RU2712468C1 - Aerial and ground targets detection system - Google Patents

Aerial and ground targets detection system Download PDF

Info

Publication number
RU2712468C1
RU2712468C1 RU2019108358A RU2019108358A RU2712468C1 RU 2712468 C1 RU2712468 C1 RU 2712468C1 RU 2019108358 A RU2019108358 A RU 2019108358A RU 2019108358 A RU2019108358 A RU 2019108358A RU 2712468 C1 RU2712468 C1 RU 2712468C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
air
control
cable
control station
Prior art date
Application number
RU2019108358A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Куканков
Сергей Владимирович Галаган
Александр Сергеевич Залесков
Данил Сергеевич Филимонов
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority to RU2019108358A priority Critical patent/RU2712468C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712468C1 publication Critical patent/RU2712468C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64BLIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/40Balloons
    • B64B1/50Captive balloons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08Arrangements of cameras

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft intended for continuous surveillance from air behind separate sections of terrain and air space when solving environmental, fire and military tasks. System comprises housing filled with carrier gas lighter than air. On the body in the upper and lower region there are instruments for remote probing of the earth's surface and atmosphere in the visible and infrared spectral ranges. Inside the housing on the rotary suspension with electric motors there is a radioelectronic station, together with the remote probing instruments by cable connected to the control station. Control station includes in-series connected modules: detection and display module, recognition module, control and communication module. Height control module of balloon through cable is connected with electric winch. Power supply of devices and units in the balloon body is performed along the cable and reverse transmission of information for processing at the ground (mobile) control station.
EFFECT: it is possible to conduct continuous and continuous monitoring in different ranges and at different heights.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к летательным аппаратам, предназначенным для непрерывного наблюдения с воздуха за отдельными участками местности и воздушного пространства, при решении природоохранных, пожароохранных и военных задач.The invention relates to aircraft designed for continuous monitoring from the air over certain areas and airspace, when solving environmental, fire protection and military tasks.

Известен комплекс аппаратуры для воздушного наблюдения, (RU 2535381, 2014 г.) включающий размещение тепловизионной камеры на привязном аэростате с возможностью кругового вращения камеры вокруг вертикальной оси и изменения угла наклона камеры к вертикальной оси за счет размещения ее на горизонтальном валу.A well-known complex of equipment for air surveillance, (RU 2535381, 2014), including the placement of a thermal imaging camera on a tethered balloon with the possibility of circular rotation of the camera around the vertical axis and changing the angle of the camera to the vertical axis by placing it on a horizontal shaft.

Недостатком этого устройства является наблюдение только в одном диапазоне спектра частот, недостаточная дальность наблюдения подверженность метеорологическому воздействию.The disadvantage of this device is the observation in only one range of the frequency spectrum, insufficient observation range, exposure to meteorological effects.

Известна система аэромониторинга поверхности Земли (RU 50979, 2005 г.), содержащая летательный аппарат, на котором закреплены контролирующий поверхность Земли блок и блок спутниковой навигации, дополнительно содержит блок обработки, передачи и записи зарегистрированной информации, подключенный к антенне, в качестве контролирующего поверхность Земли блока использована система телевизионного и/или тепловизионного контроля, причем летательный аппарат имеет скорость не свыше 600 км/ч, выходы системы телевизионного и/или тепловизионного контроля и блока спутниковой навигации подключены к входам блока обработки, передачи и записи зарегистрированной информации, выход которой подключен к антенне и к входу "черного ящика" летательного аппарата.A known system of aerial monitoring of the Earth’s surface (RU 50979, 2005), comprising an aircraft on which a block controlling the Earth’s surface and a satellite navigation block are mounted, further comprises a processing unit, transmitting and recording recorded information connected to the antenna as a control over the Earth’s surface the unit used a television and / or thermal imaging control system, and the aircraft has a speed of not more than 600 km / h, the outputs of the television and / or thermal imaging control system I and the satellite navigation unit are connected to the inputs of the processing, transmission and recording unit of registered information, the output of which is connected to the antenna and to the input of the “black box” of the aircraft.

