Представлено: комнап




Скачать 117.74 Kb.
Дата27.04.2016
Размер117.74 Kb.




WP

22



Пункт повестки дня:

КСДА 10,
КООС 8b




Представлено:

КОМНАП




Язык оригинала:

английский




Дата представления:

16.04.2015 г.








Применение БПЛА в Антарктике — факторы риска и преимущества

Применение БПЛА1 в Антарктике — факторы риска и преимущества

История вопроса

На XXXVII КСДА и XXVII совещании КООС состоялась дискуссия о развертывании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в Антарктике. В результате к КОМНАП, СКАР и ИКАО была обращена просьба рассмотреть этот вопрос и предоставить информацию с анализом преимуществ и риска эксплуатации БПЛА в Антарктике. В данном документе изложены практические преимущества их использования национальными антарктическими программами для поддержки научной деятельности, операционной деятельности и логистики. В данном документе также указаны угрозы для безопасности людей и антропогенной среды. КОМНАП признает, что существуют другие риски и преимущества, которые не входят в компетенцию КОМНАП и поэтому остались за рамками данного документа. Опубликованных данных о воздействии БПЛА на фауну и флору недостаточно.2 Поэтому данный документ должен рассматриваться совместно с документом СКАР.



Определения

БПЛА — это компонент беспилотной авиационной системы (БАС). БПЛА считается «всеобъемлющим» понятием, по отношению к которому дистанционно пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА) является разновидностью. ДПЛА пилотируется «дистанционным пилотом», находящимся вне воздушного судна, который наблюдает за ним и несет прямую ответственность за его безопасное поведение в любое время. Понятие ДПЛА не предполагает полностью автономную работу летательных аппаратов, которыми невозможно управлять в реальном времени во время полета. БПЛА отличаются большим разнообразием размеров, масс, дальности и эксплуатационными возможностями. Данный документ был разработан исходя из категорий ДПЛА «малой дальности» и «средней дальности»3 и их использования исключительно для профессиональных целей.



Рассмотрение вопроса

Был совершен технологический прорыв в области функциональных возможностей и возможностей развертывания БПЛА. В настоящее время во многих странах отсутствует местное законодательство, регулирующее использование гражданских БПЛА в стране4, а также отсутствуют международные нормы и рекомендованная практика.


Большинство категорий БПЛА сегодня являются доступными по цене, легкими и транспортабельными. Технический прогресс будет продолжаться, и в скором времени любая национальная антарктическая программа, неправительственная организация или физическое лицо будут иметь возможность использовать БПЛА в регионе. В связи с этим эксплуатация летательных аппаратов перестаёт быть прерогативой лицензированных летчиков, которые имеют полное представление об эксплуатационных ограничениях, рекомендациях КСДА и правилах передовой практики, и переходит в руки тех, кто, возможно, плохо знаком или вообще не знаком с ними.
Несмотря на то, что ДПЛА является небольшим и дистанционно управляемым, это все же воздушное судно. Основная задача нормативных директив в авиации — достижение и поддержание максимального уровня безопасности. Применительно к ДПЛА это означает обеспечение безопасности любого другого пользователя воздушного пространства, а также людей и инфраструктуры на земле. Необходимо выявлять и оценивать опасности и риски для каждого конкретного развертываемого ДПЛА как для любого воздушного объекта.
Антарктический регион очень большой, однако национальные антарктические программы принципиально и намеренно работают в относительно небольших зонах, и в результате этого любое применение БПЛА с большой вероятностью будет происходить над зонами, в которых человек уже ведет деятельность. БПЛА, вероятно, будут применяться вокруг зон, в которых пространство относительно «перенасыщено» деятельностью. Это создает угрозу для находящихся в этом пространстве людей и инфраструктуры, включая станции, сопутствующую инфраструктуру, научную аппаратуру и другие воздушные суда. В таких зонах уже действуют эксплуатационные ограничения и правила, в том числе во многих таких зонах существуют правила, регулирующие деятельность в воздушном пространстве. Некоторые зоны действия национальных антарктических программ находятся поблизости или используются совместно с другими операторами. В этих зонах планируемые действия с БПЛА в обязательном порядке должны быть включены в предварительный обмен оперативной информацией, а также необходимо соблюдать стандартные правила эксплуатации и порядок поддержания связи со всеми, кто работает в этом операционном пространстве. Для всех существующих ОУРА предусмотрены конкретные правила доступа и передвижения в пределах района или через район, в том числе правила посадки и пролёта воздушных судов.

