Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ Институт

Гос ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ МЧС Рф

Контрольная работа

По предмету: Базы внедрения авиационной техники при тушении пожаров

Тема: Применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) при решении задач охраны лесов

Выполнил:

Митин И.И.

Зачетная книга ДВ №13009

Группа 713

Управляющий:

Санкт-Петербург

2017 г.

Содержание

Введение. 3

1. Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве. 4

2. Анализ вариантов технологического сценария использования Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве БПЛА в лесном хозяйстве. 8

Заключение. 15

Перечень литературы.. 16

Введение

Наша родина обладает самыми необъятными лесными богатствами, требующими неизменных мероприятий по охране и защите, проведение которых нереально без авиации. Еще 20 годов назад федеральный орган управления лесным хозяйством раз в год завлекал до 700 воздушных судов (налет составлял более 150 тыс. ч). Можно констатировать, что Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве лесное хозяйство являлось наикрупнейшим в стране муниципальным потребителем авиауслуг.

Еще Н.П. Курбатский отмечал: «Пожар - явление географическое». Около 90 % налета воздушных судов (ВС) приходится конкретно на борьбу с лесными пожарами.

К огорчению, сейчас из-за денежных и административных проблем каждогодний налет ВС в лесном хозяйстве составляет менее 20 тыс. часов, привлекается наименее Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве 250 ВС, что очевидно недостаточно. Потому очень принципиальным становится поиск новых технологий, способных поменять нехорошую ситуацию.

Цель данной работы – разглядеть применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) при решении задач охраны лесов.

Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве

Одним из направлений является галлактический мониторинг. Создание Информационной системы дистанционного мониторинга и ее промышленная эксплуатация, начавшаяся Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве в 2006 г., позволили понизить остроту препядствия, но в силу технических особенностей галлактический мониторинг всегда остается только дополнительным инвентарем в авиационной охране лесов.

Другое направление - применение малой авиации с относительно низкой ценой лётного часа. Но русские авиакомпании пока не в состоянии удовлетворить потребности в воздушных судах со Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве взлетной массой 1 – 2,5 т. Новым направлением в авиации считается беспилотная авиация.

Беспилотные технологии есть издавна. Поначалу они были сложными и дорогостоящими комплексами, имевшими только военное применение. Но в течение последнего десятилетия в этой области произошел реальный прорыв. Миниатюризация вычислительных систем и развитие спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) позволили создавать беспилотные летательные Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве аппараты (БПЛА), у каких габариты, масса, а главное, цена на порядки меньше прежних. По доступности беспилотные технологии приближаются к уровню бытовых технологий. На данный момент прогресс в развитии штатских беспилотных систем имеет высокий темп, сформировалась новенькая промышленность услуг.

БПЛА числятся очень многообещающими средствами для штатских задач, связанных с монотонной, грязной Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве либо небезопасной деятельностью; т.е. выполнение которых связано с монотонностью либо угрозой для пилота пилотируемого воздушное судно (ВС). Pост потребности в БПЛА в различных странах полностью закономерен. Практический опыт внедрения БПЛА ведущими странами выявил широкий набор штатских задач, при решении которых беспилотники демонстрируют высшую эффективность.

Долголетняя практика авиалесоохранных работ указывает, что Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве исключительно в 65-70 % случаев полеты смешиваются с транспортной задачей. Треть полетов проводится с одной целью - «око в небе». Это возможная ниша для БПЛА, которая всегда будет только дополнительным (вспомогательным) инвентарем при авиационных работах по охране лесов. Конкретно адресный нрав внедрения БПЛА обеспечивает полезный эффект, а часть традиционных Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве задач решается на отменно ином, более высочайшем уровне.

Уже на исходном шаге исследовательских работ определено, что основным аспектом внедрения БПЛА в лесном хозяйстве является финансовая необходимость. Это означает, что для решения лесохозяйственных задач целенаправлено применение БПЛА малых классов (наименее 20 кг). Более большие и дорогие системы не могут соперничать с традиционной авиацией Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве при обслуживании значимых площадей из-за низкой производительности и высочайшей цены содержания. Скопленный в лесном хозяйстве опыт позволяет делать вывод о том, что внедрение беспилотных комплексов без помощи других, только для решения задач поиска пожаров, не достаточно действенно.

