Într-o lume în care tehnologia avansează cu viteze uluitoare, iar inovațiile în acest domeniu cunosc o dezvoltare exponențială, noțiunea de dronă a devenit în ultimii ani, un termen extrem de popular. Dar ce este o dronă?
Termenul dronă provine de la acronimul din limba engleză DRONE – Dynamic Remotely Operated Navigation Equipment (Echipament de Navigație Teleoperat Dinamic de la Distanță). Când ne referim la drone vorbim, de fapt, despre vehicule aeriene fără pilot uman la bord. Cel mai frecvent dronele sunt cunoscute în literatura de specialitate sub denumirea de UAV – Unmanned Aerial Vehicle (vehicul aerian fără pilot uman la bord), UAS – Unmanned Aerial System (sistem aerian fără pilot uman la bord), respectiv RPAS – Remotely Piloted Aircraft System (sistem aerian teleoperat de la distanță).
Primele avioane fără pilot
În 1907, frații Jacques și Louis Bréguet au creat primul quadcopter din lume. Celebrul inventator Nikola Tesla, care în 1898 testase cu succes o ambarcațiune controlată prin radio, descria, în 1915, o flotă de UAV-uri care ar putea fi folosite în luptă. În același an, în plin Război Mondial, este dezvoltat avionul cu zbor automat Hewitt-Sperry. Spre sfârșitul conflictului, între 1917 și 1918, sunt realizate primele vehicule fără pilot. Aceste modele inițiale erau lansate cu ajutorul unei catapulte sau erau operate prin control radio. Ținta aeriană Ruston Proctor a devenit prima aeronavă fără pilot din istorie. Acest aparat era radiocomandat, capabil să acționeze ca o bombă zburătoare, care putea fi ghidată spre inamic. Era deschisă, astfel, calea pentru proiecte similare, între care și uimitoarea torpilă aeriană Kettering Bug. Armata americană a început producția de torpile aeriene în ianuarie 1918.
Dezvoltarea și testarea aeronavelor fără pilot a continuat și în perioada interbelică. În 1935, britanicii au produs un număr considerabil de aeronave radiocomandate care puteau fi folosite ca ținte pentru instruirea militarilor. Există opinii potrivit cărora termenul DRONE a început să fie folosit din acest moment, fiind inspirat de numele unuia dintre aceste modele – DH.82B Queen Bee.
Prima armă radiocomandată de la distanță care a fost utilizată în operațiuni militare reale a apărut în 1943. Fritz X, pseudonimul dat modelului FX-1400, a fost o armă creată pentru armata germană, în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Aceasta era o bombă de o tonă folosită pentru a scufunda navele în timpul luptelor, astfel că nu a fost doar prima dronă militară utilizată într-un conflict, ci și strămoșul rachetelor moderne anti-nave și al altor arme ghidate cu precizie.
În anii `60, UAV-urile de recunoaștere au fost utilizate, la scară largă, în războiul din Vietnam. Dronele au început să fie folosite în diverse misiuni: utilizarea ca ținte false în luptă, lansarea de rachete împotriva țintelor fixe și lansarea de pliante pentru operațiuni psihologice. Descoperirea tehnologiei tranzistorilor a pus la dispoziția clienților, la prețuri rezonabile, componente miniaturizate controlate prin radio. A urmat un boom al popularității avioanelor radiocomandate în Statele Unite ale Americii.
Utilizarea dronelor moderne a început în 1982, când Israelul a folosit UAV-uri alături de avioane cu echipaj uman la bord pentru a distruge flota Siriei. Forțele aeriene israeliene au folosit drone militare pentru a reconstitui poziția inamicului, pentru a bloca comunicațiile și pentru a acționa ca ținte false care ar fi prevenit pierderea de vieți omenești. Statele Unite au cheltuit zeci de milioane de dolari pe noi contracte pentru drone, începând cu anul 1984.
După atacurile teroriste din 11 septembrie 2001, CIA a început să utilizeze drone militare echipate cu muniții de război (UCAV – Unmanned Combat Aerial Vehicles) pe teritoriul Afganistanului, ca parte a războiului împotriva talibanilor.
FAA (Federal Aviation Administration – Administrația Aeronautică Federală a SUA) a emis, în 2006, primele permise comerciale pentru drone civile.
În 2010, compania franceză Parrot a lansat Parrot AR Drone, prima dronă care putea fi controlată în întregime prin Wi-Fi, folosind un smartphone. Trei ani mai târziu, compania americană Amazon a prezentat un concept video ce ilustra visul fondatorului Jeff Bezos de a crea un sistem de livrare bazat în întregime pe drone.
Unul dintre cei mai cunoscuți producători de drone de pe piață a lansat, în 2016, modelul DJI Phantom 4 care încorpora tehnologii de ultimă generație, cum ar fi algoritmi de supraveghere inteligentă și machine learning. Aparatul de zbor putea să evite obstacolele, să urmărească inteligent și să fotografieze persoane, animale sau obiecte.
Cum arată astăzi dronele
Operarea unei drone în zbor se realizează fie autonom, cu ajutorul echipamentelor de navigație și aparaturii instalate la bordul acesteia, fie prin intermediul unui operator aflat la sol care transmite comenzile prin satelit sau prin radiofrecvență.
