Et ubemannet luftfartøy (UAV), UAV ( unmanned aerial vehicle ), mer hensiktsmessig RPAS ( Remotely Piloted Aircraft System ), [ 1 ] vanligvis kjent som en drone , [ 2 ] [ note 1 ] refererer til et fly som flyr uten en mannskap , som utfører sin funksjon eksternt. En UAV er et ubemannet, gjenbrukbart kjøretøy som er i stand til autonomt å opprettholde et kontrollert og vedvarende flygenivå, og drives av en forbrennings- , elektrisk- eller jetmotor .
UAV-design kommer i et bredt utvalg av former, størrelser, konfigurasjoner og funksjoner. Historisk sett dukket de opp som fjernstyrte fly eller droner, [ 2 ] [ 3 ] bruken av autonom kontroll av UAV-er øker daglig. Det er to varianter: de som styres fra et eksternt sted, og de for autonom flyging fra forhåndsprogrammerte flyplaner gjennom dynamisk automatisering.
Det er UAVer for både sivil og kommersiell bruk, men deres første bruk var i militære applikasjoner , i dette tilfellet kalt Unmanned Combat Aerial Vehicles —UCAVs— . Cruisemissiler regnes ikke som UAV-er, siden selv om de er ubemannede og noen ganger fjernstyrte kjøretøy, er selve rakettkjøretøyet et engangsvåpen . I denne forstand regnes ikke fjernstyrte fly (radiostyrte fly eller R/C-fly ) som UAV-er, siden de ikke er autonome systemer som kan operere uten menneskelig innblanding under deres operasjon i oppdraget; det vil si at de kan ta av, fly og lande automatisk.
Med den progressive populariseringen av sivil bruk av droner, varierer applikasjonene deres, og utvider antallet forbrukere utover det militære feltet. [ 4 ] Denne kraftige veksten har ført til fremveksten av flere og flere selskaper som drar nytte av denne markedsnisjen, som Syma eller DJI.
For tiden utfører militære UAV -er både rekognoserings- og angrepsoppdrag. [ 5 ] Selv om mange vellykkede droneangrep er rapportert, vil de sannsynligvis også forårsake sideskade og/eller feilidentifisere mål, som andre typer våpen. [ 3 ] UAV-er brukes også i et økende antall sivile bruksområder, for eksempel brannslukking eller sivil sikkerhet, for eksempel overvåking av rørledninger . Ubemannede luftfartøyer foretrekkes ofte for oppdrag som er for kjedelige (repetitive), skitne, farlige, dyre (ved bruk av mennesker) [ note 2 ] for bemannede fly.
Navnet unmanned aerial vehicle eller UAV kommer fra det engelske Unmanned Aerial Vehicle , fra forkortelsen UAV. Navnet ubemannet luftsystem er også mye brukt , fra det engelske Unmanned Aerial System og akronymet UAS. [ 6 ]
Mer utvidet er begrepet drone , samlet i den 23. utgaven av Dictionary of the Spanish language , avledet ved assimilering fra den engelske drone , som bokstavelig talt betyr drone , som er dens vanlige flertallsform i spanske droner . Siden det er en tilpasning til spansk, er det ikke nødvendig å markere det med kursiv eller anførselstegn. Ulike typer ubemannede luftfartøyer er betegnet med dette begrepet. [ 7 ] I en første fase refererte dette begrepet til enheter i utgangspunktet for militær bruk og med et utseende som ligner på et fly, så uttrykket ubemannede fly ble utvidet som et alternativ til begrepet fra engelsk , som kan anses som passende i mange tilfeller. Men i nyere tid har det dukket opp andre kjøretøy som ligner lite på fly. Mer generiske uttrykk som ubemannede luftfartøyer eller flygende roboter kan brukes for dem , avhengig av tilfellet. Hvis du uansett foretrekker å bruke det originale engelske begrepet drone (som slutter på -e), er det på sin plass å markere det i kursiv eller i anførselstegn fordi det da er et utilpasset fremmedbegrep. [ note 3 ]
Andre alternativer som brukes av kildene er ubemannede fly [ 8 ] eller ubemannede fly [ 9 ] og RPAS , som står for Remotely Piloted Aircraft System og er akseptert av International Civil Aviation Organization . [ 10 ]
Hovedartikkel: https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_unmanned_aerial_vehicles
Den første registrerte bruken av et ubemannet luftfartøy til militære formål var i juli 1849, [ 11 ] med en bærerballong (forløperen til hangarskipet) i den første offensive bruken av luftmakt i sjøluftfart. [ 12 ] [ 13 ] De østerrikske styrkene som beleiret Venezia forsøkte å skyte opp rundt 200 brannballonger mot den beleirede byen. Ballongene ble hovedsakelig skutt opp fra bakken; noen ble imidlertid også sjøsatt fra det østerrikske skipet SMS Vulcano. Minst én bombe falt i byen; Men fordi vinden endret seg etter oppskytingen, nådde ikke de fleste ballongene målet, med noen drev tilbake over de østerrikske linjene og utskytningsskipet Vulcano [ 14 ] [ 15 ] .
