Foredrag: Trenger Norge UAV?

Trenger Norge UAVer ?
RPV ?
UAS ?
Trenger Norge UAV?
 
2
• Formann, kjære kollegaer.Takk for invitasjonen, det er selvfølgelig en ære å få lov til å fordra om en av mine store interesser fra denne ærverdige talestol. Hyggelig å se at det er såpass stor interesse for temaet fra alle forsvargrener.
• Først noen begreper som går litt om hverandre, uten at det forårsaker den helt store forvirringen:
• – UAV: Unmanned Aerial Vehicles (Ubemannede luftfartøy)
– RPV: Remoted Piloted Vehicles (Fjernstyrte fartøy (underforstått i denne sammenheng ”luftfartøy” – RPA – Aircraft ).
– UAS: Unmanned Aerial System (Ubemannede luftsystemer). Mer beskrivende for de ubemannede og kompliserte systemene man operer i dag. De inneholder gjerne sofistikerte sensorer, kommunikasjonsutstyr og evt våpen. Mer om dette senere i foredraget.
– Droner er også av og til brukt, men vanligvis forstås droner med i beste fall preprogrammerte ” dumme” luftfartøy, gjerne brukt som mål for andre fly eller antiluftskyts av forskjellig typer.
– Mye av stoffet er basert på engelske kilder. Jeg har ikke gjort et forsøk på å oversette dette. Hvis denne herlige blandingen av norsk og engelsk blir noe uklar, så får vi ta det i spørreperioden
• Men før vi fordyper oss: Noen utsagn som setter fremtidsperspektivet :
Utsagn:
Trenger Norge UAV?
3
• UAS is the Great future Enabler (AFRL)
• 50% of our assets will be (UAS/RPV) by 2020
(Israeli Air Force: “Vision 2020”)
• Vedr UAS: FLO vil få marsordre ila ett til to år ! (FD 210910)
• (AFRL:
• USAF: “Air Power Without Manpower!” Chief scientist Werner Dahm ; If USAF should be able increase operational Capabilities and reduce cost; UAS are the key enablers. AFRL (Air Force Research Laboratory): Sense and avoid (with safety back – up) in UAVs to be tested in 2011. C – 130 as mothership and launchers of smaller uavs .
• Statssekretær Roger Ingebrigtsen 21.sep 2010)
Disponering
Trenger Norge UAV?
4
• Norsk Historikk
• Utviklingstrekk
• Kontrollert Luftrom
• Hva skjer i EU
• Sivile anvendelser
• Militær anvendelse i norske operasjoner
• Mulige sivile/miltære vekselvirkninger?
• Avslutning og ?
Norsk historikk
Trenger Norge UAV?
5
• Modellfly?
• Militær bruk; måldroner
• Konflikten i Bosnia – Herzegovina (94 – 95). Demonstrasjon.
• Noble og LF i slutten av forrige århundre
• ”Bemannet UAV”
• Så ble det stille…. Inntil hæren fikk MUAS! —————–
Min kommentar:
Hvordan startet det? Bosnia – Herzegovina (1994 – 95). NATO, USAF bruk, demo i Ramstein .
Utviklingstrekk
Trenger Norge UAV?
6
• Systemer og teknologi
• Automatisering
• Safety
• Sivilt regelverk —————————————–
(Jeg kommer til å dekke noen av de mest fremtredende utviklingstrekkene, men ikke alle! Dette er meget omfattende materiale, det skjer noe over hele verden når det gjelder automatisering og nisjetilpasning.
Det som jeg har av militært materiale har jeg selvfølgelig fått fra åpne kilder og her tar jeg gjerne korreksjoner i spørsmålsrunden, hvis det er noen som mener det påkrevet. )
Global Hawk
Trenger Norge UAV?
(Kjent UAV, legg merke til størrelsen )
RQ – 4B:
Wingspan: 39.8m, Length: 14.5m. Wt: 14 tons. Range (max) 12000
nm
————————————————————-
F
16:
Wingspan: 10.0 m, Length: 15.03 m , Wt: ca 12 tons (MAUW)
Trenger Norge UAV?
8
Kommentar på neste bilde
RQ – 4B:
Wingspan: 39.8m, Length: 14.5m. Wt: 14 tons. Range (max)
12000
nm
• Sammenlign med F – 16: Lengde og vekt nesten lik, men GHs vingespenn nesten fire ganger så stort.
• Rekkevidden er formidabel.
• EuroHawk er en tysk variant.
