Análisis comparativo de requisitos tácticos y técnicos para complejos militares y policiales con vehículos aéreos no tripulados.
Mityushin Dmitry Alekseevich,
Candidato de Ciencias Técnicas
Universidad de Moscú del Ministerio del Interior de Rusia, Moscú
Análisis comparativo de requerimientos tácticos y técnicos a los militares
y complejos policiales con vehículos aéreos no tripulados
Fuente: revista «Special Equipment» No. 2 2011
El artículo proporciona un análisis comparativo de los requisitos tácticos y técnicos (TTT) para complejos y sistemas con vehículos aéreos no tripulados (UAV) de las Fuerzas Armadas, y los TTT que pueden ser impuesto por las estructuras de orden de los órganos de asuntos internos (OVD) de la Federación de Rusia. Se revisan brevemente los distintos tipos de carga útil objetivo que se pueden colocar en un UAV.
Para el desarrollo y producción de sistemas y complejos con vehículos aéreos no tripulados (UAV), como cualquier otro equipo militar y especial, es necesario contar con un sistema de requisitos técnicos generales (GTR) para este tipo de equipos. Actualmente, los complejos con vehículos aéreos no tripulados se utilizan principalmente para resolver los problemas que enfrentan las Fuerzas Armadas (AF), y la Fuerza Aérea (AF) es líder en todos los temas no tripulados en las Fuerzas Armadas de Rusia, independientemente de los intereses de qué tipo de avión o rama. Las tropas utilizarán un complejo con vehículos aéreos no tripulados en desarrollo o cuyo desarrollo está previsto. Los principales documentos rectores para el desarrollo de complejos UAV son el COTT de la Fuerza Aérea. Al mismo tiempo, por ejemplo, para resolver los problemas del reconocimiento de artillería, se está desarrollando complejos de reconocimiento aéreo de artillería, para lo cual se ha elaborado un borrador del documento correspondiente OTT 7.1.28.1 como SOTT con la participación del autor.
A pesar de cierta similitud en las tareas que se resuelven en interés de las Fuerzas Armadas y de la Policía [2], todavía existen ciertas diferencias tanto en las condiciones y tácticas de uso como en la naturaleza de los objetos y sujetos de uso de este tipo. de equipo. Las diferencias se manifiestan principalmente en el hecho de que las Fuerzas Armadas y la policía operan en campos jurídicos diferentes. Las Fuerzas Armadas llevan a cabo operaciones de combate, en primer lugar, de acuerdo con las normas de combate y las instrucciones para garantizar las operaciones de combate. Así, el Manual de Combate de las Fuerzas Terrestres [4] establece que “la forma principal de acciones tácticas de las unidades es el combate, que son las acciones organizadas y coordinadas de unidades, unidades militares y formaciones con el fin de destruir (derrotar) al enemigo”.
La policía nunca ha tenido la tarea de destruir a un criminal. El criminal debe ser detenido y llevado ante la justicia. En sus actividades para prevenir, reprimir y resolver delitos, los órganos de asuntos internos (OVD) de Rusia se guían por la Constitución de la Federación de Rusia, las leyes federales, las órdenes del Ministerio del Interior y otros actos jurídicos.
En base a esto, las características técnicas que se pueden presentar a los complejos diferirán de los requisitos que les imponen las Fuerzas Armadas.
Consideremos estos requisitos con más detalle [3]. Comencemos con los requisitos para el propósito previsto.
Primero, definimos qué complejos (sistemas) con vehículos aéreos no tripulados de los órganos de asuntos internos (en adelante, — complejos) (policía) cómo se llaman, es necesario comprender los complejos con vehículos aéreos no tripulados que están equipados (armados) por el Departamento del Interior (policía) y resolver las tareas que enfrentan.
Según la forma en que utilizan las fuerzas aerodinámicas, los UAV pueden ser más ligeros que el aire o más pesados. En este artículo hablaremos principalmente de vehículos aéreos no tripulados más pesados que el aire.