Недостатком этого устройства является ограничение на нахождение летательного аппарата в воздухе, наблюдение в двух диапазонах спектра частот дальность которых сильно зависит от времени суток и состояния погоды.The disadvantage of this device is the restriction on the location of the aircraft in the air, the observation in two ranges of the frequency spectrum, the range of which greatly depends on the time of day and weather conditions.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является экологический дирижабль (RU 2532301, 2014 г.), содержащий корпус с несколькими отсеками, заполненными несущим газом легче воздуха, гондолу с двигателями, топливными баками, кабиной управления, салонами для экипажа и наблюдателей-исследователей, приборы дистанционного зондирования земной поверхности и атмосферы для лазерного зондирования, видео-, кино- и аэрофотосъемки в различных спектральных диапазонах: видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом, откидные и выносные устройства - пробоотборники воздуха, воды и почвы, устройства посадки на неподготовленные участки Земли и водной поверхности и высадки групп исследователей-экологов и ликвидаторов, лабораторное оборудование для получения, обработки и анализа проб воздуха, воды, почв, подпочвенных грунтов, донных отложений, торфа, растительности, а также газоанализаторы, масс-спектрометры, спектрографы, хроматографы, аппаратуру точной координатной привязки по спутниковой информации, аппаратуру оперативной двусторонней связи с другими воздушными, космическими, наземными, морскими и речными исследовательскими центрами, а также обмена результатами наблюдений в режиме реального времени.The closest in technical essence to the claimed invention is an environmental airship (RU 2532301, 2014), comprising a hull with several compartments filled with carrier gas lighter than air, a nacelle with engines, fuel tanks, a control cabin, crew cabins and observer-researchers, remote sensing devices for the Earth’s surface and atmosphere for laser sensing, video, film and aerial photography in various spectral ranges: visible, infrared and ultraviolet, hinged and remote constructions - air, water and soil samplers, devices for landing on unprepared sections of the Earth and the water surface and planting groups of environmental researchers and liquidators, laboratory equipment for receiving, processing and analyzing samples of air, water, soil, subsoil, bottom sediments, peat, vegetation, as well as gas analyzers, mass spectrometers, spectrographs, chromatographs, equipment for precise coordinate reference by satellite information, equipment for operational two-way communication with other air, space Skim, land, sea and river research centers, as well as sharing the results of observations in real time.

Недостатком этого устройства является сложность, большие габариты и соответственно высокая стоимость устройства, отсутствие наблюдения за воздушной полусферой.The disadvantage of this device is the complexity, large dimensions and, accordingly, the high cost of the device, the lack of monitoring of the air hemisphere.

Задачей изобретения является создание летательного аппарата позволяющего вести длительное, непрерывное наблюдение за отдельным участком местности и воздушного пространства в различных диапазонах и на различных высотах.The objective of the invention is the creation of an aircraft that allows continuous, continuous monitoring of a particular area and airspace in various ranges and at different altitudes.