Современные тенденции развития систем управления и информирования позволяют воплотить Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве принцип «Ситуационной осведомленности» в режиме близком к реальному времени. Конкретно по этому, современные автоматические системы, включая беспилотные летательные системы, должны рассматриваться как элементы единой информационной системы, создаваемой разными техническими средствами наземного, авиационного и галлактического вида.

Главные решаемые задачки на новеньком, отменно более высочайшем уровне.

1. Борьба с лесными пожарами:

- проведение воздушной разведки кромки Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве действующего большого пожара без помощи других силами наземных и аэромобильных команд тушения. Легкие БПЛА, запускаемые с руки, решают задачку «разведки за холмом», способны производить оперативную информационную поддержку пожарной бригады по необходимости. На данный момент схожая задачка решается эпизодически, при наличии воздушного судна;

- внедрение БПЛА в качестве географически привязанного Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве воздушного пт наблюдения («летающей вышки») для обнаружения пожаров в районах появления высочайшей (чрезвычайной) пожарной угрозы лесов, сначала в целях защиты населенных пт;

- патрулирование локальных площадных (сельскохозяйственных угодий, участков ценных насаждений, молодняков, мест массового посещения людьми и т. п.) либо линейных объектов (ЛЭП, стальных дорог, автомагистралей и т. п);

- осмотр действующих Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве пожаров (в т.ч. с внедрением инфракрасных камер) в чрезвычайные периоды, когда применение традиционной авиации нереально из-за задымленности района; внедрение БПЛА в качестве ретранслятора УКВ-связи при организации радиосвязи на лесных пожарах, в том числе при полетах нескольких малых БЛА на существенное удаление (более 50 км) от Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве точки пуска; мониторинг состояния торфяных пожаров.

2. Мониторинг лесопользования оперативное инспектирование мест проведения рубок и других хозяйственных мероприятий в лесах (в режиме фото- либо видеодокументирования). Воплощение этих работ может быть силами лесничеств либо арендаторами без помощи других в хоть какое время. противодействие нелегальным рубкам в лесах, выявление правонарушений и Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве информирование компетентных органов.

3. Лесозащита оперативный осмотр (в режиме фото- либо видеодокументирования) малозначительных по площади лесных участков.

4. Лесоустройство плановая аэрофотосъемка больших участков насаждений лесничеств либо оперативная маленьких участков по заказу лесопользователя.

Нужно держать в голове, что БПЛА всегда будет только дополнительным (вспомогательным) инвентарем при авиационных работах по охране лесов.

Обширное Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве развитие БПЛА связано с рядом заморочек:

1. внедрение видеорежима в реальном времени просит надежного канала радиосвязи. Невзирая на гигантскую дальность полета, практически у всех образцов их радиус деяния ограничен 10-50 км, прирастить который можно методом усложнения и удорожания комплекса. Это означает, что на определенном шаге цена лётного часа БПЛА может превысить цена часа работы Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве традиционного ВС.

2. отсутствие оборудования для автоматического фиксирования пожаров при авиапатрулировании. К тому же человечий глаз способен окутать огромную площадь, чем камера БПЛА, он лучше принимает обстановку, что принципиально для анализа ситуации и прогноза развития. Как следует, в отношении авиапатрулирования гласить о подмене пилотируемой авиации беспилотными системами пока заблаговременно Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве.

3. В третьих, основная неувязка - отсутствие нормативной базы для организации полетов БПЛА в воздушном пространстве страны. Ни в какой стране она пока не решена. Принятие нужных поправок в Воздушный кодекс РФ вышло в 2011 г. На данный момент это основная причина, сдерживающая общее внедрение беспилотных технологий в разные отрасли.

В текущее время Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве ФГУ «Авиалесоохрана» накоплен опыт согласования с региональным управлением воздушного движения зон и режимов выполнения полетов БПЛА. Внедрение БПЛА в европейской части страны, где имеется высочайшая активность воздушного движения, затруднено. Но в значимых количествах может быть применение БПЛА в азиатской части страны. В любом случае данная неувязка в Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве какой-то момент будет решена положительно. Один из принципиальных выводов: беспилотные системы нельзя рассматривать как авиационные комплексы, решающие авиационные задачки.