La apariencia técnica del complejo variará dentro de ciertos límites dependiendo de las tareas a resolver [2]. A pesar de que la mayoría de los UAV pertenecen a aviones ultraligeros [1], los sistemas ATS se pueden dividir en tres clases:
- ligeros — Peso de despegue del UAV de hasta 5 kg (lanzamiento del UAV desde la mano);
- promedio — Peso de despegue del UAV de 5 a 30 kg (lanzamiento del UAV desde un dispositivo de expulsión, con excepción de los UAV de despegue y aterrizaje vertical — PIB);
- pesado — El peso de despegue del UAV es superior a 30 kg.Al mismo tiempo, las formaciones de policía aérea (ATP) pueden incluir todo tipo de complejos y formaciones de policía no aéreas [2] — Sólo ligero y medio. En este caso, es necesario prestar atención al requisito obligatorio de ausencia de pistas especializadas para la operación de estos complejos.
Composición del complejo
Para resolver la gran mayoría de problemas, el complejo debe fabricarse en una versión móvil.
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El número de unidades de transporte de la parte terrestre (LF) del complejo no debe exceder las 3 unidades ( unidades — unidad (por ejemplo, equipo)(4-5 unidades — para complejos pesados). El chasis básico de las unidades de transporte puede ser cualquier cosa, ya sea con ruedas (preferiblemente en un chasis todoterreno, por ejemplo GAZ-2330 «Tiger», SPM-3, Hummer) o con orugas (para zonas de difícil acceso, por ejemplo MTLB ).
En general, el complejo debe incluir los siguientes elementos:
• equipo terrestre compuesto por:
— punto de control terrestre (GCP);
— lanzador o vehículo de transporte-lanzamiento (PU o TLM) (sólo para complejos medianos y pesados);
— vehículos de soporte técnico (MST) (sólo para complejos medianos y pesados);
— transporte (TM) o vehículo de transporte-recuperación (TEM — sólo para complejos pesados);• este o aquel número de vehículos aéreos no tripulados con diferentes cargas objetivo (TL). La cantidad requerida de vehículos aéreos no tripulados puede ser transportada por TPM, MTO, TM, TEM, así como otros vehículos, incluidos los no incluidos en el complejo, dependiendo de la naturaleza de las tareas a resolver, el área de búsqueda y una serie de otros factores. .
Propósito de las unidades complejas
En general, la NPU está diseñada para resolver las siguientes tareas:
- asegurar la interacción del complejo con el jefe de una operación especial (SO) o medidas operativas de investigación (ORM), la sede operativa correspondiente y/u otros consumidores de información durante la ejecución de la tarea;
- control de todos los elementos del complejo en el lugar y en movimiento;
- intercambio de información de servicio con uno o más UAV en vuelo, control de vuelo de UAV, recepción de información de uno o más UAV;
- recepción de comandos de control, señales de advertencia y órdenes mientras está parado y en movimiento a través de medios automatizados y no canales de comunicación automatizados;
- desarrollo automatizado de un plan de vuelo y su coordinación con el funcionario correspondiente, incluso, si es necesario, con las autoridades de control del tráfico aéreo a través de canales de comunicación automatizados y no automatizados (Si los actos legales reglamentarios establecen un procedimiento diferente para coordinar un plan de vuelo, entonces se utiliza el procedimiento establecido);
- desarrollo y, si es necesario, corrección de rutas de UAV y programas de vuelo;
- almacenamiento de bases de datos de mapas electrónicos del terreno (ECM) de la región o entidad constitutiva de la Federación de Rusia donde se supone que se operará el complejo, o el área de su operación en una escala de 1:25000, su transformación a una escala de 1:50000;
- referencia topográfica propia y orientación del complejo
- ;entrenamiento para calcular el complejo sin lanzamientos reales de UAV;
- monitoreo del propio rendimiento del complejo con detección de fallas hasta una unidad separada;
- preparación previa al lanzamiento y al vuelo del UAV.