Требуемый технический результат достигается тем, что система обнаружения воздушных и наземных целей состоящая из корпуса, заполненного несущим газом легче воздуха, и имеющего возможность его пополнения через клапан заполнения. На корпусе в верхней и нижней области расположены приборы дистанционного зондирования земной поверхности и атмосферы в видимом и инфракрасном спектральных диапазонах. Внутри корпуса на поворотном подвесе с электродвигателями расположена радиоэлектронная станция, вместе с приборами дистанционного зондирования по кабелю соединенная со станцией управления. Станция управления включает в себя последовательно соединенные модули: модуль обнаружения и отображения, модуль распознавания, модуль управления и связи. Также имеется модуль управления высотой аэростата, через трос соединенный с электролебедкой. По тросу осуществляется также электроснабжения приборов и агрегатов в корпусе аэростата и обратная передача информации для обработки на наземной (подвижной) станции управления.The required technical result is achieved by the fact that the detection system of air and ground targets consisting of a housing filled with carrier gas is lighter than air, and having the possibility of replenishment through the filling valve. On the body in the upper and lower regions are remote sensing instruments for the earth's surface and atmosphere in the visible and infrared spectral ranges. Inside the housing, on a swinging suspension with electric motors, there is a radio electronic station, together with remote sensing devices via a cable connected to the control station. The control station includes serially connected modules: a detection and display module, a recognition module, a control and communication module. There is also a module for controlling the height of the balloon through a cable connected to an electric winch. The cable also provides power to devices and assemblies in the balloon body and the reverse transmission of information for processing at a ground (mobile) control station.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг. 1 представлена схема реализации системы обнаружения воздушных и наземных целей, содержащая:The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a diagram of an implementation of a system for detecting air and ground targets, comprising:

1 - корпус аэростата;1 - balloon body;

2 - приборы дистанционного зондирования земной поверхности и атмосферы;2 - devices for remote sensing of the earth's surface and atmosphere;

3 - радиоэлектронная станция;3 - electronic station;

4 - поворотный подвес с электродвигателями;4 - rotary suspension with electric motors;

5 - трос;5 - cable;

6 - электролебедка;6 - electric winch;

7 - станция управления.7 - control station.

На Фиг. 2 представлена схема реализации станции управления, где:In FIG. 2 shows a diagram of the implementation of the control station, where:

8 - модуль обнаружения и отображения;8 - module detection and display;

9 - модуль распознавания;9 - recognition module;

10 - модуль управления и связи;10 - control and communication module;

11 - модуль управления высотой аэростата.11 - module control the height of the balloon.

Изобретение работает следующим образом: без подъема, при нахождении аэростата (1) на устройстве хранения или транспортирования, осуществляется наблюдение за верхней полусферой с применением оптических приборов наблюдения в видимом и инфракрасном диапазоне, находящихся в верхней части корпуса аэростата (1). Радиоэлектронная станция (3) с помощью поворотного подвеса с электродвигателями (4) повернута вверх и производит радиоэлектронное наблюдения за верхней полусферой воздушного пространства. Полученная информация поступает на станцию управления (7), где анализируется, при обнаружении каких либо объектов происходит их отображения на индикаторных панелях модуля обнаружения и отображения (8), распознавание и определение параметров обнаруженных объектов с отображением на индикаторных панелях модуля распознавания (9). Исходя из полученной информации, оператор принимает решение по обнаруженному объекту (необходимо или нет противодействие) и докладывает об обнаруженных объектах и своем решении вышестоящему начальнику через модуль управления и связи (10). Данный способ применения ограничивается верхней полусферой и на обнаружение объектов может влиять ландшафт местности как то, высотные здания и сооружения, деревья.The invention works as follows: without lifting, when the balloon (1) is on the storage or transportation device, the upper hemisphere is monitored using optical observation devices in the visible and infrared range located in the upper part of the balloon body (1). Radio-electronic station (3) with the help of a rotary suspension with electric motors (4) is turned up and makes electronic observations of the upper hemisphere of airspace. The information received is sent to the control station (7), where it is analyzed, when any objects are detected, they are displayed on the indicator panels of the detection and display module (8), recognition and determination of parameters of the detected objects are displayed on the indicator panels of the recognition module (9). Based on the information received, the operator makes a decision on the detected object (whether or not counteraction is necessary) and reports the detected objects and his decision to the higher boss through the control and communication module (10). This method of application is limited to the upper hemisphere, and terrain landscape such as high-rise buildings and structures, trees can affect the detection of objects.