• NATO skal etablere en avdeling med Global Hawk , stasjonert på Sigonella , Sardinia. Denne avdelingens bruksmønster blir som NATO AWACS. Tilgjengeligheten for Norge kan vel bli heller minimal, men det blir nok bestemt av konfliktnivå i NATOs interessesfære:
• The AGS Core will be an integrated system consisting of an air segment and a ground segment.
• The air segment will be based on the Block 40 version of the US RQ – 4B Global Hawk high – altitude, long – endurance unmanned aerial vehicle (UAV). The UAV will be equipped with the state – of – the – art multi – platform radar technology insertion program (MP – RTIP) ground surveillance radar sensor, and also with an extensive suite of line – of – sight and beyond – line – of – sight long – range, wideband data links.
• The ground segment will provide an interface between the AGS Core system and a wide range of Command, Control, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (C2ISR) systems to interconnect with and provide data to multiple deployed and non – deployed operational users, including reach – back facilities, remote from the surveillance area.
• The primary ground segment component will consist of a number of ground stations in different configurations, such as mobile and transportable configurations, which will provide data link connectivity, data processing and exploitation capabilities, and interfaces for interoperability with C2ISR systems. The AGS Core ground segment will also include dedicated mission support facilities at the AGS Main Operating Bases (MOB), and ground stations for flight control of the UAVs. The Main Operating Base will be located at Sigonella Air Base, Italy.
• The composition of the AGS Core system will provide NATO with considerable flexibility in employing its surveillance capabilities in a manner that can be tailored to the needs of any emerging situation.
• The Core system will be supplemented by interoperable national airborne stand – off ground surveillance systems from NATO countries, thus forming a system of systems.
Trenger Norge UAV?
9
The Predator
by General Atomics Aeronautical Systems,
San Diego, CA
Each Predator:
a crew of 3!
4 Predators with
equipment costs $24
million
, +
costs of 55
pers. to operate.
Data på neste bilde
Trenger Norge UAV?
11
The Predator
by General Atomics Aeronautical Systems,
San Diego, CA
———–
Mest kjente system?
Dimensions : Wingspan 14.84m) Length 8.23m
Wingspan (Predator B) 20.1168m Length 10.9728m Weights: Weight Fully Loaded Up to 2,300lb (1,035kg) Weight Payload 450lb (202.5kg)
Weight ( Predator B ) 10,000lb (4,536kg) Internal Payload (Predator B)800lb (363kg) External Payload (Predator B)3,000lb (1,361kg)
Engines :
Predator A 4 – cylinder engine
Performance:Altitude 25,000ft (7,620m) Range 400nm Cruise Speed Over 70kt (129km/h) Endurance Over 40 hours Conventional Launch and Recovery : Approximately 2,000ft (600m)
Altitude ( Predator B) 50,000ft (15,240m)Over 30 hours AirspeedOver 220kt (407km/hr)
(Samme designer som Scan Eagle , prototypen har ikke fløyet ennå, meg bekjent)
Helikopter
Trenger Norge UAV?
13
Hvorfor ikke fjernstyre kjente modeller? Man tenker på nettopp det, bla CH – 47
Solar Eagle WS: 120m, Endurance : 30 dager!
Trenger Norge UAV?
(Data på neste bilde)
Trenger Norge UAV?
15
The solar – powered spy plane that will be able to fly non – stop for FIVE years Boeing is developing a solar – powered unmanned aircraft that will be able to fly non – stop for more than five years. The SolarEagle is designed to soar in the upper atmosphere for years on end, constantly sending surveillance and intelligence information back to the ground. Darpa , the US military‟s has given Boeing an $89 million contract to develop a Solar Eagle demonstaror vehicle which will make its first flight in 2014. An artist’s impression of the SolarEagle in flight in clouds. The plane will be able to stay aloft for years During testing, the SolarEagle demonstrator will remain in the upper atmosphere for 30 days, harvesting solar energy during the day that will be stored in fuel cells and used to provide power through the night. The aircraft will have highly efficient electric motors and propellers and a 400 – foot (120m)wing for increased solar power and aerodynamic performance. „ SolarEagle is a uniquely configured, large unmanned aircraft designed to eventually remain on station at stratospheric altitudes for at least five years,‟ said Pat O’Neil, Boeing Phantom Works program manager for Vulture II. „That’s a daunting task, but Boeing has a highly reliable solar – electric design that will meet the challenge in order to perform persistent communications, intelligence, surveillance and reconnaissance missions from altitudes above 60,000 feet.‟
16
• Twin hydrogen internal combustion engines (ICE)
• 250 ft wing span
• 14,125 lbs TOGW
• Airspeed: 150 kts (cruise) >200 kts (max)
• > 91% mission success probability w multi – INT suite
The Boeing H2 HALE System incorporates only subsystems & technology
components with high technology readiness
The Boeing H2 HALE
*Note: Payload refers to a suite of multiple sensors, excluding core communications equipment of 500 lbs
• 10+ days endurance at 65 kft (610 lbs payload*)
• 7 days endurance at 65 kft (2000 lbs payload*)
• 3+ weeks endurance at 25kft (610 lbs payload*)
• 4 KW (nominal) to 16 KW (max) power for payload
0nm
2000nm
4000nm
6000nm
8000nm
10,000nm
10,800nm
10 – Day H2 HALE Global Reach
9
8
7
6
5
4
Global reach with multiple days on – station
Maintain continuous persistent operations anywhere on Earth with 3 Air Vehicles
(Med tre slike kan man se hva som skjer hvor som helst, hele tiden. )
UCAV
Trenger Norge UAV?