En el caso general, el control de lanzamiento está diseñado para resolver las siguientes tareas:
- colocación del UAV antes del lanzamiento;
- realizar la preparación previa al vuelo y al lanzamiento (junto con la NPU);
- realizar lanzamientos de vehículos aéreos no tripulados.
TBM generalmente está diseñado para resolver los siguientes problemas :
- preparar el dispositivo de lanzamiento y el UAV para el lanzamiento;
- comprobar el rendimiento del UAV y su unidad de control central (en ausencia de un TPM, esta función la realiza la NPU);
- realización de lanzamientos de vehículos aéreos no tripulados;
- almacenamiento y transporte a corto plazo (hasta 6 meses) de 1 a 8 vehículos aéreos no tripulados, dependiendo del peso del UAV y de la base de transporte NP en contenedores (en ausencia de TPM, esta función la realiza la NPU o TM);
- almacenamiento y transporte de combustibles y lubricantes (fuels and lubricantes) ) para varios lanzamientos de UAV.
MTO en general está diseñado para resolver las siguientes tareas:
- búsqueda y selección de UAV en el lugar de aterrizaje;
- entrega del UAV desde el lugar de aterrizaje al TM o a la posición de lanzamiento (SP) a PU (TPM);
- limpieza, secado y reabastecimiento de combustible de todos los sistemas y mecanismos de UAV;
- monitoreo del rendimiento de los equipos de UAV y sus plantas de energía;
- reparaciones menores de piezas individuales de vehículos aéreos no tripulados;
- realización de mantenimiento de rutina en vehículos aéreos no tripulados;
- desconservación de vehículos aéreos no tripulados, embalaje de vehículos aéreos no tripulados que no se pueden restaurar en el campo en contenedores de transporte para su envío a las plantas de fabricación. Como parte de los complejos incluidos en las unidades de aviación policial, el MTO puede estar ausente.
TM generalmente está destinado a resolver las siguientes tareas:
- transportar un número adicional de vehículos aéreos no tripulados a contenedores;
- almacenamiento y transporte de combustible y lubricantes para varios lanzamientos de vehículos aéreos no tripulados;
- entrega de vehículos aéreos no tripulados ligeros y medianos desde el lugar de aterrizaje a la empresa conjunta.
TEM en caso general está destinado a:
- transporte de cantidades adicionales de vehículos aéreos no tripulados en contenedores;
- almacenamiento y transporte de combustible y lubricantes para varios lanzamientos de vehículos aéreos no tripulados;
- entrega de vehículos aéreos no tripulados desde el lugar de aterrizaje hasta la posición de lanzamiento.
El UAV está diseñado para resolver las siguientes tareas:
- entrega de la carga objetivo (TL) al área donde se va a realizar la tarea;
- transferencia de especies u otra información a la NPU;
- transferencia de sus coordenadas y otra información telemétrica a la NPU;
- aplicación especial armas de ataque.
Diseño aerodinámico del UAV
En cuanto al diseño aerodinámico del UAV, al resolver problemas de observación de un objeto estacionario, se debe dar preferencia al PIB UAV, aunque en algunos casos es mucho más caro que un avión UAV. Al resolver otros problemas, la elección del esquema no es importante. Las características de rendimiento de vuelo (FTC) de un UAV también dependen de la clase del complejo, el tipo de tareas a resolver, su duración media, etc.
En general, se puede observar que las principales características de desempeño deben ser las siguientes:
1) duración del vuelo del UAV — al menos 4 horas (al menos 1 hora — para complejos ligeros);
2) altitudes de vuelo operativas del UAV — 50-500 m (hasta 1000 m — para complejos pesados) por encima de la superficie subyacente;
3) techo práctico del UAV — no menos de 3000 m sobre el nivel del mar;
4) Velocidad de vuelo del UAV — hasta 300 kilómetros por hora. La NPU del complejo debe poder controlar al menos dos vehículos aéreos no tripulados en vuelo y recibir información en vídeo de al menos uno de ellos. La recepción de datos de telemetría o información que no esté relacionada con la transmisión por un canal de banda ancha debe realizarse desde al menos dos UAV simultáneamente.