При подъеме аэростата (1) на определенную высоту наблюдения, разматывается трос (5) с помощью электролебедки (5), управление высотой подъема осуществляется с модуля управлением высотой аэростата (11) на станции управления (7). На данной высоте осуществляется одновременное наблюдение за верхней и нижней полусферой с применением оптических приборов наблюдения в видимом и инфракрасном диапазоне, находящихся в верхней и нижней части корпуса аэростата (1). Радиоэлектронная станция (3) в зависимости от поставленной задачи, производит радиоэлектронное наблюдения или за верхней или за нижней полусферой воздушного пространства, занимая необходимое положение по команде с модуля обнаружения и отображения (8) станции управления (7) и с помощью поворотного подвеса с электродвигателями (4) поворачивается в заданное положение. Полученная информация поступает на станцию управления (7), где анализируется, при обнаружении каких либо объектов происходит их отображения на индикаторных панелях модуля обнаружения и отображения (8), распознавание и определение параметров обнаруженных объектов с отображением на индикаторных панелях модуля распознавания (9). Исходя из полученной информации, оператор принимает решение по обнаруженному объекту (необходимо или нет противодействие) и докладывает об обнаруженных объектах и своем решении вышестоящему начальнику через модуль управления и связи (10).When the balloon is lifted (1) to a certain observation height, the cable (5) is unwound using an electric winch (5), the lift height is controlled with the balloon height control module (11) at the control station (7). At this altitude, the upper and lower hemisphere is simultaneously monitored using optical observation devices in the visible and infrared ranges located in the upper and lower parts of the balloon body (1). The electronic station (3), depending on the task, makes electronic observations of either the upper or lower hemisphere of the airspace, occupying the necessary position on command from the detection and display module (8) of the control station (7) and using a rotary suspension with electric motors ( 4) rotates to a predetermined position. The information received is sent to the control station (7), where it is analyzed, when any objects are detected, they are displayed on the indicator panels of the detection and display module (8), recognition and determination of parameters of the detected objects are displayed on the indicator panels of the recognition module (9). Based on the information received, the operator makes a decision on the detected object (whether or not counteraction is necessary) and reports the detected objects and his decision to the higher boss through the control and communication module (10).

Система обнаружения воздушных и наземных целей позволит эффективно обеспечить наблюдение и принятие соответствующих мер по охране различных важных государственных и военных объектов от несанкционированного проникновения, нанесения ущерба с помощью летательных аппаратов, своевременной защиты от природных катаклизмов.The system for detecting air and ground targets will effectively ensure the monitoring and adoption of appropriate measures to protect various important state and military installations from unauthorized entry, damage with the help of aircraft, timely protection against natural disasters.

Claims (1)

Система обнаружения воздушных и наземных целей, содержащая корпус, заполненный несущим газом легче воздуха, приборы дистанционного зондирования земной поверхности и атмосферы в видимом и инфракрасном спектральных диапазонах, отличающаяся тем, что внутри корпуса на поворотном подвесе с электродвигателями расположена радиоэлектронная станция, вместе с приборами дистанционного зондирования по кабелю соединенная со станцией управления, которая включает в себя последовательно соединенные модуль обнаружения и отображения, модуль распознавания, модуль управления и связи, также имеется модуль управления высотой аэростата, через трос соединенного с электролебедкой.A system for detecting air and ground targets, comprising a housing filled with a carrier gas lighter than air, remote sensing devices for the Earth’s surface and atmosphere in the visible and infrared spectral ranges, characterized in that a radio electronic station is located inside the housing with a rotary suspension with electric motors, together with remote sensing devices by cable connected to a control station, which includes a series-connected detection and display module, a module Navan, control and communications module also has a height control unit of the balloon through a cable connected to the electric winch.
RU2019108358A 2019-03-22 2019-03-22 Aerial and ground targets detection system RU2712468C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108358A RU2712468C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Aerial and ground targets detection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108358A RU2712468C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Aerial and ground targets detection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712468C1 true RU2712468C1 (en) 2020-01-29