2. Анализ вариантов технологического сценария использования БПЛА в лесном хозяйстве

Для проведения анализа необходимости и эффективности внедрения беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве сначала нужно отыскать корректное определение, что все-таки такое БПЛА Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве. Согласно определению в Федеральных авиационных правилах № 138 (ФАП-138), утвержденных постановлением Правительства Русской Федерации 11.03.2010 г.: «беспилотный летательный аппарат» - летательный аппарат, выполняющий полет без пилота (экипажа) на борту и управляемый в полете автоматом, оператором с пт управления либо сочетанием обозначенных методов. Конструктивно БПЛА состоит из:

- летающей платформы, способной передвигаться Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве в пространстве;

- системы управления, обеспечивающей управление в дистанционном либо в автономном режиме;

- полезной мотивированной нагрузки.

Размеры и типы платформ могут быт различные:

- традиционная самолетная схема в различных вариациях – когда полет основан на принципе использования подъемной силы крыльев возникающей при движении самолета в воздушной массе;

- разные вертолетные схемы – когда употребляется подъемная Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве сила при вращении винтов;

- воздухоплавательные платформы – когда употребляется подъемная сила газов;

- другие схемы, к примеру, когда подъем основан на силе реактивной струи турбореактивного либо ракетного мотора.

Системы управления могут быть: дистанционные по радиоканалам, автономные и комбинированные за счет программного обеспечения, с внедрением спутниковой, инерционной, магнитной навигации и средств ориентировки по сравнению Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве рельефа местности и карты (снимков) и остальные. Нужная мотивированная нагрузка также может быть различной:

- в главном это камеры оптического и инфракрасного диапазонов, фотоаппаратура;

- в наименьшей степени сканирующие устройства (радары, лидары, лазерные сканеры) различного предназначения;

- системы определения координат наземных объектов и целеуказания;

- газоанализаторы, магнитные датчики, устройства ретрансляции Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве сигналов радиосвязи, скоростной передачи цифровых данных и прочее.

Беспилотные аппараты могут иметь разные свойства, к примеру, вес БПЛА варьируется от нескольких граммов до нескольких тонн. Именное целевое назначение определяет вид БПЛА. Конструктивное обилие не позволяет найти технологии БПЛА как часть авиационных технологий. Более четким определением представляется:

Беспилотный летательный аппарат – техническое решение обеспечивающее Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве подъем без присутствия пилота оборудования над земной поверхностью (на высоту) и доставку его в заданную точку места с целью получения инфы.

Для проведения анализа нужно очертить главные технологические задачки, решаемые службами лесного хозяйства. Найти задачки, в каких сразу находятся два условия: подъем над земной поверхностью и перемещение оборудования в Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве точку места.

Нужно провести сравнение вариантов реализации технологического сценария при решении лесохозяйственной задачки существующими способами и технологиями и с применением БПЛА.

Аспектами оценки будут:

- финансовая эффективность;

- технологическая эффективность.

Обычно для муниципальных организаций в лесном хозяйстве сложилось четыре главных направления деятельности:

1. Охрана лесов от пожаров.

2. Лесозащита.

3. Лесоустройство.

4. Мониторинг Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве состояния лесопользования.

В согласовании с данными критериями мероприятия, реализуемые в области охраны лесов от пожаров, делятся на две условные группы:

1. Мероприятия по обнаружению лесных пожаров:

- Наземное патрулирование лесного фонда.

- Обнаружение при помощи пожарно-наблюдательных пт и вышек (ПНП, ПНВ).

- Авиационное патрулирование (авиапатрулирование) лесного фонда.

2. Мероприятия по тушению лесных пожаров:

- Информационное обеспечение Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве работ.

- Авиационное тушение.

- Транспортные работы.

- Мониторинг состояния лесопользования.

В согласовании с видами мероприятий произведем отбор типовых сценариев.

Сценарий 1. Наземное патрулирование лесного фонда. В целях действенного обнаружения лесных пожаров в наземной зоне маршруты наземного патрулирования прокладывают через участки лесного фонда с высочайшим классом природной пожарной угрозы и возвышенные открытые места Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве рельефа. Неувязкой является малозначительная дальность осмотра из-за высочайшего плотного древостоя (обычно до 30 метров высотой). При обнаружении дым-точки, определяется направление на нее. Направляется команда, которая уже на месте идентифицирует загорание и его четкое положение. В плотно заселенной местности и высочайшей горимости, увеличивается частота «ложных» выездов. Внедрение Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве передвижных мачт с камерами видеонаблюдения способно прирастить просматриваемость, но не позволяет решить делему идентификации загорания и его четкого местоположения. Решение: внедрение БПЛА микрокласса на отдельных участках маршрута. Увеличивается просматриваемость местности и дальность обнаружения пожаров, возможность идентифицировать загорание без направления команды, определения четких координат пожара. Увеличивается технологическая эффективность работ Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве.

