02/2016 17A0M33BEP–Přednáška1

Page 16: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–UAVodpalujícířízenéstřely

»  RyanBGM-34B–1971USA»  neseřízenéstřelyAGM-65Maveric»  vyvíjenyproVietnam,nakonecnepoužito

24/02/2016 18A0M33BEP–Přednáška1

Page 17: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1980s

»  CanadairCL89andCL289–Canada+Britain»  Bombardier/EADS»  průzkumnýsystém,nonreal-@me»  dlouhý260cm,vystřelovacíraketa,740km/h»  přistánínapadáku»  operačnírádius70km»  později,CL289dosah200km,real-@mevideo

»  CanadairCL-227»  VTUAV»  wanklermotor»  190kg,rychlost80kts»  výdrž3hodiny

24/02/2016 19A0M33BEP–Přednáška1

Page 18: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1980s

»  IAIScout–Israel»  tlačnávrtule»  stabilizovaný»  two-waydatalink

24/02/2016 20A0M33BEP–Přednáška1

Page 19: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–prvníUAVvČeskoslovensku

»  VR-3Rejs–1984»  sovětskéstroje»  zařazenydovýzbroje101.letky»  nejvíceutajovanéprostředky

24/02/2016 21A0M33BEP–Přednáška1

Page 20: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–nej,nejbezpilotníprostředek

»  Buran–1986»  sovětskýraketoplánbezposádkyplněautoma@cký»  start15.listopadu1988»  hmotnost75tun,nosnostnanízkouoběžnoudráhu30tun

24/02/2016 22A0M33BEP–Přednáška1

Page 21: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Historie–1990s

»  GeneralAtomicsGnat–USA»  GPS,digitalflightcontrolsystem»  pistonmotor,260km/h»  velmidlouhávýdrž(40h)»  operačníradius2800km»  senzory,použitvBosně

»  YamahaR50,RMAX–Japan»  rotor-cran»  civilnívyužif–zemědělství»  prodánopřes1500kusů

24/02/2016 23A0M33BEP–Přednáška1

Page 22: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Současnost–2000s,2010s

»  RQ1Predator–USA»  GeneralAtomics»  různéverze»  řízenvzdáleně»  satelitníkomunikace»  používándodnes»  obrovskédolety»  >32hodin

»  spoustydalších:»  RQ4GlobalHawk»  ScanEagle»  Shadow»  RQ9Reaper

24/02/2016 24A0M33BEP–Přednáška1

Page 23: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Současnost–Raven

»  RQ-11Raven–2003USA»  rozpěf1,3m;délka0,9m;váha1,9kg;rychlost45-90km/h;dolet10km»  házenzruky,dosednaspodníčásttrupu»  elektromotorsvýdržíaž80minut»  vybavenlaserovýmznačkovačemknavádění,kamera

24/02/2016 25A0M33BEP–Přednáška1

Page 24: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Současnost–HAES400AerialTarget

»  HAES400AerialTarget–CZ(HackerModel+EvolvingSystemsConsul@ng)»  rozpěf1,9m;délka1,35m;váha21,5kg;rychlost400km/h;dolet30km

24/02/2016 26A0M33BEP–Přednáška1

Page 25: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

CojetoUAV?

»  radiověřízený(RC)model–nadohledoperátora»  drone–žádnáinteligence,mimodohledoperátora,vzdáleněpilotovaný»  UAV–UnmannedAerialVehicle(označovántakéjakoUAS)

»  UAV–mávětšíčimenšímíruinteligence(automa@ckéhořízení)

»  KategorieUAV»  HALE–Highal@tudelongendurance(alt>15km,24+hrs)»  MALE–Mediumal@tudelongendurance(alt5-15km,24hrs)»  TUAV–Tac@calUAV(range100-300km)»  MUAV–MiniUAV(<20kg,range<=30km)»  MAV–MicroUAV(wingspan<=150mm)»  NAV–NanoUAV(jenněkolikcm)

»  RPH–remotelypilotedhelicopter,VTUAV(VTOL)–ver@caltake-offUAV

»  UCAV/UCAR–Unmannedcombatairvehicle/rotorcran

24/02/2016 27A0M33BEP–Přednáška1

Page 26: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

PročUAV?

»  komplikacedlouhýchletů-posádkadesítkyhodinnapalubě»  možnostlítatdorizikovýchmíst–zamoření(chem.,nukleární)»  nebezpečnémise–velmirizikovéoblas@,špatnépočasí,lesnípožáry»  nehrozízajefposádky»  výzkum/testy–levnější,nehrozírizikonaživotě»  ekonimickýpohled

»  výraznělevnějšíkonstrukce»  levnějšíprovoz->delšívýdrž

24/02/2016 28A0M33BEP–Přednáška1

Page 27: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Vojenskétrendy

UAVDODRoadmap2005

24/02/2016 29A0M33BEP–Přednáška1

Page 28: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Civilnípoužio

»  snímkováníkrajiny–foto,video,3Dterén»  zemědělství–monitoring,postřiky»  pobřežníhlídky–vyhledáváníazáchrana»  distribučnísítě–kontrolarozvodů»  hasiči–detekcepožárů,řízenírozsáhlýchoperací»  novináři–poskytováníinformací,záběrů»  meteorologové–analýzaatmosféry»  doprava–monitoringařízenídopravy»  policie–vyhledáváníosob,hlídkování»  atd...

24/02/2016 30A0M33BEP–Přednáška1

Page 29: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

EagleEyeTac[calVTOL-hybrid

24/02/2016 31A0M33BEP–Přednáška1

Page 30: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

DraganFlyX8-Quadcopter

24/02/2016 32A0M33BEP–Přednáška1

Page 31: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

QuadCopter–UniversityofPennsylvania

24/02/2016 33A0M33BEP–Přednáška1

Page 32: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

QuadCopter–UniversityofPennsylvania

24/02/2016 34A0M33BEP–Přednáška1

Page 33: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

QuadCopter–UniversityofPennsylvania

24/02/2016 35A0M33BEP–Přednáška1

Page 34: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

QuadCopter–UniversityofPennsylvania

24/02/2016 36A0M33BEP–Přednáška1

Page 35: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

QuadCopterFleet–ETHZurich

24/02/2016 37A0M33BEP–Přednáška1

Page 36: A0M33BEP Bezpilotní prostředky - cvut.cz · 2016. 2. 24. · » TU-123 Jastreb – 1965 Sovětský svaz » rychlost 2M, operační výška 20km » průzkumné lety až nad pobřeží

Mikrokopter–hexakopter

24/02/2016 38A0M33BEP–Přednáška1