Анализ методических разработок по применению беспилотных воздушных судов при ликвидации ЧС

Содержание
Введение……………………………………………………………………….2
Анализ методических разработок по применению беспилотных воздушных судов при ликвидации ЧС ..……………………..…………….4
Заключение………………………………………………………………….28
Список использованной литературы…………………………………….. 32

Введение
В настоящее время в России в распоряжении МЧС более 1000 беспилотных летательных аппаратов, которые помогают людям во время чрезвычайных ситуаций: поиску очагов пожаров, контролю за паводками, ледовыми торосами и выполняют различные авиационные работы.
С помощью беспилотников – дронов ищут пропавших геологов, рыбаков, помогают обнаружить в зонах бедствия лесников, пожарных.
Глава МЧС России подчеркивал, что использование беспилотников, «это важнейший стратегический вопрос развития системы МЧС России. При этом все беспилотники должны быть задействованы в работе, а не использоваться только на учениях и тренировках».
В развитии системы беспилотной авиации в России заняты РАН, МГУ, МГТУ им. Баумана. Во всех регионах России созданы центры, где находятся и используются беспилотники. Большая часть – это дроны вертолетного типа, меньшее количество – это дроны тяжелого класса, которые способны летать при низких температурах, на дальние расстояния.  Первые беспилотники появились в МЧС в 2009 году, а уже летом 2010 их активно использовали для мониторинга пожарной ситуации в Московской области.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 56122-2014 «Воздушный транспорт. Беспилотные авиационные системы. Общие требования» полеты беспилотников стали придерживаться требований международной организации гражданской авиации (ИКАО).
Стандарт учитывает для беспилотников практически все, что предусмотрено для большой авиации, а именно:
правила полетов;
предупреждение столкновений;
обслуживание воздушного движения (ОВД) - управление воздушным движением;
связь с органом ОВД;
метеорологическое обеспечение;
предусмотрена даже авиационная безопасность (на случай угона беспилотного воздушного судна – БВС);
перевозка грузов и даже безопасная перевозка опасных грузов по воздуху;
поиск и спасание;
расследование авиационных происшествий (произошедших с беспилотником);
сертификация и летная годность дистанционно пилотируемого воздушного судна;
национальные и регистрационные знаки, с целью идентифицировать БВС;
радионавигационные средства и бортовое навигационное оборудование и т.д.
Появилось понятие «внешний пилот», т.е.  лицо, манипулирующее органами управления дистанционно пилотируемого воздушного судна в течение полетного времени.
Анализ методических разработок по применению беспилотных воздушных судов при ликвидации ЧС
Актуальность развития беспилотных авиационных систем (БАС) обусловлена:
необходимостью повышения эффективности мероприятий в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, безопасности людей на водных объектах;
необходимостью повышения возможностей сил по решению задач в чрезвычайных ситуациях;
возрастающей ролью беспилотных воздушных судов (БВС) при выполнении совместно с пилотируемой авиацией ряда задач по обеспечению мероприятий предупреждения и ликвидации последствий ЧС.
Задачи решаемые с применением БАС.
Разведывательные:
ведение воздушной разведки с целью доведения в масштабе времени близком к реальному до органов управления и спасательных формирований необходимой информации; воздушный поиск объектов заинтересованности и наблюдение за ними, воздушное патрулирование заданных районов, контроль надводной обстановки, а также выполнение задач воздушной разведки с целью осуществления поисковых мероприятий по вскрытию очагов ЧС;
инженерная разведка путей движения (дорог и троп), сооружений, заграждений и других объектов;
разведка погоды;
ледовая разведка;
оценка результатов применения авиационно-спасательных технологий в процессе ликвидации ЧС;
аэрофотосъемка заданных районов с последующей топографической привязкой фотоснимков, а также видеофотодокументирование объектов контроля для получения обзорных и детальных изображений;
создание электронных карт.
Cпециальные:
поиск терпящих бедствие экипажей воздушных и морских судов, рыбаков на льдинах и др.;
поиск пострадавших при сходе снежных лавин;
сопровождение и наведение мобильных поисковых групп;
определение точных координат границ района ЧС и объектов поиска;
обеспечение связи и ретрансляция;
контроль зон ЧС;
оповещение населения о ЧС;
мониторинг пожароопасной и паводковой обстановки;
экологический мониторинг;
проведение замеров в районе химических и радиационных аварий;
мониторинг состояния линейных и площадных объектов.
