Onbemande luchtvaartuigen hebben lange tijd de verkenning "onder de knie" en worden nu actief gebruikt in dit gebied. Desalniettemin, op zeldzame uitzonderingen na, hebben we het over het observeren van het terrein met behulp van opto-elektronische middelen. Tegelijkertijd worden nieuwe ontwikkelingen op het gebied van onbemande luchtvaartuigen voorgesteld, die tot doel hebben nieuwe speciale taken op te lossen. Een paar dagen geleden werd de oprichting aangekondigd van 's werelds eerste UAV die explosieven kan detecteren. Dit apparaat kreeg de naam LDS SpectroDrone.
Op 15 november werd het bestaan aangekondigd van een veelbelovend project met betrekking tot de implementatie van nieuwe speciale taken. Het Israëlische bedrijf Laser Detect Systems (LDS) heeft een officieel persbericht gepubliceerd over zijn nieuwe ontwikkeling. Aan de vooravond van de HLS & Cyber Expo, gehouden op 15-16 november in Tel Aviv, besloot het ontwikkelaarsbedrijf informatie vrij te geven over enkele elementen van zijn expositie. Het onderwerp voor een van de berichten was een project genaamd SpectroDrone. Het doel van deze ontwikkeling is om controle uit te voeren over bepaalde objecten met het zoeken naar explosieven en potentieel gevaarlijke objecten.
Algemeen beeld van de UAV met het SpectroDrone-systeem. Een frame uit een commercial
Naar verluidt is het SpectroDrone-product 's werelds eerste UAV die explosieven en explosieven kan vinden, ook die achter obstakels. Tegelijkertijd kan de drone op een bepaalde afstand van de operator werken en heeft hij ook de mogelijkheid om tijdens bedrijf geen kleine afstand tot het geïnspecteerde object te naderen. De verkregen eigenschappen en mogelijkheden zijn het resultaat van de combinatie van twee ontwikkelingen, namelijk een quadcopterplatform en een moderne laserdetector die werkt volgens het spectrometerprincipe.
Het Optimus-apparaat, ontwikkeld door het Israëlische bedrijf Airobotics, werd gekozen als basis voor de UAV met de LDS-spectrometer. Het is een relatief lichte machine met vier propellers, met een set benodigde apparatuur voor het besturen en oplossen van verschillende taken. Bovendien heeft zo'n drone een draagvermogen dat voldoende is om de spectrometer te vervoeren. Na enkele kleine aanpassingen werd het Airobotics Optimus-product de host voor het SpectroDrone-systeem. In deze configuratie werd het nieuwe Israëlische ontwerp gedemonstreerd op een recente tentoonstelling.
Wat de belangrijkste ontwerpkenmerken van de UAV betreft, verschilt Optimus weinig van andere moderne technologie in zijn klasse. Het hoofdontwerp van het apparaat is een complex gevormd lichaam van plastic. Als onderdeel van de plastic eenheden is er een grote gestroomlijnde romp met een karakteristieke vorm, waaraan vier balken met motoren zijn bevestigd. Het project voorziet in het gebruik van vier elektromotoren met eigen propellers. Direct onder de motoren op de balken van het apparaat zijn rekken gemonteerd die als chassis worden gebruikt. Bij een noodlanding is het toestel voorzien van een parachute.
Algemeen beeld van de drone tijdens het oplossen van de toegewezen taken. Figuur Laser Detectie Systemen / Laser-detect.com
Airobotics Optimus heeft het meest geautomatiseerde besturingssysteem dat in staat is om verschillende operaties onafhankelijk en zonder tussenkomst van de operator uit te voeren. Dus na een actieprogramma te hebben ontvangen, kan de drone zelfstandig opstijgen, naar een bepaald gebied gaan of langs een bepaalde route patrouilleren. Automatisering verbetert ook de mogelijkheden van het apparaat tijdens continu gebruik. Het toestel gebruikt satellietnavigatie om zijn eigen positie te bepalen. De nauwkeurigheid van het bepalen van de coördinaten bereikt volgens de ontwikkelaar 1 cm.
Voor transport en onderhoud van de UAV biedt de fabrikant een speciale container aan. In dit product is een complete set apparatuur geplaatst die nodig is om de drone te bedienen. Het apparaat zelf in de transportstand wordt in een speciale gleuf in het bovenste deel van de container geplaatst en wordt afgesloten met een schuifdeksel. Wanneer het nodig is om op te stijgen, divergeren de dakelementen naar de zijkanten, waardoor er ruimte vrijkomt voor het optillen.