Преимущества

Национальные антарктические программы видят преимущества использования ДПЛА в зоне действия Договора об Антарктике. Преимущества, в общих чертах описанные в данном документе, разделяются на категории «безопасность» и «логистика/операции».



Безопасность

Поскольку летательные аппараты беспилотные, отсутствует риск, связанный с экипажем или пассажирами на борту. БПЛА имеют большие возможности развертывания, и их предполагается использовать для тушения пожаров, поиска пропавших людей и в ситуациях, когда требуется экстренная медицинская помощь.5 Они также могут использоваться в целях оперативной разведки (для обнаружения расселин, определения протяженности морского льда и масштаба разлива топлива).



Логистика/операции

Сегодня многие могут позволить себе купить БАС, и расходы на ее эксплуатацию невелики. БПЛА с дальностью от «микро» до «мини» легко транспортируются и развертываются, и источником питания для них служит перезаряжаемая герметичная аккумуляторная батарея. Их применение в качестве альтернативы другим воздушным судам означает снижение объемов транспортировки и использования органического топлива в Антарктике. Для эксплуатации БАС не требуются специальные навыки и опыт, следовательно, расходы, связанные с обучением оператора, значительно ниже, чем стоимость подготовки летчика для пилотируемого воздушного судна. БПЛА могут нести научную полезную нагрузку или могут использоваться для доставки оборудования и небольших предметов на участки в пределах их дальности полета.



Факторы риска

Отсутствие людей в летательном аппарате является очевидным преимуществом с точки зрения безопасности людей в Антарктике. Тем не менее, как и при выполнении любой деятельности, в случае аварии существует угроза для случайных людей, а также угроза для антропогенной среды, включая станции, сопутствующую инфраструктуру и научную аппаратуру.


Этап руления, взлета и посадки часто осуществляется на заранее определенных полосах/участках (на аэродромах / взлетно-посадочных полосах / вертолетных площадках или над ними), где людей, как правило, уже нет, но где могут работать другие воздушные суда. При нормальной работе риски, как правило, ограничиваются возможным столкновением на маршруте с другими воздушными объектами или с объектами инфраструктуры. По мере совершенствования системы обнаружения и предотвращения столкновений в воздухе "Sense And Avoid" (SAA) вероятность столкновения будет снижаться, но эта технология появится лишь через какое-то время. Также существует возможность радиопомех и электромагнитных помех, особенно в зонах, определенных в качестве зон радиомолчания.
Исследования с имитацией отказа показали, что огромное большинство (99,97%) крушений (под крушением понимается удар о поверхность земли) происходят в пределах 600 метров от первоначального места отказа БПЛА.6
Отказ может быть вызван следующими факторами (действие которых может быть снижено):

  • Ошибка пилота (снижается путем тренировки).

  • Состояние здоровья пилота (снижается путем медицинского обследования).

  • Потеря связи (снижается путем программирования на «возврат домой»).

  • Потеря прямой визуальной связи (снижается путем эксплуатации только в дневное время и только в ясную погоду или путем использования наблюдателя).

  • Отказ оборудования (снижается путем предварительной проверки оборудования; регулярного технического обслуживания системы и требования, чтобы каждый оператор имел стандартную процедуру эксплуатации, в которой указана длительность каждого конкретного полета и минимально допустимый уровень заряда батареи / топлива).

  • Столкновение в воздухе7 (снижается путем предварительного планирования, заполнения плана полета, учета правил воздушного движения конкретной станции; применения технологии SAA по мере доступности).

  • Погода

Для оптимизации шансов нахождения аппарата следует использовать надежную аппаратуру с электронными системами пеленгования передатчиков. Спасение аппарата в море, на морском льду и в расселинах может быть невозможным по причине риска для человеческой жизни. В случаях, когда потерпевший крушение БПЛА не эвакуируется, влияние на окружающую среду Антарктики может превышать влияние, считающееся разумным и допустимым.




Рекомендация

Низкая стоимость и быстрое развитие технологии означают, что БПЛА будут все более востребованы для развертывания в научных целях и в целях обеспечения научной деятельности в антарктическом регионе. КОМНАП считает, что использование БПЛА имеет свои преимущества и риски. Для понимания особенностей использования БПЛА в зоне действия Договора об Антарктике требуется определенный период обучения, поэтому КОМНАП начал собирать информацию об использовании или планируемом использовании БПЛА среди национальных антарктических программ, которые являются его членами.