Транспортные: доставка малогабаритных грузов в назначенные районы.В настоящее время разрабатываются БВС для перевозки крупногабаритных и тяжелых грузов.
Разработки в этой области ведутся. И, конечно же, заинтересованным ведомством – МЧС РФ, его научно – техническим управлением в контакте с другими организациями.
Анализ применения беспилотных авиационных системам в МЧС России показывает, что для успешного выполнения задач мониторинга и воздушной разведки на оснащении подразделений необходимо иметь БВС различных типов.
Анализ применения показал, что БВС самолетного типа целесообразно применять для:
оценки масштабов ЧС;
обследования больших районов, линейных объектов;
поиска требуемого объекта, оценки его общего состояния, получения информации, необходимой для прогнозирования дальнейшего развития ЧС.
Применение БВС вертолетного типа наиболее целесообразно для:
детальной разведки района ЧС, объекта (группы объектов), оценки их состояния;
осмотра отдельных элементов строений, сооружений, в том числе и внутри них, отдельных участков местности, дорог, мостов и др.;
определения маршрутов движения наземных аварийно-спасательных сил и координации их действий с передачей информации в реальном масштабе времени на пункты управления.
На основании анализа применения беспилотной авиации и, исходя из задач подразделений МЧС России, наиболее востребованными являются – БАС ближнего действия (до 100 км) малого класса (до 30 кг) самолетного и вертолетного типов.
Беспилотная авиационная система на основе беспилотных воздушных судов (БВС) для предупреждения и ликвидации ЧС
Назначение:
проведение операций по воздушной разведке районов стихийных бедствий; пожарной обстановки в лесных массивах и определение границ очагов пожара, завалов;
обстановки на морях и реках, районов наводнений;
поиска пострадавших, потерпевших бедствие экипажей воздушных и морских судов;
мониторинга транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, теплотрасс, линий электропередач в условиях ЧС;
оценки радиационной и химической обстановки;
организации устойчивой связи в труднодоступных районах стихийных бедствий в дневных и ночных условиях с использованием оптико-электронных систем, а также газоанализаторов и радиационных датчиков.
Основные преимущества:
автоматизированная система одновременного управления тремя БВС различного типа и назначения;
современная цифровая связь с повышенной пропускной способностью и помехозащищенностью на дальностях до 50 км;
сменные модули для приёма и передачи тепловизионного и телевизионного изображения местности, проведению разведки радиационной и химической обстановки, оповещение населения.
Методика выполнения поисково-спасательных работ при помощи беспилотных летательных систем и ее анализ
Аварийно-спасательные работы (АСР) – действия по спасению людей, материальных и культурных ценностей, защите природной среды в зонах ЧС, локализации ЧС, подавлению или доведению до минимально возможного уровня воздействия характерных для них опасных факторов.
БАС целесообразно применять и для оценки ущерба от ЧС в тех случаях, когда это необходимо сделать быстро и точно, без риска для здоровья и жизни личного состава наземных спасательных подразделений или членов экипажей самолетов и вертолетов.
Основными задачами расчётов БАС при проведении АСР являются:
облет БВС зон (объектов) ЧС с целью определения их очагов, границ,
масштабов, направлений и скорости распространения аварий (катастроф);
обнаружение очагов возгорания и их координат, определение возможных причин возгорания;
мониторинг лесных массивов с целью обнаружения ландшафтных пожаров угрожающих населенным пунктам, а также объектам промышленности, энергетики и т.п.;
проведение местности в заданном районе;
инженерная разведка районов наводнений, землетрясений и других стихийных бедствий;
обнаружение и мониторинг ледовых заторов и разлива рек;
мониторинг состояния транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, линий электропередачи и других объектов;
мониторинг водных акваторий и береговой линии, определение границ разлива нефти и нефтепродуктов на водной поверхности и направления движения (распространения) нефтяного пятна;
мониторинг лавиноопасных образований в горных районах, разведка районов обвалов, селевых потоков, схода снежных и каменных лавин;
мониторинг зон с терпящими бедствие воздушными, морскими и речными судами и другими транспортными средствами;
определение точных координат районов ЧС и пострадавших объектов;
разведка маршрутов движения сил и средств участников предстоящих АСР;
проведение поиска в местах их возможного нахождения;
проведение поиска пострадавших (терпящих бедствие) на разрушенных объектах (нефте- и газодобывающих морских скважинах), терпящих бедствие судах, приводнившихся летательных аппаратах, определение их координат с немедленной передачей соответствующей информации руководству штаба по ликвидации ЧС;
доставка малогабаритных специальных грузов и средств, медикаментов в особо опасные зоны ЧС и террористических актов;
сопровождение аварийно-спасательных и поисково-спасательных работ и пр.