Family

ID=69625120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108358A RU2712468C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Aerial and ground targets detection system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712468C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402090B1 (en) * 1998-06-29 2002-06-11 Global Aerospace Corporation Balloon trajectory control system
US20130277496A1 (en) * 2010-06-07 2013-10-24 Hans Georg Kraus Super-rigid hybrid airship, its structural characteristics and a method of producing thereof
RU146086U1 (en) * 2014-06-05 2014-09-27 Общество с ограниченной ответственностью НПК "ФаворитЪ" MOBILE POST OF TECHNICAL OBSERVATION "ZVEROBOY-M"
RU163591U1 (en) * 2015-12-16 2016-07-27 Сергей Анатольевич Резниченко OBSERVATION BALLOON
RU2662101C1 (en) * 2017-12-11 2018-07-23 Александр Владимирович Губанов Wind powered balloon

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402090B1 (en) * 1998-06-29 2002-06-11 Global Aerospace Corporation Balloon trajectory control system
US20130277496A1 (en) * 2010-06-07 2013-10-24 Hans Georg Kraus Super-rigid hybrid airship, its structural characteristics and a method of producing thereof
RU146086U1 (en) * 2014-06-05 2014-09-27 Общество с ограниченной ответственностью НПК "ФаворитЪ" MOBILE POST OF TECHNICAL OBSERVATION "ZVEROBOY-M"
RU163591U1 (en) * 2015-12-16 2016-07-27 Сергей Анатольевич Резниченко OBSERVATION BALLOON
RU2662101C1 (en) * 2017-12-11 2018-07-23 Александр Владимирович Губанов Wind powered balloon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
James et al. Volcanological applications of unoccupied aircraft systems (UAS): Developments, strategies, and future challenges
AU2021200446B2 (en) Drone box
US11373539B2 (en) Unmanned aerial vehicle management
Gómez et al. Small unmanned airborne systems to support oil and gas pipeline monitoring and mapping
Duffy et al. Location, location, location: considerations when using lightweight drones in challenging environments
US4818990A (en) Monitoring system for power lines and right-of-way using remotely piloted drone
Rango et al. Using unmanned aerial vehicles for rangelands: current applications and future potentials
de Boer et al. The Pilatus unmanned aircraft system for lower atmospheric research
Danilov et al. The system of the ecological monitoring of environment which is based on the usage of UAV
CN103163881A (en) Power transmission line inspection system based on fixed-wing unmanned aerial vehicle
Averyanov et al. Methods of automated detection of anomalies and nonlinear transitions by autonomous unmanned aerial vehicles
RU81471U1 (en) REMOTE UNMANNED AIRCRAFT FOR SAMPLE LIQUID
Szafran et al. Safety of Navigation on the Approaches to the Ports of the Republic of Poland on the Basis of the Radar System on the Aerostat Platform
RU2712468C1 (en) Aerial and ground targets detection system
Patterson et al. Volcano surveillance by acr silver fox
Belmekki et al. Unleashing the potential of networked tethered flying platforms for B5G/6G: Prospects, challenges, and applications
Steinhäusler et al. Detection of victims with UAVs during wide area Search and Rescue operations
RU71628U1 (en) REMOTE UNMANNED AIRCRAFT FOR SAMPLE LIQUID
Patterson et al. Integrated sensor systems for UAS
Long The pilatus unmanned aircraft system for lower atmospheric research
CN213620237U (en) Hydraulic tunnel detection autonomous flight unmanned aerial vehicle carrying data acquisition device
González-Jorge et al. Low-altitude long-endurance solar unmanned plane for forest fire prevention: application to the natural park of serra do xures (Spain)
Kuzmin et al. An Instrument Platform for Above-Water Measurements of the Ocean’s Surface and Atmosphere
RU2672040C2 (en) Method of providing aircraft with meteorological information
González et al. Hyperspectral sensors integration in a RPAS investigation aerial platform

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210323