Изучив факторы риска и преимущества в только контексте категорий «безопасность» и «операции и логистика», КОМНАП разрабатывает проект основных рекомендаций по использованию БПЛА национальными антарктическими программами в зоне действия Договора об Антарктике. Эти рекомендации будут касаться общих аспектов, предполетных мероприятий, экипажа, полета, летного состояния, безопасности и рассмотрения проблем, аварий и отчетности.
КОМНАП рекомендует следующее:


  • Сторонам следует оказать поддержку своим национальным антарктическим программам в разработке правил использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в антарктическом регионе применительно к их деятельности.

  • Все правила, касающиеся конкретной национальной антарктической программы, должны опираться на основные рекомендации по использованию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в зоне действия Договора об Антарктике, проект которых разрабатывает КОМНАП после консультаций с другими соответствующими организациями. Эти рекомендации будут переданы национальным антарктическим программам, являющимся членами КОМНАП, и при необходимости будут уточнятся и дорабатываться в Экспертных группах КОМНАП.

  • Все правила национальных антарктических программ должны учитывать конкретные особенности предлагаемого использования беспилотных авиационных систем (БАС), в том числе категорию дистанционно пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), который предполагается использовать, другие виды деятельности, осуществляемые в районе действия национальной антарктической программы и другими национальными антарктическими программами, а также цель развертывания.

  • Все правила национальных антарктических программ должны разрабатываться в ходе эволюционного процесса, по мере развития национальной и международной нормативно-правовой базы, касающейся данной проблематики, а также по мере развития технологий и появления опубликованных данных, в том числе данных об использовании и воздействии на флору и фауну.

  • Национальные антарктические программы и другие операторы, работающие в антарктическом регионе, должны приложить все усилия для сбора и обмена информацией по использованию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в зоне действия Договора об Антарктике и для открытого обмена этими данными с целью ускорить разработку необходимых научно обоснованных правил, стандартов и рекомендаций.


Приложение 1. Характеристики беспилотных авиационных систем и летательных аппаратов

Беспилотные авиационные системы (БАС) — это новая технология, которая может широко применяться в различных областях деятельности8 — от выполнения задач по мониторингу до манипулирования предметами, доставки грузов, научных исследований, аэрофотосъемки и поисково-спасательных операций (ПСО). БАС, как правило, состоят из передвижной станции управления с человеком-оператором/пилотом, находящимся на земле, и одного или нескольких беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). БПЛА — это всеобъемлющий термин, который включает дистанционно пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА) и полностью автономные (и поэтому не «пилотируемые») воздушные суда. Существует множество категорий БПЛА и ДПЛА, которые охватывают широкий спектр размеров, масс и функциональных возможностей. Все правила и инструкции по использованию БПЛА или ДПЛА должны относиться к конкретной категории.


БПЛА могут оснащаться различными датчиками, необходимыми для выполнения конкретной задачи, устройствами связи или же нести другую полезную нагрузку. БПЛА функционируют без пилота на борту, тем не менее они являются воздушными судами. БПЛА часто могут выполнять те же задачи, что и пилотируемые воздушные суда, но часто справляются с ними быстрее и безопаснее для жизни человека, их эксплуатация обходится дешевле и стоимость первоначальной покупки ниже.9 Непрерывное усовершенствование функций и эксплуатационных характеристик, а также уменьшение массы, размера и стоимости системы означает, что эта технология все чаще используется в различных сферах деятельности.
Сегодня БПЛА не могут автономно использовать систему обнаружения и предотвращения столкновений в воздухе "Sense And Avoid" (SAA), но ведется активная разработка и усовершенствование этой технологии. SAA обозначает способность автономного аппарата обнаруживать объекты (как стационарные, так и движущиеся), не передающие сигнал о своем местонахождении, которые находятся на пути движения аппарата (или находятся на курсе, ведущем к столкновению) и при необходимости изменяют курс аппарата, чтобы избежать столкновения. В пилотируемом летательном аппарате пилот-человек может среагировать в случае, если в его поле зрения попадает объект, от которого следует уклониться. В БАС пилот не находится на борту летательного аппарата и поэтому не может выполнять функцию SAA. Помимо работы вблизи других летательных аппаратов (включая самолеты, вертолеты и аэростаты), БПЛА часто эксплуатируются в непосредственной близости от земли и, следовательно, особенно в контексте применения в Антарктике, в непосредственной близости от фауны и флоры, участков, покрытых льдом, участков, свободных ото льда и открытого водного пространства (в том числе в районах, представляющих важность с точки зрения науки, ООРА и ОУРА), а также от антропогенной среды (которая включает научную аппаратуру и может содержать исторические места и памятники (ИМП)).