В зависимости от решаемой задачи на беспилотное воздушное судно (БВС) могут устанавливаться соответствующие целевые нагрузки для ее выполнения
К примеру, в зависимости от обстановки на БВС могут устанавливаться газоанализаторы, приборы радиационной или химической разведки, тепловизоры, видеокамеры и т.п.
При визуальном поиске (с использованием видеокамер) на БВС самолетного типа, полет целесообразно выполнять на высоте не выше 500 – 600 м, на БВС вертолетного типа – на высоте 200 – 300 м над рельефом местности (препятствиями, водной поверхностью).
БВС самолетного типа Zala 421-08М

Высота полета может уточняться в зависимости от особенностей района поиска, метеорологических условий, уровня подготовки операторов и дальности обнаружения объектов в условиях фактической метеовидимости.
Визуальный поиск над густым лесом должен начинаться с полета на большой высоте, обеспечивающей общий просмотр заданного района в целях обнаружения очагов пожара или дымов, а также для установления визуального контакта с потерпевшими бедствие.
Дальность визуального обнаружения объектов с БВС
Объект
наблюдения Время года (суток)
Высота полета, мДальность
обнаружения, кмОдин человек
(группа людей)
Самолет
(вертолет) Зимой
Летом
Зимой и летом
200
200
200
1,6- 1.8
1,0- 1,4
2-4
Костер
Мигающий
фонарь
Ночью
Ночью
300
300
8- 12
2-4
БВА вертолетного типа Zala 421-22

Расстояние между маршрутами осмотра местности должно быть не более двух высот полета. Над участками местности с густой растительностью целесообразно выполнить дополнительный просмотр местности «с виража», либо уменьшить расстояние между галсами и снизить высоту поиска до минимальной безопасной высоты полёта в данном районе.
В полетах на поиск в горах следует выполнять детальный осмотр ущелий, долин, русел горных рек. Осмотр горных вершин необходимо производить со всех сторон.
В целях тщательного просмотра сильнопересеченной местности разведку следует осуществлять неоднократным пролетом участка с разных направлений.
Методика выполнения полетов в ночных условиях и ее анализ
Выполнение задачи в ночных условиях характеризуется:
1. Ограниченными возможностями ведения визуальной ориентировки вследствие ухудшенной видимости неосвещенных ориентиров. Значительную часть полета оператор контролирует пространственное положение БВС по монитору, т.к. оптико-электронные средства (ОЭС) БВС не позволяет в безлунную ночь видеть естественный горизонт и наземные ориентиры.
Дальность видимости ориентиров ночью
Ориентиры
Дальность видимости (км) ориентиров с высоты полета (м)
1000 2000 3000 4000 5000
Крупные
населенные пункты
(освещенные) 30 45 65 80 100
Небольшие населенные
пункты
(освещенные) 10 10 15 15 25
Большие реки 10 10 Не видны
Небольшие реки 2 » »
Железные дороги 1 » »
Шоссе 1 » »
Озера 10 10 »
Леса 2 3 »
Из приведенных в таблице данных видно, что ночью визуальная ориентировка в большинстве случаев возможна по световым ориентирам. В лунную ночь ведение визуальной ориентировки не представляет особой трудности.