Carga objetivo del UAV
Presentar requisitos para la estación central, primero es necesario definir los términos. Muy a menudo, muchas fuentes para diferentes tareas dan diferentes definiciones de los conceptos «carga útil» y «carga objetivo»; a menudo estos conceptos se mezclan;
Por ello, para esta serie de artículos definiremos:
1. Carga útil (PN) — todos los equipos del UAV, excepto la estructura del avión y el sistema de propulsión.
2. Carga objetivo — parte de la PN pretendía solucionar ciertos problemas. Por ejemplo, para resolver problemas de vigilancia, el CC será un equipo de vigilancia, y para tareas de choque, un equipo de vigilancia. sistema de avistamiento y observación y medios de destrucción.
El tipo de vehículo central y sus características de peso y tamaño dependen de la naturaleza de las tareas a resolver y de las características de rendimiento del UAV.
Dependiendo de las tareas a resolver [2], se pueden utilizar como cámara digital:
- cámara(s) de televisión en color o en blanco y negro de vista lateral (BO) o una vista planificada (PLO);
- cámara de imágenes térmicas (rango 3-5 u 8-14 micrones) BO o PLO;
- cámaras aéreas digitales BO;
- equipo espectrozonal BO o PLO;
- equipo de luminiscencia láser;
- equipo de retransmisión de radio;
- equipo de interferencia de radio;
- equipos de análisis de gases;
- equipos de medición de radiaciones ionizantes;
- equipos apuntando y lanzamiento preciso;
- munición especial, etc.
La estación central puede fabricarse en una versión reemplazable o conectada rígidamente a un UAV específico. Además, dependiendo del peso de despegue del UAV, se puede utilizar una unidad de potencia central combinada.
Los medios de comunicación están destinados a la comunicación entre los elementos móviles del complejo, entre los miembros de la tripulación, entre la NPU del complejo y los suscriptores externos (consumidores de información, el jefe del ORM o CO, el jefe del cuartel general operativo, etc. .).
Los medios de comunicación deben seleccionarse entre los adoptados para el servicio en el Departamento de Asuntos Internos y tener dispositivos de enmascaramiento del habla incorporados. Debe ser posible transmitir a suscriptores externos tanto fotogramas de vídeo individuales como información de vídeo cuando lo soliciten.
Precisión en la determinación de las coordenadas de los objetos
Los requisitos para la precisión en la determinación de las coordenadas de los objetos dependen de los intereses en los que trabaja el complejo, de las tareas que se resuelven y de los objetos de trabajo. En general, la precisión de la determinación de las coordenadas (La desviación estándar de las comunicaciones ATS (policía) en condiciones típicas de uso del complejo.) puede ser de hasta 10-20 m cuando se utiliza un sistema de navegación por satélite y hasta 50-70 m en el resto de casos
Protección radioelectrónica (EPD) y compatibilidad electromagnética (EMC)
.Las necesidades de REZ se pueden reducir significativamente, ya que es poco probable que el enemigo tenga el equipo de guerra electrónica necesario, lo que conducirá a una reducción en el costo del complejo. Sin embargo, es necesario que la información transmitida desde y hacia el UAV esté cifrada para evitar la interceptación accidental por diversos equipos, incluidos los receptores de radio y televisión domésticos.
Las líneas de radio del complejo deben proporcionar a EMC sistemas de radio estándar equipamiento —
Vitalidad y resistencia a factores de influencia externos (VVF)
Los requisitos de supervivencia y resistencia al VVF también se pueden reducir significativamente, lo que también conducirá a una reducción del coste del complejo.