Сценарий 2. Обнаружение при помощи пожарно-наблюдательных вышек. Действенное обнаружение пожаров и определение их координат при наличии более 2 вышек на определенном участке. Устойчивое обнаружение на дистанциях до 24 км. При ухудшении прозрачности атмосферы, обычно, после 12 часов денька, дальность обнаружения понижается до 10-12 км, а в критериях задымления еще меньше. Цена постройки вышек в Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве современных критериях высочайшая (более 1 млн. руб.). Для лесничеств с обычно низкой горимости, когда пожары вероятны в отделенные засушливые годы, к примеру, это типично для темнохвойных и смешанных типов лесов во мокроватых критериях местопроизрастания, строительство вышек может быть экономически не выгодно. При всем этом в данных типах сохраняется возможность при пришествии экстремальных Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве погодных критерий сильных верховых пожаров, опасности населенным пт и ценным насаждениям. Может быть оснащение вышек современными средствами видеонаблюдения, цена 1-го комплекса до 2 млн. рублей. Что также имеет определенные границы экономической необходимости. Подобные решения целесообразны при организации сети вышек.

Решение: внедрение БПЛА малых классов в отдельные периоды Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве пожароопасного сезона. При всем этом при появлении опасности верховых пожаров БПЛА может обеспечить мониторинг динамики пожаров, развития кромки, достигается финансовая и технологическая эффективность.

Сценарий 3. Авиационное патрулирование оперативной зоны (местности лесничества, авиаотделения). Нормативная нагрузка на воздушное судно от 1,5 до 3 млн. га, зависимо от режима авиапатрулирования. Радиус полета ВС составляет в Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве среднем 100 км от точки старта (аэродрома), на отдельных участках маршрута более 150-200 км. Летчик-наблюдатель при стандартной прозрачности атмосферы способен найти пожар площадью 0,1 га на дистанции 30 км. Профиль полета от 200 до 1000 метров. Сопоставление решений: БПЛА большинства классов способны обеспечить радиус действий менее 100 км при обеспечении на наивысшем удалении профиля полета Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве не ниже 1000 метров. При всем этом стандартная видеосистема этих БПЛА обеспечивает устойчивую идентификацию дым-точки с дистанции до 10 км. С повышением радиуса требуется внедрение более сложной мотивированной нагрузки: оптических систем высочайшего разрешения, позволяющих рассматривать объекты на земле с огромных высот (2-6 км) и массивных передатчиков радиосигналов. Как следует, с ростом данного Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве радиуса происходит повышение массы БПЛА и его цены. Большая часть имеющихся на российском рынке БПЛА не способны создавать авиапатрулирование территорий площадью более 200 тыс.га. Для выполнения Сценария 3 требуется БПЛА по чертам и цены, приближенными к традиционным пилотируемым ВС. Финансовая и технологическая эффективность выполнения данной задачки при помощи БПЛА недостающая Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве.

Сценарий 4. Проведение авиапатрулирования локального участка лесного фонда. Наличие ценных участков и участков лесных арендаторов. Организация авиапатрулирования маленьких по размерам территорий проблемно. Высочайшая цена летного часа работы ВС и удаленность базисного аэродрома сделает данное мероприятие только накладным. Также одной из заморочек станет нехватка ВС для всех заказчиков. Авиакомпании всегда отдают Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве ценность большим по объему заказам. Решение: При использовании БПЛА малых классов увеличивается упругость организации осмотров участка, понижаются удельные издержки, осмотры могут быть проведены по потребности в хоть какое время. В мероприятиях по тушению лесных пожаров можно выделить последующие сценарии, где в современных критериях может быть применение БПЛА с высочайшей технологической и Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве экономической эффективностью.

Сценарий 5. Мониторинг развития пожара.

а) Повторяющийся осмотр летчиком-наблюдателем состояния пожара, оценка его развития.

б) Повторяющийся осмотр (облет на вертолете) пожара управляющим тушения.