2. Несоответствием видимых световых контуров населенных пунктов контурам этих же ориентиров, изображенных на карте, усложняет опознавание ориентиров. Искажение конфигурации освещенных населенных пунктов происходит вследствие непостоянства освещения.
3. Трудностью глазомерного определения расстояний до световых ориентиров. В ночном полете расстояние до световых ориентиров скрадывается, что приводит подчас оператора в заблуждение относительно истинного удаления ориентира.
4. Дымовой след от пожара без открытого пламени не виден. Поэтому, при выполнении поиска теплоконтрастных объектов в ночное время основным прибором является бортовой БВС.
5. Трудностью наблюдения за состоянием погоды и ее изменением. В темную (безлунную) ночь БВС может неожиданно войти в облака вследствие невозможности их обнаружения даже с близкого расстояния. При полете над местностью, слабо освещенной световыми ориентирами, очень трудно установить наличие облачности под БВС.
При подготовке к ночному полету необходимо:
Тщательно изучить рельеф местности по маршруту, световые и характерные естественные ориентиры, погоду и особенно возможности образования опасных явлений погоды.
При расчете полета, кроме выполнения общеустановленных расчетов, оператор обязан определить моменты наступления рассвета и темноты, а также время и место встречи БВС с темнотой или рассветом. Определить также фазу, время восхода и захода Луны.
Таким образом, управление полетом БВС ночью выполняется в основном по тем же правилам, что и дневной. Однако условия ночи усложняют контроль со стороны оператора за выдерживанием заданного режима полета БВС.
Методика выполнения полетов на малых высотах и ее анализ
Полеты БВС на малых высотах имеют свои особенности выполнения. Полетами на малых высотах называются полеты, выполняемые на высотах до 1000 м над рельефом местности.
Такие полеты могут быть преднамеренными, учебными и вынужденными (по различным причинам).
Полёты БВС на малых высотах характеризуется следующими условиями:
ограниченностью обзора местности, видимой с использованием ОЭС БВС, что не позволяет наблюдать удаленные ориентиры, так как дальность видимости их с малых высот невелика;
Дальность ориентиров с малых высот
Ориентиры
Дальность видимости (км) с высоты полета (м)
100 200 300 400 500 600
Крупные
населенные пункты 4 8 12 16 18 20
Небольшие населенные
пункты 2 4 5 8 9 10
Большие реки и озера 2 4 5 8 9 10
Небольшие реки 1 2 3 4 5 5
Шоссе и железные дороги
1 2 5 7 9 10
Леса 2 4 5 7 8 10
большой угловой скоростью перемещения ориентиров сокращает время на их опознавание и затрудняет визуальную ориентировку; это время зависит от высоты и скорости полета;
опознаванием ориентиров при полетах на малых высотах усложняется также и тем, что ориентиры наблюдаются не так, как они изображены на карте, а в перспективе;
Время наблюдения ориентиров в поле видимости при полетах
на малых высотах
Скорость полета,
км/ч
Время наблюдения (сек) ориентиров с высоты полета (м)
100 200 300 400 500 600
400 6 13 19 25 31 38
600 4 8 13 17 21 25
900 3 6 8 11 14 17
уменьшением дальности действия радиотехнических средств (возможности информационно-командного обмена между оператором и БВС) и видимости наземных светотехнических средств с помощью ОЭС БВС;
трудностью для оператора одновременно управлять БВС в ручном режиме и постоянно вести наблюдение за препятствиями и ориентирами на местности;
сокращением дальности и продолжительности полета из-за большого расхода заряда аккумуляторов;
необходимостью строгого соблюдения оператором всех правил безопасности полетов и проявления максимума осмотрительности с использованием ОЭС БВС в отношении наземных препятствий.
При подготовке к полету БВС на малых высотах необходимо:
1. Выбрать маршрут (если он не определен заданием) с таким расчетом, чтобы он проходил через легко опознаваемые контрольные ориентиры.
2. Тщательно изучить ориентиры по маршруту и особенно характерные признаки контрольных ориентиров, чтобы можно было распознавать их без карты. Для контроля пути могут быть использованы отдельные возвышенности, заводские трубы, радиомачты, вышки сотовой связи и т.д.