Las unidades móviles del complejo LF pueden pintarse según el esquema de color adoptado por el Departamento del Interior o pueden tener cualquier color, incluido el camuflaje. Los UAV pueden tener diferentes opciones de color. Para resolver problemas relacionados con el seguimiento de la situación del tráfico, la búsqueda de formas de evitar atascos en las carreteras, el trabajo en zonas de desastres y catástrofes naturales y la prevención del delito, el UAV se puede pintar en colores brillantes (naranja) o en la combinación de colores del departamento de policía. Los requisitos de visibilidad acústica y óptica durante la vigilancia o investigación operativa pueden ser más estrictos. En este caso, es necesario que el UAV no sea detectado a simple vista contra el cielo desde una distancia de hasta 300 m y una altitud de vuelo de 300 m con una probabilidad de al menos 0,8 y no sea detectado en el rango acústico. (sin el uso de equipos especiales) con un nivel de ruido de fondo de hasta 30 dB por distancia de hasta 300 m. No existen requisitos de visibilidad en los rangos de infrarrojos y radar, para la protección contra armas de destrucción masiva, lo que también conducirá. a una reducción del coste de la muestra.
Los indicadores de confiabilidad del complejo LF deben cumplir con los requisitos de los GOST pertinentes y los documentos reglamentarios del Ministerio del Interior de Rusia. En cuanto a los indicadores de fiabilidad de los vehículos aéreos no tripulados, deberían ser mucho más altos que los de los aviones. La probabilidad de que el UAV funcione sin fallos durante un vuelo debe ser al menos de 0,99. La vida útil asignada del UAV, teniendo en cuenta la sustitución de las superficies aerodinámicas dañadas durante el aterrizaje, debe ser de al menos 100 lanzamientos.
Requisitos de ergonomía y estética técnica, de funcionamiento, facilidad de mantenimiento, reparación y almacenamiento , los requisitos de transportabilidad deben cumplir con los requisitos GOST y los documentos reglamentarios del Ministerio del Interior de Rusia.
En cuanto a la seguridad en el trabajo, el diseño del complejo y sus elementos deben cumplir con los requisitos del Sistema de Normas de Seguridad en el Trabajo. El diseño del complejo debe prever (según su clase) medidas organizativas y técnicas para proteger al personal de descargas eléctricas, radiaciones electromagnéticas, alta presión, incendio de combustibles y lubricantes, nitrógeno líquido y seguridad de las operaciones de aparejo. El diseño del UAV y el lanzador debe incluir medidas para proteger contra el funcionamiento espontáneo del dispositivo de lanzamiento del UAV y la acción automática del sistema de liberación del paracaídas (durante el aterrizaje en paracaídas del UAV). Dado que se pueden utilizar fuentes de radiación electromagnética junto con el control remoto de vehículos aéreos no tripulados, se deben determinar los límites del sector espacial que representa un peligro de radiación electromagnética para el personal y se deben tomar medidas organizativas y técnicas para prevenir la exposición.
Grados de secreto de todo tipo de información , que circula en el complejo y durante el intercambio de información con suscriptores externos, — de acuerdo con los cuellos instalados en ellos.
Al descargar software especial e información clasificada como clasificada, y en el proceso de trabajo posterior con ellos, el complejo debe proporcionar un sistema de protección contra el acceso no autorizado (PZI NSD), incluido un conjunto de medios, sistemas y medidas organizativos, de software, técnicos. para proteger esta información. El sistema de seguridad de la información NSD debe cumplir con los requisitos del Servicio Federal de Control Técnico y de Exportaciones de Rusia.
Los requisitos de estandarización, unificación y capacidad de fabricación deben cumplir con los documentos reglamentarios del Ministerio del Interior de Rusia. Dado que los requisitos para una completa independencia tecnológica de otros países no están estrictamente establecidos, el uso de elementos base importados reducirá las características de peso y tamaño de una serie de unidades, bloques y elementos del complejo y reducirá el costo de su fabricación y operación. Dado que puede haber varios tipos de UAV y CV, es aconsejable desarrollar una gama estándar tanto de UAV como de CV. Al mismo tiempo, el LF del complejo debe estar lo más unificado posible, independientemente del tipo de UAV y estación central utilizados. Las instalaciones informáticas del complejo deben construirse utilizando plataformas de hardware aceptadas en el Departamento del Interior. El sistema operativo, el software general del sistema y las herramientas de programación deben seleccionarse entre los permitidos para su uso en ATS.