Den spanske ingeniøren Leonardo Torres y Quevedo introduserte et radiobasert kontrollsystem kalt " Telekino " ved Paris Academy of Sciences i 1903 med den hensikt å teste et luftskip av hans eget design uten å risikere menneskeliv.
De første seriøse forsøkene på å lage UAV eller UAV, et navn utvidet i det militære feltet, slik vi kjenner dem i dag, begynte under utviklingen av første verdenskrig , mellom 1914 og 1918, og fremhevet følgende: [ 16 ]
- 1916: På slutten av dette året ble "Aerial Target" bygget i Storbritannia av kaptein AH Low, et ubemannet luftfartøy kontrollert av radio fra bakken som var ment å tjene som et luftmål for trening og som en forsvar mot zeppelinerne.
- 1917: I dette året er den såkalte "Kettering Aerial Torpedo (Kettering Bug)" utviklet av Charles F. Kettering fra General Motors, med kontrollene til Elmer Sperry og hans sønn Lawrence Sperry.
De ble senere brukt under andre verdenskrig til å trene luftvernskyttere . Det var imidlertid ikke før på slutten av 1900 -tallet at UAV-er opererte med radiokontroll med alle autonomi-karakteristikkene. UAV-er har rikelig demonstrert i forskjellige scenarier og, spesielt i Gulf-krigen og Bosnia-krigen , deres store potensial. Med hensyn til innhenting, håndtering og overføring av informasjon, takket være bruken av nye beskyttelsesteknikker ( elektronisk krigføring , kryptografi ) er det mulig å oppnå sikrere kommunikasjon som er vanskeligere å oppdage og forstyrre.
Etter andre verdenskrig fortsatte utviklingen til kjøretøy som den amerikanske JB-4 (som brukte TV-veiledning/radiokommando), den australske GAF Jindivik og Teledyne Ryan Firebee I fra 1951, mens selskaper som Beechcraft tilbød sin modell 1001 for USA Sjøforsvaret i 1955. De var imidlertid lite mer enn droner frem til Vietnamkrigen. I 1959 begynte US Air Force, bekymret for å miste piloter over fiendtlig territorium, å planlegge bruken av ubemannede fly. Planleggingen ble intensivert etter at Sovjetunionen skjøt ned en U-2 i 1960. I løpet av få dager ble et høyt profilert ubemannet luftfartøyprogram under kodenavnet "Red Wagon" lansert. Sammenstøtet i Tonkinbukta i august 1964 mellom amerikanske marineenheter og den nordvietnamesiske marinen lanserte amerikanske ubemannede luftfartøyer (Ryan Model 147, Ryan AQM-91 Firefly, Lockheed D-21) på sine første kampoppdrag under Vietnamkrigen [ 17 ] .
Under utmattelseskrigen (1967-1970) i Midtøsten testet israelsk etterretning de første taktiske UAV-ene installert med rekognoseringskameraer, som med suksess returnerte bilder fra andre siden av Suez-kanalen. Dette var første gang taktiske UAV-er som kunne starte og lande på en kort rullebane (i motsetning til tyngre flybaserte UAV-er) ble utviklet og kamptestet [ 18 ] .
I Yom Kippur-krigen i 1973 brukte Israel UAV-er som lokkeduer for å få motstridende styrker til å kaste bort dyre luftvernmissiler. Etter Yom Kippur-krigen i 1973 ble noen nøkkelpersoner fra teamet som utviklet denne første UAV-en med i en liten oppstart som ønsket å utvikle UAV-er til et kommersielt produkt, som til slutt ble kjøpt opp av Tadiran, noe som førte til utviklingen av den første UAV-en. Israelsk [ 19 ] _
I 1973 bekreftet det amerikanske militæret offisielt at det hadde brukt ubemannede luftfartøyer i Sørøst-Asia (Vietnam) [ 20 ] . Mer enn 5000 amerikanske flyvere ble drept og mer enn 1000 var savnet eller tatt til fange. USAFs 100. strategiske rekognoseringsving fløy rundt 3 435 UAV-oppdrag under krigen til en pris på rundt 554 UAV-er tapt for alle årsaker. Med ordene til USAF-general George S. Brown, sjef for Air Force Systems Command, i 1972, "Den eneste grunnen til at vi trenger (UAV) er at vi ikke ønsker å kaste bort mannen i cockpiten unødvendig." Senere samme år uttalte general John C. Meyer, øverstkommanderende for den strategiske luftkommandoen, "Vi lar dronen gjøre høyrisikoflyvningene ... tapsraten er høy, men vi er villige til å risikere mer... de redder liv!"
Under Yom Kippur-krigen i 1973 forårsaket sovjetisk-leverte overflate-til-luft missilbatterier i Egypt og Syria store skader på israelske jagerfly. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Som et resultat utviklet Israel IAI Scout som den første sanntidsovervåkings-UAV. Bildene og radarlokkene levert av disse UAV-ene hjalp Israel med å fullstendig nøytralisere det syriske luftforsvaret ved starten av Libanon-krigen i 1982, noe som resulterte i at ingen piloter ble skutt ned. I Israel i 1987 ble UAV-er først brukt som et proof of concept for super-agility, kontrollert etter-stopp-flyging i kampflysimuleringer som involverer tredimensjonal flykontroll med skyve- og retningsvektorering, haleløs jetfly, basert på stealth-teknologi.
Med modningen og miniatyriseringen av gjeldende teknologier på 1980- og 1990-tallet økte interessen for ubemannede luftfartøyer i de øvre sjiktene av det amerikanske militæret. På 1990-tallet tildelte det amerikanske forsvarsdepartementet en kontrakt til AAI Corporation sammen med det israelske selskapet Malat. Den amerikanske marinen kjøpte AAI Pioneer UAV som ble utviklet i fellesskap av AAI og Malat. Mange av disse UAV-ene ble tatt i bruk under Gulf-krigen i 1991. UAV-ene demonstrerte muligheten for å lage billigere og mer kapable kampmaskiner, utplassert uten risiko for mannskapene. Tidlige generasjoner var først og fremst overvåkingsfly, men noen bar våpen, for eksempel General Atomics MQ-1 Predator , som lanserte AGM-114 Hellfire luft-til-bakke-missiler.
CAPECON , et EU-prosjekt for utvikling av ubemannede luftfartøyer, gikk fra 1. mai 2002 til 31. desember 2005.
I 2012 sysselsatte United States Air Force (USAF ) 7 494 UAV-er, eller nesten ett av tre USAF-fly [ 24 ] [ 25 ] Central Intelligence Agency opererte også UAV-er. Fra og med 2013 brukte minst 50 land UAV-er. Kina, Iran, Israel, Pakistan og Tyrkia har blant annet designet og bygget sine egne varianter. Bruken av droner har fortsatt å øke. På grunn av deres store spredning er det ingen omfattende liste over ubemannede luftfartøysystemer.
Utviklingen av smarte teknologier og forbedring av elektriske kraftsystemer har forårsaket en parallell økning i bruken av droner til generell luftfart og forbrukeraktiviteter. Fra og med 2021 eksemplifiserer quadcopter-droner den utbredte populariteten til radiostyrte fly og hobbyleker, men bruken av UAV-er i kommersiell og generell luftfart er begrenset av mangel på autonomi[avklaring nødvendig] og av nye regulatoriske miljøer som krever serier -synskontakt med piloten.
I 2020 jaktet og angrep en Kargu 2-drone et menneskelig mål i Libya, ifølge en rapport fra FNs sikkerhetsråds ekspertgruppe om Libya, publisert i mars 2021. Dette kan ha vært første gang en autonom morderrobot bevæpnet med dødelig våpen han angrep mennesker.
Overlegen droneteknologi spilte en rolle i Aserbajdsjans suksesser i Nagorno-Karabakh-krigen mot Armenia i 2020.
Ubemannede luftfartøyer brukes også på NASA-oppdrag. Romfartøyet Dragonfly er under utvikling, og målet er å nå og undersøke Saturns måne Titan. Hovedformålet er å krysse overflaten, og utvide området som skal undersøkes tidligere sett av Landers. Som et ubemannet luftfartøy lar Dragonfly deg undersøke ulike typer jord. Lanseringen av dronen er planlagt til 2027, og det er anslått at det vil ta omtrent syv år til å nå Saturn-systemet.
De kan klassifiseres som følger:
Tatt i betraktning de etiske implikasjonene, har forskjellige internasjonale fora tatt opp hvordan man kan fremme forpliktelsen som produsenter, myndigheter og brukere må påta seg for å gjøre rasjonell bruk av UAV-er, for eksempel i 2014 foreslo den meksikanske læreren Abel Pérez Rojas den internasjonale dagen for effektiv kontroll av bruk av droner . [ 30 ]
Vedlikeholdet av disse enhetene er ikke ubetydelig; i juni 2011 lanserte United States Customs and Border Protection Office to overvåkingsprogrammer: ett ubemannet, basert på RQ-9 Reaper og et annet bemannet, i et Cessna lett fly .
Høstmennene fløy 10.000 timer, noe som førte til arrestasjonen av 4.865 papirløse innvandrere og 238 narkotikasmuglere. [ 33 ] Dette var 1,5 % av det totale antallet illegale innvandrere som ble fanget i samme tidsperiode (327.577) til en pris av $3.600 per time, beregnet til $7.054 for hver ulovlig innvandrer eller narkotikaforhandler som ble tatt. , mens det bemannede flyet utstyrt med en infrarød sensor (FLIR) anskaffet og operert for 1,2 millioner dollar, oppnådde arrestasjonen av 6500 til 8000 udokumenterte romvesener og beslagleggelsen av 54 millioner dollar i marihuana. Disse tallene beregner en ulovlig romvesenkostnad for det Cessna-bemannede flyet på $230 per romvesen, [ 34 ] sammenlignet med $7054 for Reaper.
Disse fakta gjør at sivile oppdrag ikke har blitt brukt før nå. Selv om for militær bruk er en drone billigere enn et militært bemannet fly, for sivilt bruk har de fått tillatelse til det. [ 35 ]
Droner kan også klassifiseres basert på graden av autonomi til flyoperasjonene deres. ICAO klassifiserer ubemannede fly som fjernstyrte eller fullstendig autonome fly [ 38 ] . Noen ubemannede luftfartøyer tilbyr mellomliggende grader av autonomi. For eksempel et fjernstyrt kjøretøy i de fleste sammenhenger, men med autonom retur-til-base-drift. Noen typer fly kan flys valgfritt bemannede eller som ubemannede luftfartøyer, som kan inkludere bemannede fly konvertert til ubemannede eller valgfritt piloterte luftfartøyer (OPV).
Basert på vekten kan droner klassifiseres i fem kategorier: nano (som veier opptil 250 g), mikrofly (MAV) (250 g - 2 kg), miniatyr eller små ubemannede luftfartøyer (SUAV) (2-25 kg) ), medium (25-150 kg) og stor (over 150 kg) [ 39 ] .
De siste årene har autonome droner begynt å transformere ulike applikasjonsdomener, ettersom de kan fly utenfor synsvidde (BVLOS) [ 44 ] mens de maksimerer produksjonen, reduserer kostnader og risikoer, sikrer anleggets sikkerhet, sikkerhet og reguleringsoverholdelse, [ 45 ] og beskytte menneskelig arbeidskraft i tider med pandemi. [ 46 ] De kan også brukes til forbrukerelaterte oppdrag, som for eksempel levering av pakker, som demonstrert av Amazon Prime Air, og kritiske leveranser av helsetjenester.
De kan brukes i miljøer med høy kjemisk og radiologisk toksisitet , i Tsjernobyl-type katastrofer , hvor det er nødvendig å ta prøver med høy risiko for menneskeliv og utføre miljøkontrolloppgaver . Flyet overholder regulatoriske standarder etablert i Open Skies-avtalen fra 1992 som tillater UAV-flyvninger over hele luftrommet til sine underskrivere. I tillegg kan de samarbeide i narkotikakontroll og terrorbekjempelsesoppdrag . De kunne også ta opp videoer av høy kvalitet for å bli brukt som bevis i en internasjonal rettssak.
UAV- er har flere bruksområder og muligheter i det sivile og profesjonelle markedet:
I Argentina vedtok National Administration of Civil Aviation (ANAC), resolusjon nr. 527/2015, datert 07/10/2015, som regulerer bruken av ubemannede luftfartøyer ((UAV)) i feltet republikk. [ 57 ] [ 58 ]
Droner i dette landet er regulert av DGAC, General Directorate of Civil Aeronautics, [ 59 ] som de første i Latin-Amerika som regulerer bruken av dem i befolkede og overfylte sektorer.
I årevis har droner i Chile endret bruk, med ankomsten av Dji i butikker som er godkjent av dem, for eksempel DroneStore. Vi kan finne droner for nybegynnere, profesjonelle og industrielle. [ 60 ]
Dette er grunnen til at reguleringen av RPAS har vært større over tid, med forskrifter som DAN 151, som trådte i kraft 10. april 2015, er det også Dan 91, som regulerer bruken på befolkede steder, som byer eller tettsteder, som ble etablert i juni 2013.
Det er krav om å fly droner over befolkede steder som å ha fallskjerm, registrere dronen hos Aeronautical Authority, i tillegg til å ha pilotsertifikat, etter undersøkelse av DGAC, og til slutt ha en tilstrekkelig flytillatelse.
Droner er regulert av forordninger (EU) 2019/947 og (EU) 2019/945. [ 61 ]
En av de største hindringene for utviklingen av droneindustrien har vært mangelen på tillit til fly. Uten et sertifiseringssystem på plass, var det ingen måte å sikre at flyet oppfylte spesifikasjonene fastsatt i nasjonale og europeiske forskrifter.
Fra og med 1. januar 2024 må alle droner som flyr over luftrommet til medlemslandene i Den europeiske union være sertifisert på forhånd, med tilhørende klassemerke . Avhengig av oppnådd klasse (fra C0 til C6, begge inkludert), vil dronene kunne fly i forskjellige scenarier, i samsvar med den delegerte forordningen (EU) 2019/945 fra Kommisjonen.
SpaniaDen nye midlertidige loven som regulerer bruken av droner i Spania ble godkjent 4. juli 2014. [ 62 ] Denne nye loven er rettet mot droner som veier mindre enn 150 kg, og definerer forholdene de kan brukes i. bruk en drone, blant annet: registrering, overvåking og overvåking, gjennomgang av infrastruktur og innhenting av kart.
Droner er i utgangspunktet kategorisert etter deres masse. De under 2 kg, de mellom 2 kg og 25 kg og de over 25 kg. Når massen øker, blir bruken mer kontrollert. Droner som veier mindre enn 25 kg har en restriksjon som forbyr flyging i høyder over 120 meter. Uansett masse, er det nødvendig å ha dronepilotsertifikat for å kunne kjøre disse kjøretøyene til profesjonelle formål. I tillegg må flyet ha en identifikasjonsplate med navnet på produsenten og selskapets skattedata. [ 63 ]
Den offisielle lisensen for håndtering av droner vil ikke være nødvendig for de som har et fly, ultralett eller annen spesifikk pilottittel. Imidlertid må de andre bestå noen offisielle eksamener og tester for å få det. Det er viktig at skolen som kurset tas på er ATO, det vil si skoler sertifisert av AESA . Husk også at det er to kurs, en normal og en videregående. Normalkurset lar deg bare fly kjøretøyet mens du har det i sikte, og den avanserte kursen gir full rekkevidde til flyet. [ 64 ]
Når det gjelder bruken i luftrommet, hvis du vil bruke en drone, må du be om tillatelse fem dager i forveien fra AESA (State Aviation Safety Agency). Det er veldig viktig å huske at det er forbudt å fly over bysentre eller rom med en stor folkemengde uten samtykke fra AESA. For sikkerheten vil det være nødvendig å ha en utfylt driftshåndbok, i tillegg til en sikkerhetsstudie av hver av operasjonene som skal gjennomføres. Ethvert brudd på reglene ovenfor vil medføre økonomiske bøter på mellom € 3 000 og € 60 000. [ 63 ]
I BOE av 29. desember 2017 [ 65 ] ble den nye droneloven publisert, som erstatter lov 18/2014 og som blant noen av dens endringer inkluderer flyvninger innenfor urbane sentre, nattflyvninger og flyvninger i åpne rom kontrollert luft.