3. Детально изучить рельеф местности по маршруту в полосе шириной до 25 км, обращая внимание на местоположение и величину основных высот и препятствий, а также на направление и взаимное расположение оврагов, холмов и ущелий. Характерные складки местности могут быть использованы как дублирующие для контроля пути БВС.
4. Выбрать высоту полета с учетом условий горизонтальной и вертикальной видимости ориентиров.
5. При обнаружении терпящих бедствие людей необходимо определить и зафиксировать:
время обнаружения и координаты потерпевших бедствие;
наблюдаемое состояние и положение потерпевших бедствие;
информацию, подаваемую потерпевшими бедствие с помощью визуальных сигналов и знаков;
фактическую погоду в районе бедствия (по возможности);
данные о рельефе и состоянии земной (водной) поверхности (волнении моря, ледовой обстановке), на которой находятся аварийные объекты и люди, потерпевшие бедствие;
сведения о проходимости местности;
тип и расположение средств передвижения, которые могут быть использованы при оказании помощи;
меры которые уже были предприняты для оказания помощи (десантирование спасательно-поисковой группы, выброска аварийно-спасательного имущества и снаряжения и т.д.);
данные об ущербе, нанесенном на местности.
Методика поиска аварийных объектов и потерпевших бедствие
и ее анализ
1. Поиск способом «Гребенка».
Применяется в целях просмотра большей площади в минимальное время при наличии достаточного количества поисковых БЛА.
Способ «Гребенка» заключается в одновременном обследовании района поиска группой БВС путем совместного полета по параллельным прямолинейным маршрутам на интервалах по фронту, составляющих примерно 75% дальности действия оптико-электронной поисковой аппаратуры.
Поиск способом «Гребенка»:
1– левый пеленг 2 – клин 3 – правый пеленг

Интервал между поисковыми БВС d равен ширине полосы обследования. Строй поисковых БВС выбирается в зависимости от схемы полета. Если требуется полет по заданному маршруту, то выбирается клин - 2. Левый пеленг – 1 выбирается, если при смене галса выполняется левый разворот, правый пеленг-3, если выполняется правый разворот.
2. Поиск способом «Параллельное галсирование» (от слова галс – отрезок пути БВС от поворота до поворота).
Применяется при недостаточном количестве выделенных для поиска БВС и потребности обследования значительной площади. При этом способе район поиска может быть разделен на несколько участков поиска (полос), которые просматриваются одновременно несколькими одиночными БВС или последовательно одним БВС. Поиск должен начинаться с участка (полосы) наиболее вероятного местонахождения аварийных объектов или потерпевших бедствие.
Выполняя визуальный поиск, оператор при построении маршрута должен обеспечить сплошной просмотр заданного района поиска с перекрытием в 25 %, для чего выдерживаются следующие расстояния между галсами:
над лесом – 1 км;
над густым лесом – 0,5 км;
над открытой местностью – 2 км.
Рекомендуемая длина галсов – 10-20 км. Интервал между полосами обследования берется равным половине расстояния между галсами.
Принципиально возможным является одновременное обследование двух и более полос района поиска БВС способом «Параллельное галсирование».
Однако применительно к использованию БВС этот способ затруднителен, так как в настоящее время (при отсутствии внедрённых программ группового управления БВС) требуется строгая синхронизация работы операторов.
Для сокращения количества разворотов прямолинейные участки галсов целесообразно ориентировать вдоль полос обследования.
Поиск способом «Параллельное галсирование» одиночным БВС (ИПМП - исходный пункт маршрута поиска; КПМП - конечный пункт маршрута поиска):

Обследование двух полос района поиска одновременно двумя БВС способом «Параллельное галсирование» (ИПМП – исходный пункт маршрута поиска, КПМП - конечный пункт маршрута поиска ):

3. Поиск способом «Расширяющийся квадрат»
Применяется, как правило, при наличии данных о месте бедствия (аварии, катастрофы).
Процесс поиска состоит в обследовании одиночным БВС района вокруг известной точки, в котором предполагается нахождение потерпевших бедствие.
Расстояние между соседними параллельными участками маршрута должно гарантировать сплошной просмотр местности.
Данный способ применяется также для обследования отдельных возвышенностей.
В целях обеспечения безопасности полетов поиск ведется, начиная от вершины вниз к подножию. «Пилот» должен быть внимательным и не отвлекаться от пилотирования БВС, чтобы вовремя обойти препятствия. Поиск способом «Расширяющийся квадрат» (ИПМ – исходный пункт маршрута, ППМ – поворотные пункты маршрута; КПМП – конечный пункт маршрута поиска):

4. Поиск способом «Заданный маршрут».
Выполняется по линии заданного пути, проходящей вдоль участка известного (вероятного) маршрута движения потерпевших бедствие.
Способ применяется, когда район поиска представляет собой полосу, ширина которой составляет 0,5-0,7 дальности действия поисковой аппаратуры на заданной высоте полета БВС.
Поиск способом «Заданный маршрут» (ИПМП - исходный пункт маршрута поиска; КПМП - конечный пункт маршрута поиска, L - ширина полосы захвата (обследования) поисковой радиотехнической аппаратурой; I- ширина района):

Методика применения беспилотных воздушных судов для обеспечения пожарной безопасности на нефтегазовых объектах
Нефть и природный газ являются ценными энергетическими ресурсами, их добыча и транспортировка играют важную роль в экономике Российской Федерации, так как их оборот составляет значительную часть бюджета страны.
Однако, множество крупнейших месторождений нефти и газа расположено в труднодоступных районах Западной Сибири и Крайнего Севера. Поэтому для обеспечения углеводородами энергопотребителей, необходимо осуществлять надежную доставку и транспортировку ресурсов путем использования нефтегазопроводов.
Каждый участок магистральных нефтегазопроводов – это сложное инженерное сооружение с автоматизированным технологическим процессом. Протяженность и труднодоступность данных объектов обусловлены неоднородным ландшафтом местности и сложными климатическими условиями, что значительно затрудняет их контроль и мониторинг.
В последние годы для визуального обследования нефтегазовых трубопроводов стали широко использоваться беспилотные воздушные суда. Причем сложные многоуровневые системы обнаружения огня, позволяющие проводить мониторинг в автоматическом режиме, разработаны только в иностранных проектах.
Поэтому, в целях импортозамещения и обеспечения пожарной безопасности магистральных объектов нефтегазовой отрасли, а также в соответствии с основными задачами стратегического развития Российской Федерации, связанными с совершенствованием отечественной промышленности и организации производств, предлагается использование методики автоматизированного мониторинга с борта беспилотного воздушного судна (БВС).
Предлагаемая методика позволит осуществить анализ пожарной опасности технологического оборудования (нефтегазового магистрального трубопровода) и предусмотреть комплекс мероприятий по защите людей, находящихся в зоне поражения опасными факторами пожара.
Использование разработанной методики дополнит существующие приемы мониторинга магистральных нефтегазопроводов, внеся в ежедневные обследования трубопроводов автоматизацию, управление ситуацией в режиме реального времени, автономность воздушного судна и оператора.
Целью является обеспечение пожарной безопасности на нефтегазовых объектах путём использования методики обнаружения пламени при мониторинге с борта беспилотного воздушного судна.
Должна быть решена задача, которая заключается в разработке научных положений по осуществлению автоматического обнаружения пламенного горения на магистральных нефтегазовых трубопроводах с движущегося беспилотного воздушного судна на основе видеопротокола без непосредственного участия оператора в режиме реального времени.
В качестве объекта  выбраны магистральные нефтегазопроводы, что обусловлено их повышенной взрывопожароопасностью и значительной протяженностью.
Научное предложение заключается в следующем:
определение состава пожарной нагрузки очага горения на магистральных трубопроводах нефтегазовой отрасли с борта беспилотного воздушного судна по результатам мониторинга электромагнитного излучения оптического диапазона;
теоретические предпосылки научных основ обнаружения пламени на линейных объектах нефтегазовой отрасли с беспилотного воздушного судна в автоматическом режиме, обеспечивающие снижение пожарной опасности объектов нефтегазового комплекса, предупреждение и тушение пожаров.