In de originele versie draagt de door Israël ontwikkelde drone alleen optisch-elektronische apparatuur, waarmee het terrein kan worden bestuurd en bewaakt. Het LDS-project stelde het gebruik van een nieuwe speciale nuttige lading voor. Met zijn hulp kan de exploitant van het complex potentieel gevaarlijke objecten vinden en de mate van risico bepalen, waarbij de aanwezigheid van explosieven wordt onthuld. Opgemerkt wordt dat de lading voor de UAV Airobotics Optimus is gemaakt in de vorm van verwijderbare modules. Om de module te vervangen en daarmee de tactische rol van het apparaat te veranderen, kost het een minimum aan tijd.
Houder om het apparaat te vervoeren. Foto Airobotics / Airobotics.co.il
Het SpectroDrone-product is een blok met een set van verschillende apparatuur die wordt gebruikt bij het zoeken naar sporen van bepaalde chemicaliën. Dit apparaat bevat verschillende opto-elektronische apparaten die zijn uitgerust met hun eigen laserzenders. Deze laatste genereren straling met verschillende golflengten. De detector bevat ook een laserafstandsmeter en een videocamera met hoge resolutie. Om signalen van verschillende componenten te verwerken, is de detector uitgerust met een besturingssysteem dat werkt volgens speciale algoritmen. Het leiderschap van het LDS-bedrijf bij het maken van dergelijke apparatuur wordt bevestigd door patenten.
Tijdens het gebruik van een drone die is uitgerust met een detectiesysteem, moeten de elementen van het SpectroDrone-product automatisch worden gecontroleerd. Verschillende lasers in verschillende bereiken zenden licht uit dat op het geïnspecteerde object is gericht. Verder verzamelt de optiek de gereflecteerde straling en verwerkt deze volgens een speciaal algoritme. De aanwezigheid van bepaalde kenmerken van het gereflecteerde licht duidt op de aanwezigheid van bepaalde stoffen in de lucht. De mogelijkheid om stoffen in vaste, poedervormige of aerosolachtige toestand te detecteren, wordt aangegeven.
Met het voorgestelde werkingsprincipe kan het SpectroDrone-systeem op verschillende gebieden worden gebruikt, maar de ontwikkelaar heeft het aangepast voor gebruik bij het zoeken naar explosieven. Signaalverwerkingsalgoritmen zijn ontworpen met de kenmerken van dergelijke verbindingen in gedachten. Er wordt beweerd dat het signaalverwerkingssysteem het mogelijk maakt om de ondergrens van de concentratie van de detecteerbare stof op de minimumwaarden te brengen. Er is ook een vermindering van het aantal fout-positieven en fout-negatieven gemeld. Volgens een persbericht van de fabrikant presteert de nieuwe detector vergelijkbaar met laboratoriummonsters.
Plaatsing van optische apparaten. Een frame uit een commercial
De voorgestelde methode voor het toepassen van geavanceerde technologie is vrij eenvoudig. Op bevel van de operator of onder controle van automatisering moet de platformdrone naar het doelgebied gaan. In het geval van de Optimus UAV bereikt het bereik 3 km. Nadat de gewenste positie is bereikt, wordt de doelapparatuur op het werk aangesloten. Het bestudeert onafhankelijk de toestand van de atmosferische lucht in de buurt van het te bestuderen object en detecteert de aanwezigheid van explosieven of andere gevaarlijke verbindingen. Informatie over de luchtconditie in de buurt van het doel wordt in realtime verzonden naar de console van de operator. Na nauwkeurige gegevens over de aan- of afwezigheid van explosieven te hebben ontvangen, kan de exploitant van het complex alle benodigde informatie doorgeven aan geniesoldaten die met een gevaarlijk object moeten werken. Op dit moment is het bereik van objectenonderzoek beperkt tot slechts enkele meters, wat verband houdt met de eigenaardigheden van de werking van de laserapparatuur.
In de voorgestelde vorm kan het onbemande vliegtuig Optimus met een SpectroDrone-spectrometer op verschillende gebieden worden gebruikt. In de eerste plaats is een dergelijke techniek van belang voor de strijdkrachten en speciale diensten die middelen nodig hebben om naar een of ander type explosieven te zoeken. In dit geval kunnen drones worden gebruikt om te zoeken naar geïmproviseerde explosieven langs het pad van konvooien of om verschillende objecten te beschermen tegen mogelijke aanvallen met explosieven. Een UAV met speciale apparatuur maakt het in theorie mogelijk om een dreiging tijdig op te sporen en de nodige maatregelen te nemen.