Los requisitos de diseño pueden ser diferentes para diferentes tipos de complejos, pero al mismo tiempo, el requisito de un mínimo de detalles específicos de la aviación sigue siendo el mismo. Además, el diseño del UAV no debe contener dispositivos pirotécnicos.
Requisitos para los tipos de soporte
Los requisitos para el soporte metrológico deben cumplir con los requisitos de GOST y las directrices del Ministerio de Asuntos Internos de Rusia.
El software del complejo (general y especial), si es necesario, debe estar certificado por los organismos de certificación del Ministerio del Interior de Rusia de acuerdo con los requisitos de seguridad de la información.
La información y el soporte lingüístico del complejo deben ser compatibles con la información y el soporte lingüístico de los complejos de automatización ATS.
El soporte topogeodésico de los complejos incluye el suministro de ECM y/o mapas topográficos convencionales adoptados por el Ministerio ruso. de Asuntos Internos. Orientación de NPU y antenas de canales a bordo — La NPL en tierra debe llevarse a cabo utilizando sistemas de orientación inercial y por satélite. La vinculación de la posición de la NPU (si es necesario) debe realizarse utilizando el equipo terrestre incorporado del usuario del sistema GLONASS o GPS.
El apoyo meteorológico puede ser proporcionado por estaciones meteorológicas cercanas y, si es necesario, el complejo puede incluir un kit meteorológico del tipo DMK-1 o Boryspil (u otros aceptados para su suministro por el Ministerio del Interior).
Institutos de educación y formación (TCF)
Dado que en Rusia actualmente prácticamente no existen instituciones educativas que formen especialistas en el funcionamiento de complejos con vehículos aéreos no tripulados, la presencia de un centro de formación en el lo complejo es de gran importancia.
El TTS debe incluir:
- software especial;
- materiales didácticos y manuales;
- bocetos en color de carteles educativos. El centro de entrenamiento también debe incluir programas de simulación que reproduzcan situaciones de combate sin lanzamientos reales de vehículos aéreos no tripulados, incluidas situaciones de emergencia, así como conjuntos de vídeos obtenidos durante vuelos reales de vehículos aéreos no tripulados (tanto de entrenamiento como operativos) desde la unidad de control central óptico-electrónica, para la formación de operadores. -rompedores.
Por lo tanto, para resumir lo anterior, es necesario tener en cuenta lo siguiente.
Muchos TTT para complejos con vehículos aéreos no tripulados, que pueden funcionar en interés de la policía, son de naturaleza menos estricta o no se presentan en absoluto. en comparación con complejos similares desarrollados en interés de la fuerza de las Fuerzas Armadas Esto se debe tanto a las particularidades de las tareas a resolver como a las condiciones de aplicación.
Debido a esto, los complejos policiales pueden resultar más baratos tanto de desarrollar como de fabricar. La respuesta a la pregunta de cuánto más barato requiere investigación adicional con la participación de empresas industriales.
Al mismo tiempo, varios puntos planteados en este artículo requieren aclaraciones e investigaciones adicionales.
Literatura
1. Código Aéreo de la Federación de Rusia de 19 de marzo de 1997 No. 60-FZ (modificado el 18 de julio de 2009). [Recurso electrónico]. — Modo de acceso: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi. (fecha de acceso: 23/04/2010).
2. Mityushin D.A. Cuestiones relacionadas con el uso de complejos con vehículos aéreos no tripulados en las actividades de los órganos de asuntos internos de la Federación de Rusia //Tecnología especial. — 2011. — N° 1. — Pág. 26-30.
3. GOST RV 15.201-2000. Sistema para el desarrollo y producción de equipamiento militar. Tarea táctica y técnica (técnica) para la realización del trabajo de desarrollo. (Entró en vigor el 1 de enero de 2001).
4. Reglamento de combate de las Fuerzas Terrestres. Parte III. Pelotón, escuadrón de tanques. — M.: Editorial Militar, 2002. — 129 págs.