Анализ данной методики
По поводу данной методики сказать пока что-либо трудно, так как:
«мониторинг транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, теплотрасс, линий электропередач в условиях ЧС» - и так является одной из задач БВС МЧС РФ;
но чтобы в процессе данного мониторинга осуществлялось «автоматическое обнаружение пламенного горения на магистральных нефтегазовых трубопроводах с движущегося беспилотного воздушного судна на основе видеопротокола без непосредственного участия оператора по результатам мониторинга электромагнитного излучения оптического диапазона» - необходимо решать специалистам, думаю, это - вопрос будущего.
Авиационные работы по осмотру линий электропередач
На встрече в 2018 году руководителей и специалистов различных служб филиалов: «Архэнерго», «Вологдаэнерго», «Карелэнерго», «Колэнерго», «Комиэнерго», «Новгородэнерго», «Псковэнерго», «Ленэнерго» и др. с представителями крупнейших отечественных производители беспилотных авиационных систем и летательных аппаратов (БАС), оказывающих услуги по диагностике технического состояния оборудования воздушных линий (ВЛ) электропередачи, по мониторингу ВЛ при проведении плановых и аварийно-восстановительных работ, при планировании и контроле работ по расчистке и расширению просек ВЛ, при проектировании новых трасс было подчеркнуто: «Линии электропередачи требуют постоянного и тщательного осмотра. Пренебрежение этим правилом может привести к авариям с дорогостоящими последствиями. При этом осмотр линии наземными бригадами с целью выявления места повреждения – достаточно трудоемкое занятие, особенно в сложных погодных условиях или в труднодоступной местности. У этой идеи есть преимущества: не придется отключать линию, БВС быстрее найдет место повреждения, с его помощью можно будет осуществлять мониторинг линии».
Представителем ООО «Финко» («Беспилотные системы», г. Ижевск)
было отмечено, что их БВС самолетного и вертолетного типов имеют в качестве источников энергии аккумуляторные батареи, обеспечивающие до 8 часов полета. При высоте полета до 400 м и прямой радиовидимости радиус действия канала управления составляет до 110 км, а передачи онлайн видеосигнала – до 80 км.
Все БВС оснащены:
– системами автопилотирования, позволяющими выполнять полетные задания в полностью автоматическом режиме;
– системой автовозврата при потере связи;
– БВС самолетного типа оснащаются запатентованной системой отцепа консолей крыла при посадке, позволяющей сводить до минимума возможность повреждений;
– системой отцепа строп парашюта после посадки для предотвращения «эффекта паруса».
В зависимости от решаемой задачи могут применяться комплексы самолетного или вертолетного типа.
Коптер (БВС вертолетного типа) позволяет производить взлет и посадку с ограниченной площадки и выполнять съемку объекта с расстояния до нескольких метров, чтобы более детально рассмотреть объект. Он имеет высокую маневренность и широкий выбор режимов фотосьемки. Так, с его помощью можно решать задачу по обнаружению различных дефектов элементов ЛЭП (линий электропередачи).
БВС самолетного типа имеют большую продолжительность полета, больший радиус действия и высокую производительность, позволяющие осуществлять мониторинг и аэрофотосъемку протяженных объектов. Они применяются для построения трехмерной модели местности в пределах охранной зоны ЛЭП (охранная зона в зависимости от класса ЛЭП от 10 до 20 м от ЛЭП), на основе которой возможно проводить различные трехмерные измерения в нужной системе координат (например, определить габариты объектов, наклон опор ЛЭП, абсолютные и относительные высоты опор), сбор трехмерных векторных объектов, а  также для создания фотопланов, по которым можно проводить измерения в плоскости (например, ширины фактической и нормативной просеки) и проводить сбор двумерных объектов. Также они применяются для оперативного видеомониторинга удаленных объектов.
Объединить преимущества этих двух типов могут беспилотные летательные аппараты конвертопланного типа. Одной из таких разработок является SupercamSX350, который проходит внутренние испытания и готовится к запуску в серийное производство.
В состав беспилотного воздушного комплекса входит программное обеспечение для фотограмметрической обработки снимков.
На этой встрече программисты тоже поделились данными БВС:
«Съемка линейного участка ВЛ производится с помощью БВС по координатам опор и параметрам коридора съемки, предоставленным заказчиком. После фотограмметрической обработки данных выполняется трехмерная реконструкция проводов и опор с помощью специального программного обеспечения».