Классификация БПЛА (Eisenbeiss, 2004)10



1 Согласно определению, данному в Глобальной оперативной концепции управления воздушным движением ИКАО (документ 9854), «беспилотный летательный аппарат — это беспилотное воздушное судно... которое осуществляет полет без командира воздушного судна на борту и либо пилотируется дистанционно и полностью управляется из другого места... либо программируется и является полностью автономным». Несмотря на широкое употребление, аббревиатура БПЛА считается устаревшей (в соответствии с системой ИКАО 2011 г.); КОМНАП продолжает использовать этот термин в данном Рабочем документе для обозначения любого беспилотного воздушного судна или же дистанционно пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), или же дистанционно пилотируемой беспилотной авиационной системы (ДПАС).

2 Обращаем внимание на исследование приближения дронов к птицам (за пределами антарктического региона) в недавно опубликованной работе Vas E, Lescroel A, Duriez O, Boguszewski G, Gremillet D. 2015 Approaching birds with drones: first experiments and ethical guidelines (Приближение дронов к птицам: первые эксперименты и этические правила). Biol Lett. 11: 20140754. doi: 10.1098/rsbl.2014.0754.

3 Подробную информацию см. в прилагаемой таблице. Обращаем внимание, что любой анализ риска/пользы должен выполняться с учетом конкретного типа/класса БПЛА, который планируется использовать.

4 Тем не менее многие страны сейчас разрабатывают правила использования БПЛА на своей территории. Примеры: Федеральное управление гражданской авиации США (ФАА) в настоящий момент разрабатывает правила для регулирования использования ДПАС в воздушном пространстве США. В декабре 2013 г. Управление гражданской авиации (УГА) Новой Зеландии предоставило содержащий проект правил документ «Временный подход к регулированию дистанционно пилотируемых авиационных систем» основным заинтересованным субъектам в сфере ДПАС для получения их комментариев; Международная организация гражданской авиации в 2011 г. разработала циркуляр ИКАО Cir 328 «Беспилотные авиационные системы (БАС)»; порядковый номер: CIR328, ISBN 978-92-9231-751-5, с целью «призвать государства оказать помощь в разработке правил ИКАО в отношении БАС»; см. также извещение о введении в действие предлагаемых правил УГА Новой Зеландии от 4 декабря 2014 г.

5 Такое применение БПЛА возможно, если ситуации возникают в пределах дальности полета имеющихся БПЛА, и в настоящее время для этого пригодны не все типы БПЛА.

6 Lum, C.W., Gauksheim, K., Descure, C., Vagners, J., and McGeer, T., Assessing and Estimating Risk of Operating Unmanned Aerial Systems in Populated Areas, Proceedings of the AIAA Aviation Technology, Integration and Operations Conference, Virginia Beach, VA, USA, September 2011, 7.

7 Обращаем внимание, что результаты исследования с имитацией отказа показали, что огромное большинство отказов БАС вызвано общими системными отказами, а не столкновениями в воздухе; см. Lum, C.W. and Waggoner, B. A Risk Based Paradigm and Model for Unmanned Aerial Vehicles in the National Airspace. Infotech Aerospace Conference Proceedings, St Louis, MO, March 2011.

8 Irizarry, J., and Johnson, E.N., 2014. Feasibility Study to Determine the Economic and Operational Benefits of Utilizing Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Georgia DOT Research Project 12-38. Report Number FHWA-GA-IH-12-28.

9 Puri, A., 2005. A Survey of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) for Traffic Surveillance. Department of Computer Science and Engineering, University of South Florida, USA.

10 EisenBeiss, H., 2004. A mini Unmanned Aerial Vehicle (UAV): System overview and image acquisition,

International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVI-5/W1.







База данных защищена авторским правом ©ekonoom.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница