Unmanned aero remote sensing technology

1. Конкурентоспособный универсальный компактный комплекс дистанционного зондирования для
эксплуатации на беспилотных носителях в составе местных, региональных и глобальных ГИС.
Проект рассчитан на разработку конкурентоспособной технологии и аппаратного комплекса
дистанционного мониторинга на базе лазерного устройства, устанавливаемого на беспилотных носителях, для
эксплуатации в полярных широтах.
Комплекс предназначен для изучения ледовой обстановки, картирования мелководных морских фарватеров
и получения трехмерных карт загрязнений и температуры водоемов. Есть лабораторный макет устройства.
Проведены 2 морские экспедиции по отработке конструкции, методов измерений и обработке получаемых данных.
В состав разрабатываемой технологии будут также входить: программа автоматизации сбора и обработки
данных дистанционного зондирования, управления комплексом и система хранения информации, а также система
визуализации информации.
Компактное лазерное устройства универсального базирования на беспилотных носителях предполагается
создать в северном исполнении для возможности работы в полярных широтах.
Разрабатываемая технология и аппаратный комплекс будут востребованы для решения коммерческих задач
дистанционного зондирования, как в средних, так и в полярных широтах при работе в составе местных,
региональных и глобальных ГИС (геоинформационных систем).
Целями проекта являются:
- разработка и коммерциализация продукта и технологии:
Разработка и коммерциализация конкурентоспособной технологии и аппаратурного оформления экспрессного
дистанционного мониторинга ледовой обстановки, картирование мелководных морских фарватеров и трехмерного
распределения загрязняющих примесей и температуры водоемов, в том числе в полярных широтах, с помощью
компактного лазерного устройства универсального базирования на беспилотных носителях работающего в составе
местных, региональных или глобальных ГИС
- осуществление Прикладных Исследований на основе разработанных продуктов и технологий:
Проведение экспрессного дистанционного мониторинга ледовой обстановки, картирование мелководных морских
фарватеров и трехмерного распределения загрязняющих примесей и температуры водоемов, в том числе в
полярных широтах.
ПРОБЛЕМА И РЕШЕНИЕ.
Дистанционное зондирование поверхности земли с авиа носителей является неотъемлемой частью всего
комплекса дистанционного зондирования включающего в себя как космические измерения, так и измерения,
проведенные с использованием авиа носителей и наземные исследования. Использование только данных
космических аппаратов позволяет получить только качественную картину и получение количественных
результатов с высоким разрешением очень часто требует калибровочных измерений проведенных с
использованием авиа носителей и наземных станций. Кроме того, многие типы дистанционных измерений вообще
невозможно провести из космоса, и в этих случаях комплексы авиационного базирования становятся просто
незаменимыми[i, Appendix No 1].
Важной проблемой коммерческого использование данных дистанционного зондирования является
снижение их себестоимости. Исторически дистанционное зондирование поверхности земли, как с космических
аппаратов, так и с авиа носителей развивалось как средство для решения различных государственных задач [i]. По
этой причине себестоимость получаемых данных не являлась основным показателем при развитии данных
технологий. На сегодняшнем этапе развития технологий дистанционного зондирования в коммерческих целях,
себестоимость проведения измерений становится одним из самых существенных факторов для принятия решения
об использовании тех или средств дистанционного зондирования для решения задач локальных пользователей
[ii,iii].
В этих условиях широкое распространение получили космические аппараты малых и сверхмалых размеров,
решающие коммерческие или образовательные задачи региональных и мелких пользователей. По этому же пути
пошло и развитие коммерческих средств дистанционного зондирования располагаемых теперь на беспилотных
авианосителях [iv].
Компактный универсальный комплекс дистанционного зондирования (способный автономно работать на
борту беспилотного авианосителя) позволяет существенно снизить стоимость получаемой информации и
расширить круг потенциальных потребителей.
Круг пользователей коммерческого использования данных дистанционного зондирования, получаемых с
помощью авиа носителей в ближайшие годы будет только расширяться. Например, сейчас на повестку дня ставится
активное освоение полярных областей. Многие страны планируют принять активное участие в разработке богатых
природных ресурсов полярного региона, а также начать эксплуатацию северного морского пути. Происходит
закладка новых транспортных судов и ледоколов, способных работать в суровых полярных условиях. Планируется
расширение северных портов и строительство нефтяных и газовых платформ работающих в сложной ледовой
обстановке[ii]. Происходит активное развитие арктической транспортной системы, разрабатывается план действий
Арктического совета по устойчивому развитию и Национальный план действий по защите морской среды от
антропогенного загрязнения в арктическом регионе Российской Федерации (НПД-Арктика) [v]
В этой связи данные дистанционного авиа зондирования ( позволяющие оперативно отслеживать
экологическую и ледовую обстановку, отслеживать изменение мелководного фарватера, изучать полярный регион)

2. будут востребованы многими пользователями: государственными и региональными структурами, международными
организациями и различными коммерческими компаниями.
i. A.F.Bunkin, K.I.Voliak “Laser Remote Sensing of the Ocean. Methods and Applications” John Wiley&Sons,
Inc. New York, Chichester, Weinheim, Brisbane, Singapore, Toronto, 2001, 244 p.
ii. Земля из космоса, наиболее эффективные решения”, Рынок ДЗЗ, RS Market. ООО «Сити-Принт», Вып.
№11,2011,ISSN 2079-6048.
iii. Земля из космоса, наиболее эффективные решения”, Космосъемка и ЧС. ООО «Сити-Принт», Вып.
№4,2010.
iv. Albert Rangoa, Andrea Laliberteb, et.all. «Unmanned aerial vehicle-based remote sensing forrangeland
assessment, monitoring, and management» Journal of Applied Remote Sensing, Vol. 3, 033542 (13 August
2009).
v. «Арктика сегодня» http://arctictoday.ru/council/npd/647.html
Проект направлен на создание относительно недорогого и компактного универсального лазерного
комплекса лазерного дистанционного зондирования, устанавливаемого на беспилотные авиа носители, и
способного устойчиво работать в сложных климатических условиях полярных широт.
Инновационность подхода заключается в использовании всего предыдущего опыта и know-how команды
разработчиков в проектировании, изготовлении и отладке авиа и космических лидаров (за период 1986-2011 гг
участники проекта изготовили и испытали в натурных условиях несколько типов лидаров, которые
устанавливались на борту самолета Ан-30, вертолета Ка-32, в лабораториях на борту исследовательских судов, на
борт научного комплекса НАСА американского посадочного модуля в миссии на Марс -"Mars Surveyor Lander-99").
Полученный ранее опыт и наработки будут применены для миниатюризации установки и для повышения
надежности работы аппаратуры в условиях автономной эксплуатации при сложных погодных условиях.
Для миниатюризации аппаратного комплекса, при конструировании аппаратного решения планируется
исследовать возможность использования разработанного участником проекта Микрочип лазера на Nd:YVO4 с
длиной волны генерации 0.53 мкм. Этот лазерный излучатель позволяет создать лидарный флуориметр в
компактном исполнении (Першин С.М., Макаров В.С., Дубов В.В., Перебейнос В.В., рег. номер 2007 130394 от
9.08.2007). Будут также исследованы возможности использования и других инновационных подходов,
разработанных членами проекта [Appendix No 2].
Основные технологические и рыночные тренды в рассматриваемой отрасли:
Важной проблемой коммерческого использование данных дистанционного зондирования является
снижение их себестоимости. Исторически дистанционное зондирование поверхности земли, как с космических
аппаратов, так и с авиа носителей развивалось как средство для решения различных государственных задач [i]. По
этой причине себестоимость получаемых данных не являлась основным показателем при развитии данных
технологий. На сегодняшнем этапе развития технологий дистанционного зондирования в коммерческих целях,
себестоимость проведения измерений становится одним из самых существенных факторов для принятия решения
об использовании тех или средств дистанционного зондирования для решения задач локальных пользователей
[ii,iii, Appendix No 4,5].
В этих условиях широкое распространение получили космические аппараты малых и сверхмалых размеров,
решающие коммерческие или образовательные задачи региональных и мелких пользователей. По этому же пути
пошло и развитие коммерческих средств дистанционного зондирования располагаемых теперь на беспилотных
авианосителях [iv]. Компактный универсальный комплекс дистанционного зондирования (способный автономно
работать на борту беспилотного авианосителя) позволяет существенно снизить стоимость получаемой информации
и расширить круг потенциальных потребителей.
Круг пользователей коммерческого использования данных дистанционного зондирования, получаемых с
помощью авиа носителей в ближайшие годы будет только расширяться.
i. A.F.Bunkin, K.I.Voliak “Laser Remote Sensing of the Ocean. Methods and Applications” John Wiley&Sons,
Inc. New York, Chichester, Weinheim, Brisbane, Singapore, Toronto, 2001, 244 p.
ii. Земля из космоса, наиболее эффективные решения”, Рынок ДЗЗ, RS Market. ООО «Сити-Принт», Вып.
№11,2011,ISSN 2079-6048.
iii. Земля из космоса, наиболее эффективные решения”, Космосъемка и ЧС. ООО «Сити-Принт», Вып.
№4,2010.
iv. Albert Rangoa, Andrea Laliberteb, et.all. «Unmanned aerial vehicle-based remote sensing forrangeland
assessment, monitoring, and management» Journal of Applied Remote Sensing, Vol. 3, 033542 (13 August
2009).
АНАЛОГИЧНЫЕ КОМПАНИИ И РАЗРАБОТКИ
Appendix No 3
1. JALBTCX http://www.jalbtcx.org
2. Laser Survey http://www.lasersurvey.org/
3. LEOSPHERE http://www.leosphere.com/

3. 4. Airborne 1 http://www.airborne1.com