UAV-urile se împart în două mari categorii: cu aripă fixă și cu rotor portant. Aparatele sunt utilizate, de obicei, în operațiuni militare speciale, dar și într-un număr din ce în ce mai mare de activități civile: misiuni de supraveghere executate de forțele de ordine, asistență la stingerea incendiilor, securizare a granițelor, securizare perimetrală, detectare a vânătorii ilegale, măsurători ale alunecărilor de teren, monitorizare a incidentelor în care sunt implicate mulțimi de oameni, inspectare a instalațiilor industriale de mare anvergură și de interes strategic, a clădirilor și construcțiilor de mari dimensiuni, a conductelor de petrol și gaze, inspectare a utilajelor cu flux continuu de funcționare din cariere (în vederea monitorizării temperaturilor din zona lagărelor cu frecări mari, prin utilizarea camerelor cu termoviziune), inspectare a instalațiilor din petrochimie (în vederea depistării fisurilor, crăpăturilor, scurgerilor ce pot apărea la recipienții sub presiune, prin utilizarea camerelor cu termoviziune) etc.
Funcțiile de teledetecție ale dronelor includ senzori din spectrul electromagnetic, senzori de raze gamma, senzori biologici și senzori chimici.
Senzorii electromagnetici includ spectrul vizual, infraroșu sau camere în infraroșu-apropiat, precum și sisteme radar. Alte detectoare de unde electromagnetice, cum ar fi senzorii de microunde și spectrul ultraviolet pot fi de asemenea utilizate. Senzorii biologici sunt senzori care pot detecta prezența în aer a diferitelor microorganisme și a altor factori biologici. Senzorii chimici utilizează spectroscopia cu laser pentru a analiza concentrația fiecărui element din aer.
În prezent dezvoltarea UAV redefinește conceptul de geointelligence (produse informaționale rezultate din analiza și exploatarea imaginilor aeriene și satelitare ale suprafeței terestre), precum și conceptul de putere aeriană. Astăzi, într-un mediu militar activ, un UAV poate înregistra peste 2.000 de ore de funcționare pe an, în timp ce un avion de vânătoare cu echipaj uman la bord înregistrează maxim 400 de ore de funcționare, iar diferența crește exponențial. Astăzi, un UAV posedă aproape toate punctele forte caracteristice unei aeronave cu echipaj uman, la care se adaugă depășirea unor limite fiziologice și fizice ale piloților. De asemenea riscurile la care este supus omul sunt complet evitate. Absența pilotului din cabina de pilotaj permite UAV-urilor să atingă cel mai înalt nivel al performanței, sporind mărimea sarcinii utile transportate la bordul acestora (cameră, senzori, armament), plafonul de zbor și manevrabilitatea.
Eficiență dovedită în teatre de operațiuni
Progresele recente înregistrate în domeniul aeronavelor cu pilot uman la bord, cum ar fi tehnologiile stealth (tehnologie care permite avionului să nu fie detectat de sistemele radar), sistemele de propulsie, sarcinile utile (senzori optici, senzori radar, mijloace de bruiaj etc.), resursele de navigație GIS (Geographical Informational System) și sistemele de armament la bord, au fost coroborate cu progresele în domeniul calculatoarelor, al conexiunilor de date, sistemelor de control și al mijloacelor optice, pentru a transforma UAV-ul într-o armă extrem de puternică. În Războiul din Golf, în războaiele arabo-israeliene, în Bosnia sau în Irak utilizarea extensivă a UAV-urilor a furnizat aproape în timp real informații vitale comandanților militari din întreaga lume. Lansarea cu succes a rachetelor Hellfire de către UAV-ul Predator, din dotarea trupelor NATO, împotriva unor ținte din Afganistan, a demonstrat că aceste platforme, senzorii și tehnologiile în domeniul înarmării s-au maturizat suficient pentru ca vehiculele aeriene fără pilot să poată fi convertite în vehicule aeriene de luptă fără pilot (UCAVs – Unmanned Combat Aerial Vehicles).
Astăzi, mai multe țări, printre care Statele Unite ale Americii, Israel, Marea Britanie, Australia, Suedia și China, sunt angajate în mod activ în dezvoltarea de UCAVs capabile să întreprindă misiuni de atac. De asemenea, progresele în micro-electronică și în domeniul senzorilor de proximitate și optici, împreună cu disponibilitatea de cartografiere detaliată GIS, au condus la dezvoltarea de micro-vehicule aeriene fără pilot, care pot funcționa autonom la altitudini foarte mici într-un mediu urban dens, oferind informații prețioase.
Următoarea generație de UAV-uri va fi aceea a dronelor mai ușoare, mai mici, mai complexe, capabile să îndeplinească sarcini multiple, în funcție de nevoile clientului, atât în mediul civil, cât și în cel militar.
Abstract
Drones are currently one of the technological innovations with the greatest prospects for use, both in the military and in the civil domain. Their applications have a broad range of use like surveillance, reconnaissance, GIS, border patrolling, crowd monitoring, radio relay, industrial agriculture, meteorological research, environmental research, news broadcasting and air traffic controlling. The actual legal framework reduces their possibilities due to a very restricted use of these devices at a national level. Future drones will be smaller, more complex, multi-tasking oriented, equipped with AI (artificial intelligence), machine learning technologies and the latest generation tools for surveillance and reconnaissance.
Autor: Mihai Alin Stamate