В результате заказчик получает необходимые материалы для последующей оценки состояния ВЛ, определения параметров и характеристик ВЛ и древесно-кустарной растительности (ДКР) на просеках.
Параметры, доступные для изучения в «Спутник ЛЭП»:
–фактическая ширина просеки в пределах ВЛ;
–высоты отдельных деревьев, различимых на цифровой модели поверхности;
–количество и расположение угрожающих падением деревьев;
–количество и местоположение деревьев, высота которых не превышает допустимый уровень;
–площадь угрожающей ДКР в пределах охранной зоны;
–зоны падений отдельных деревьев в пределах охранной зоны;
–характеристики проводов ВЛ в пределах пролетов: величина стрелы провеса, максимальный и минимальный провес;
–длины пролетов ВЛ;
–горизонтальные и вертикальные расстояния от проводов ВЛ до растительности в пределах охранной зоны;
–продольный и поперечный профили пролетов ВЛ в пределах охранной зоны с метрической информацией;
– отчет в форме, предоставленной заказчиком.
Руководитель летного отряда рассказал, что разработанная компанией Методика позволяет:
– сократить скорость принятия решений в строительстве, повысить точность подсчета объемов работ;
–оперативно отслеживать соблюдение технологии работ и техники безопасности.
В новой Методике большую часть работ по контролю хода строительства предлагается вести с использованием БВС.
Использование БВС для контроля позволяет отслеживать следующие параметры хода строительных работ:
– объем вырубки просеки по трассе ВЛ;
– места складирования вырубленной древесины;
– объем временных сооружений (дороги, монтажные площадки);
– количество смонтированных фундаментов и собранных опор;
– количество установленных опор;
– количество смонтированного провода;
– количество смонтированного грозотроса;
– количество техники на площадке строительства и производственного персонала;
– наличие строительных городков и площадок для хранения материально-технических ресурсов и оборудования;
– наличие пересечений с авто -, железными дорогами, линиями связи и ВЛ;
– подсчет строительной техники, персонала подрядчиков на объекте;
– выявление нарушений правил безопасности во время выполнения работ.
Технический директор дополнил выступление руководителя летного отряда. К решаемым с помощью БВС задачам можно отнести:
– обслуживание ЛЭП, в том числе планирование и обслуживание просек;
– плановый мониторинг, включающий осмотр состояния опор и изоляторов, габаритов проводов, а также контроль растительности в охранной зоне;
– предотвращение и борьба с чрезвычайными ситуациями, связанными с падением деревьев, провисом проводов, пробоем изоляторов и т.д.;
– задачи картографирования, позволяющие производить численный анализ по высотам деревьев, их количеству, объему, зонированию растительности.
В результате проведения работ по мониторингу заказчик может получить информацию о ширине просеки, о растительности в охранной зоне, о состоянии опор и проводов (расстояния, провисы и др.).
Кстати, на этой встрече было подчеркнуто, что когда проводились работы по обнаружению обрывов нескольких ВЛ в Мурманской области, с помощью БВС было определено место повреждения в труднодоступном для наземных бригад месте, не обнаруженном экипажем вертолета, который был также привлечен к проведению работ по поиску обрывов ВЛ.
Анализ методики по применению БВС в Электросетевом комплексе
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что работы будут проводиться в труднодоступных районах и объем работ достаточно большой. Данные работы должны вестись подготовленными операторами с опытом работы. Было бы очень желательно, чтобы операторам – «пилотам» БВС со временем присваивались классы специалистов в зависимости от их опыта работы и от ее сложности.
БВС – вещь пока дорогостоящая и очень нежелательно, чтобы выполнение работ было связано с аварийностью БВС.
При выполнении данных работ должен быть хорошо изучен район предстоящих полетов.
Должны быть хорошо изучены препятствия по маршруту полетов. Нужно учитывать и то, что сами ЛЭП являются препятствиями для БВС и столкновения с ними, с их проводами могут привести к аварийной ситуации.
Операторами должны быть тщательно изучены высоты ЛЭП и максимальные ?