Droner har innvirkning på naturfelt som forskning, fornybar energi , geologi eller landbruk , i tillegg til å erstatte andre flygende kropper i mange andre tilfeller. Det faktum at droneteknologi kommer inn i disse feltene gir flere fordeler, når det gjelder overvåking av skogkledde områder, avlingsområder, etc. Innhenting av bilder er i sanntid, og fordi det er et elektrisk kjøretøy, reduserer det forurensende atmosfæriske utslipp, hastighetskapasiteten når du kjører i tilfelle en kritisk hendelse. [ 66 ]
Et annet tilfelle av overvåking er når det refererer til overvåking av anlegg eller tilsyn. Takket være droner er det mulig å nå steder der det ellers ville vært mye vanskeligere tilgjengelig, både i anlegg og i naturområder . Den kan brukes i sol- eller vindinstallasjoner, og takket være dem kan solcelleanlegg og vindturbiner flys over for å varsle om tekniske feil, tap av materiale eller feil drift uten behov for å flytte personell, noe som igjen oppnår en høyere responshastighet, noe som fører til for å spare tid og drivstoff.
Et annet poeng er forholdene der arbeiderne generelt utfører overvåkingen, og kan redde liv ved å ta dronen i stedet for operatøren til farlige steder. [ 67 ] [ 68 ] De brukes også til å studere luftkvalitet og atmosfærens egenskaper, noe som gjør det mulig å innhente data for å kunne utføre vitenskapelige studier. En annen av sakene som har fått navn er overvåking av dyrebestander, takket være mulighetene for å gjøre et mer enhetlig tilsyn, på grunn av den enkle gjennomføringen; selv i skogplantingsarbeid, noe som resulterer i en mer effektiv, bærekraftig og miljøvennlig metode. Disse egenskapene representerer noen forbedringer som droner gir i disse feltene som ikke var tilgjengelige før de kom. [ 69 ]
Det er forskjellige selskaper som bruker droner til vedlikeholdsarbeid og overvåking av byggeprosjekter, som for eksempel topografiske undersøkelser i veiarbeid, eller å ta bilder med RGB termografiske kameraer for å kontrollere solcelleanlegg. [ 70 ]
Leveringsdroner er autonome kjøretøy (UAV) som brukes til å transportere mat, medisiner, pakker eller andre varer.
De første prototypene av ubemannede luftfartøyer for produktlevering går tilbake til 2012, takket være «Tacocopter», et nytt leveringskonsept som leverte taco hjemme og fungerte helt gjennom en applikasjon installert på mobiltelefonen.
Samme år brukte et prosjekt utført ved Free University of Berlin det samme distribusjonssystemet for pizzalevering. I 2013 testet en uavhengig Domino's - franchise i Storbritannia "Domicopter". Lignende luftleveranser ble også gjort til India og Russland, men manglet myndighetsgodkjenning på den tiden.
Det var ikke før i 2016 at den første leveransen til en FAA-godkjent bolig i USA ble gjort, takket være et prosjekt mellom 7-Eleven og Flirtey. Den påfølgende måneden gikk selskapet sammen med Domino's for å lansere den første offisielle kommersielle droneleveringstjenesten.
Marriott International brukte droner for å levere cocktailer og drinker til gjestenes bord på flere hoteller i 2017, inkludert Marriott Marquis Hotel i Chicago, Illinois. Hotellkjeden inngikk et samarbeid med det anerkjente dronemerket DJI i 2017 , ved å bruke selskapets luftfartøyer for innendørs drikkevarelevering.
I 2018 annonserte Jeff Bezos (administrerende direktør og grunnlegger av Amazon ) de første prototypene av leveringsdroner, men det var ikke før i 2020 da leveringstjenesten med UAV ble en realitet og begynte å fungere effektivt i USA.