Реферат по информационным технологиям на тему история развития беспилотных летательных аппаратов

ВВЕДЕНИЕ
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) – это летающие устройства без пилота на борту, которые могут быть управляемы как издалека, так и автономно. Они используются в различных областях, включая военные операции, исследования и мониторинг окружающей среды, гражданскую авиацию, сельское хозяйство, доставку и т.д.
БПЛА могут быть различных размеров и форм, начиная от маленьких квадрокоптеров до огромных беспилотных летающих систем. Они могут быть оснащены различными видами камер, датчиков и другого оборудования для решения различных задач.
Одним из преимуществ БПЛА является возможность выполнения задач безопасно и эффективно в областях, которые могут быть недоступны или опасны для человека. Кроме того, БПЛА могут сократить расходы на персонал и обеспечить существенную экономию времени и денег.
Актуальность темы реферата: изучение БПЛА является важным для развития автономных технологий, что способствует созданию новых автономных систем в других областях.
Объектом реферата является деятельность БПЛА.
Предметом реферата являются методы исследования БПЛА.
Цель реферата является изучение истории БПЛА, достоинств и недостатки их применения, дать краткий обзор технологий и систем БПЛА.
Для выполнения цели реферата необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить историю беспилотных летательных аппаратов;
2. Изучить классификацию БПЛА;
3. Сделать аналитический обзор технологий и систем БПЛА;
4. Достоинства и недостатки технологий систем БПЛА;
5. Изучить технологические тренды БПЛА.
Цель создания беспилотных летательных аппаратов, также известных как дроны или UAV, может быть различной в зависимости от области их применения. Некоторые из главных целей создания беспилотных летательных аппаратов включают:
1. Военный и безопасностный контекст: использование беспилотных летательных аппаратов для военных и безопасностных целей может позволить сократить количество военных потерь и уменьшить риски для персонала при выполнении опасных миссий. Беспилотные летательные аппараты также могут использоваться для разведки, контроля территории, мониторинга границ и пресечения незаконной деятельности.
2. Гражданский контекст: беспилотные летательные аппараты могут использоваться для коммерческих целей, таких как доставка товаров, сельскохозяйственных работ, инспекции и обслуживания электро- и газовых линий, а также для мониторинга окружающей среды и реагирования на происшествия.
3. Исследовательский контекст: использование беспилотных летательных аппаратов может помочь в исследовании труднодоступных или опасных территорий, например, в геологических исследованиях, мониторинге природных катастроф, включая пожары, землетрясения, и навигации в космосе.


ИСТОРИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Чтобы решать военные задачи, управлять боевыми действиями, осуществлять тактическую разведку, доставлять боевой оружие, бомбы, торпеды появились беспилотные летательные аппараты.
1849 г. Ассоциируется с доставкой австрийскими войсками бомб к осажденной Венеции с помощью воздушных шаров.
1898 г. Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.
1910 г. Чарльз Кеттеринг – американский военный инженер испытал и построил беспилотные летательные аппараты
1933 г. был разработан в Великобритании беспилотный летательный аппарат многократного использования. На его основе была создана радиоуправляемая мишень, которая нашла своей применение на королевском флоте Великобритании до 1943 года.
1940 г. Бала создана крылатая ракета «Фау-1». Она первая была применена в боевых действиях как БПЛА.
1930–1940 г.г. авиаконструктор Никитин разработал торпедоносец-планер вида «летающее крыло». В начале 40-х годов был разработан проект БПЛА (торпеда) дальность полета которого составляла свыше 100 километров (однако в производство разработки запущены не были).



ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ БПЛА
Дроны или БПЛА — это беспилотные летательные аппараты, представляющие собой автономные роботизированные системы, основной задачей которых является выполнение полёта, потенциально опасных для человека, по заранее заданной программе с возможностью автоматической или ручной корректировки полетного задания, а также оперативного принятия решений, в зависимости от меняющихся условий полета и окружающего пространства. БПЛА могут обладать разной степенью автономности, а также могут различаться по конструкции, назначению и другим параметрам.
В настоящее время отсутствуют какие-либо стандарты отрасли по классификации дронов. Производители не ограничены никакими стандартами, в результате сегодня отсутствуют требования к оснащению беспилотных летательных аппаратов со стороны авиационных регуляторов. Возможно это связано с тем, что БПЛА уже имеют множество конфигураций, аэродинамических схем и их компонентов, а также с тем, что внедрение жестких стандартов и классификаций может ограничить развитие технологий БПЛА.


ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ БПЛА
Технологии беспилотных летательных аппаратов находятся на стыке прикладных наук и высокотехнологичных отраслей: от аэродинамической схемы летательных аппаратов, специальных материалов для изготовления силовой конструкции фюзеляжа до нанотехнологий изготовления процессоров, сенсоров и т.д. В настоящее время этап технологического и промышленного уровня развития, материаловедения, а также уровня развития цифровых технологий позволили создавать полностью автономные высокоточные летательные аппараты с высокими лётно-техническими и массово-габаритными характеристиками.
Типичный беспилотный летательный аппарат изготовлен из лёгких композитных материалов с целью повышения манёвренности, прочности, уменьшения веса, поглощения вибраций и уменьшения шума при полете. Постоянство характеристик композитного материала при различных параметрах окружающей среды позволяет дронам совершать полёты на большой высоте и с высокими перегрузками в любую погоду.
Основной и самый высокотехнологичный элемент системы БПЛА — это электронная система управления. Электронная система управления любого БПЛА состоит из вычислительной мощности и сенсоров, включающих в себя:
1. Процессор и/или микроконтроллер с модулями опе ративной и энергонезависимой памяти, необходимые для функционирования систем БПЛА.
2. Модуль определения пространственного положения, состоящий из многоосевых MEMS-сенсоров, таких как гироскопы, акселерометры, магнетометры и т.д.



ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ БПЛА
Технологии беспилотных летательных аппаратов находятся на стыке прикладных наук и высокотехнологичных отраслей: от аэродинамической схемы летательных аппаратов, специальных материалов для изготовления силовой конструкции фюзеляжа до нанотехнологий изготовления процессоров, сенсоров и т.д. В настоящее время этап технологического и промышленного уровня развития, материаловедения, а также уровня развития цифровых технологий позволили создавать полностью автономные высокоточные летательные аппараты с высокими лётно-техническими и массово-габаритными характеристиками.
Типичный беспилотный летательный аппарат изготовлен из лёгких композитных материалов с целью повышения манёвренности, прочности, уменьшения веса, поглощения вибраций и уменьшения шума при полете. Постоянство характеристик композитного материала при различных параметрах окружающей среды позволяет дронам совершать полёты на большой высоте и с высокими перегрузками в любую погоду.
Основной и самый высокотехнологичный элемент системы БПЛА — это электронная система управления. Электронная система управления любого БПЛА состоит из вычислительной мощности и сенсоров, включающих в себя:
1. Процессор и/или микроконтроллер с модулями опе ративной и энергонезависимой памяти, необходимые для функционирования систем БПЛА.
2. Модуль определения пространственного положения, состоящий из многоосевых MEMS-сенсоров, таких как гироскопы, акселерометры, магнетометры и т.д.