в) Мониторинг небезопасных ситуаций на пожаре для обеспечения безопасности сил тушения.

г) Наведение наземных команд тушения на пожаре либо его критичные участки Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве.

Сценарий 6. Мониторинг лесопожарной ситуации в оперативной зоне для обеспечения работы оперативных штабов.

Сценарий 7. Координирования деяния команд тушения на пожаре и обеспечение их взаимодействия с воздуха. Мероприятия, реализуемые в области защиты лесов делятся на две условные группы:

1. общий лесопатологический мониторинг.

2. адресный лесопатологический мониторинг. В данном направлении вероятным будет выполнение Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве.

Сценария 8. Проведение адресного общего лесопатологического мониторинга участка лесного фонда. Мероприятия по проведению лесоустройству можно поделить на две группы:

1. плановая аэрофотосъемка лесного фонда в целях проведения лесоустройства.

2. оперативная аэрофотосъемка участка лесного фонда. Тут выделяется.

Сценарий 9. Организация аэрофотосъемки локального участка лесного фонда. Проведение авиапатрулирования локального участка лесного фонда. Наличие заказов от арендаторов Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве участков лесных, возникновения гарей, ветровалов просит оперативных работ по лесоустройству. Вербование авиации для работы над маленькими по размерам территориями проблемно. Высочайшая цена летного часа работы ВС и удаленность базисного аэродрома сделает данное мероприятие только накладным.

Решение: При использовании БПЛА малых классов увеличивается упругость организации аэрофотосъемки участка, понижаются удельные Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве издержки, работы могут быть проведены по потребности в хоть какое время.

Мероприятия, проводимые с целью мониторинга состояния лесопользования, где может быть применение систем БПЛА можно поделить две групп:

1. оперативное инспектирование мест проведения рубок и других хозяйственных мероприятий в лесах (в режиме фото- либо видеодокументирования).

2. противодействие нелегальным рубкам в лесах

Сценарий 10. Инспектирование места проведения Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве рубок, деятельности арендаторов.

Сценарий 11. Выявление участков с нелегальной хозяйственно деятельностью и сбор доказательной базы правонарушений.

Сценарий 12. Оперативное наведение правоохранительных подразделений с целью пресечения нарушений лесного законодательства. В итоге оценки выявлены 12 типовых сценариев, где применение БПЛА дают экономическую либо технологическую эффективность.

Сценарии, реализация которых вероятна с учетом имеющихся в Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве Рф беспилотных комплексов.

Заключение

В современных критериях уровень развития беспилотных авиационных технологий в Рф позволяет верно оценить способности беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) различных классов.

Направление развития БПЛА идет от «универсальности» в сторону «специализации» беспилотных аппаратов и самих комплексов на «унифицированных» платформах управления, т.е. комплексы, в перспективе, будут создаваться только под Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве мотивированные требования заказчика. При всем этом «унификация» платформы управления позволят сформировывать один комплекс с набором аппаратов различного класса и типа.

Данный подход позволяет понизить цена как самого комплекса, так и удельные издержки в период его эксплуатации за счет оптимизации выполнения полетов методом выбора типа аппаратов и Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве полезной нагрузки под определенные задачки.

Перечень литературы

1. Положение о Федеральном агентстве лесного хозяйства, утвержденное постановлением Правительства Русской Федерации от 23 сентября 2010 г. № 736/Консультант Плюс

2. Постановление Правительства Русской Федерации от 24 мая 2007 года № 314 «О возможностей Федерального агентства лесного хозяйства в области лесных отношений» /Консультант Плюс

3. Правила организации и воплощения авиационных работ по охране и защите лесов Предпосылки к применению БПЛА в лесном хозяйстве, утвержденные Постановлением Правительства Русской Федерации от 19 июня 2007 г. N 385. /Консультант Плюс

4. Валендик, Э. Н. Борьба с большими лесными пожарами / Э. Н. Валендик. – Новосибирск. : Наука, Сиб. отд-ние, 2013. - 193 с.

5. Коршунов Н.А., Котельников Р.В. Борьба с лесными пожарами: неувязка информационного обеспечения авиасредствами и ее решение // Пожарная безопасность. – 2012. - №1. – С.125-129


predostavlenie-materialov.html
predostavlenie-otchetnosti.html
predostavlenie-pitaniya-v-nomer-room-service.html