Tegelijkertijd kan de compacte spectrometer, gedragen door de drone, ook op andere gebieden worden gebruikt. De mogelijkheid om naar bepaalde stoffen in de lucht te zoeken, kan op veel andere gebieden nuttig zijn. Het productieproces in sommige industrieën gaat gepaard met het risico van stoffen in de lucht die gevaarlijk zijn voor mens en materieel. Lichtgewicht detectoren kunnen heel goed worden gebruikt als waarschuwingsmiddel voor gevaar. Een dergelijke techniek kan met name interessant zijn voor mijnbouwondernemingen die behoefte hebben aan systemen voor de detectie van gevaarlijke gassen.
Demonstratie van de werking van het systeem. Een frame uit een commercial
Het SpectroDrone-systeem heeft ook enig potentieel voor gebruik bij rampenbestrijding. Het vermogen om de situatie te monitoren met een set optische instrumenten en spectrometrie uit te voeren kan het situationeel bewustzijn van specialisten aanzienlijk verbeteren.
Spectrometrische apparatuur van het type SpectroDrone is in zijn huidige vorm een compacte unit die is ontworpen voor installatie op een van de bestaande onbemande luchtvaartuigen. In de toekomst kan de lijst met vervoerders voor dergelijke apparatuur toenemen. Vanwege zijn kleine formaat en gewicht kan het nieuwe type systeem worden geïnstalleerd op andere typen UAV's met andere kenmerken. Daarnaast noemt de ontwikkelmaatschappij de mogelijkheid om het complex aan te passen voor gebruik op grondplatforms.
Het lichtgewicht blok van het SpectroDrone-systeem zal, na enkele wijzigingen, kunnen worden geïnstalleerd op op afstand bestuurbare robotsystemen op de grond. Ook kunnen voertuigen van bestaande modellen dragers zijn van de detector. Door het gebruik van een ander type drager kan het toepassingsgebied van de apparatuur veranderen. Zo zal het productiebedrijf in de toekomst klanten een vrij breed scala aan aanpassingen van het nieuwe systeem kunnen aanbieden, aangepast om verschillende problemen op te lossen.
SpectroDrone-product zonder media. Een frame uit een commercial
Het is duidelijk dat het voorgestelde project niet zonder nadelen is. Een van de belangrijkste kan worden beschouwd als beperkingen op de afstand tot het te bestuderen object. U hebt ook een zichtlijn nodig zonder grote interferentie. De noodzaak om op een afstand van enkele meters te naderen, maakt heimelijk werk niet mogelijk, en dit kan de oplossing van sommige militaire taken belemmeren. Bovendien kan effectief werken moeilijk zijn vanwege de aard van het landschap en de locatie van het verdachte object.
De laatste ontwikkeling van de Israëlische industrie is van groot belang. Voor het eerst in de wereldpraktijk was het mogelijk om een onbemand luchtvaartuig niet alleen uit te rusten met opto-elektronische observatiesystemen, maar ook met gespecialiseerde apparatuur die in staat is om naar bepaalde stoffen te zoeken. De verklaarde kenmerken en mogelijkheden, evenals de afwezigheid van directe analogen, stellen Airobotics- en LDS-bedrijven in staat om op een zekere interesse van potentiële klanten te rekenen en te wachten op de ondertekening van contracten voor de levering van seriële apparatuur. Een extra stimulans voor het verschijnen van bestellingen voor SpectroDrone-systemen kan een modulaire architectuur zijn die het gebruik van speciale apparatuur samen met verschillende draagplatforms mogelijk maakt.
Toch is het nog te vroeg om te spreken over de reële vooruitzichten van het project. De oorspronkelijke ontwikkeling werd slechts een paar dagen geleden aan potentiële klanten gepresenteerd, dus toekomstige kopers konden eenvoudigweg geen tijd hebben om hun mening te vormen en te beslissen over de noodzaak om apparatuur aan te schaffen. Als het SpectroDrone-complex toekomstige exploitanten echt interesseert, dan kunnen de eerste contracten voor de levering ervan binnen afzienbare tijd verschijnen.