18
Utfordrer det militære flygeryrket? Snarere supplerer.
ScanEagle
19
4.5 f , 1.37 m
10.2 f
3.11 m
7.0 in , .17 m
• 80% solution / 10% cost
• Heavy Fuel Option, JP – 5, JP – 8 or Jet – A
• Mode 3C Transponder
• Automated Launch / Retrieval
New UAS
Aerobot Canard
Specifications: Airframe: Wing span: 7.55 m Engine: 220 ccm Payload: 50 kg Range: 3500 km Altitude: 50 – 15000’ (40000’ – jet engine) Autopilot: C/104 computer, real – time operating system Design to JAR 22 (
Joint
Aviation
Requirements
)
Sailplanes
and
Powered
Sailplanes
( Norsk , meget avansert design!
)
Trenger Norge UAV?
21
( Denne har jeg sett selv i aksjon, meget bra kamera!)
The PD – 100 Black Hornet
Combined GCS and UAV Container
Separate Display
15 gram UAV
The World’s First Personal UAS
• 2 Helicopters and Control Station
• Pocket Size & Low Weight
• Ready to Fly
• Indoor and Outdoor Operations
• ISR and Special Missions
• Military and Civilian Applications
Concept Illustration
UAV Size 120 mm
Endurance 30 min
Speed 10 m/s
Payload EO Camera
Special Mission
Data Link Range 1000 m LOS
Guidance Autonomous
Directed
(PD – 100 Black Hornet er Prox Dynamics første produkt. Det er verdens første såkalte nano – UAS . PD – 100 utvikles primært for å gi soldater en egen ISR kapasitet ~ 3D kikkert. Komplett UAS med flere UAV og basestasjon. Et komplett system får plass i lommen.)
Raven B
Trenger Norge UAV?
23
(Data og informasjon på neste bilde.)
Trenger Norge UAV?
24
Onsdag 10. november signerte Forsvarets logistikkorganisasjon en avtale med den amerikanske leverandøren Aerovironment om å kjøpe 15 Raven B Mini UAV – systemer (MUAS). I hvert system er det tre fly. Mini – UAVene er ikke bevæpnet, men har til hensikt å drive oppklaring og overvåking. Avtalen har en verdi på omtrent 4,7 millioner amerikanske dollar.
Raven B er utviklet av leverandøren i samarbeid med blant annet amerikanske styrker og de har produsert og solgt omlag 19.000 systemer. Raven mini – UAV er velprøvd både i Irak og Afghanistan.
Samarbeid med Nederland – Nederland har lengre erfaring med denne typen materiell og har støttet Norge i anskaffelsen.
The
AeroVironment
RQ
11 Raven is a small hand
launched remote
controlled
unmanned aerial vehicle
(or
SUAV
) developed for the
U.S. military
, but now adopted by the military forces of many other countries.
The RQ – 11 Raven was originally introduced as the
FQM – 151
in 1999, but in
2002 developed into its current form.
[2]
The craft is launched by hand and
powered by an electric motor. The plane can fly up to 6.2
miles (10.0 km) at
up to altitudes of 10,000
feet (3,000 m)
above ground level (AGL)
, and
15,000
feet (4,600 m)
mean sea level (MSL)
, at flying speeds of 28
60
mph
(45
97
km/h).
[3]
Endurance: ca 80 min
UAVs : Friends , or a threat to all manned planes ?
UAVs are challenging todays paradigm!
500+ UAV projects
in the Western World
Kontrollert Luftrom
Trenger Norge UAV?
26
• ” Sense and Avoid ”
• Rapportering og kvittering
• Sikkerhet
• Murphy’s Law
• Psykologi?
IAOPA, at its 23rd World Assembly (2006): ICAO must develop, and its member States adopt, uniform standards and recommended practices addressing UAVs
• system reliability and safety
• temporary or permanent airspace restrictions that restrict general aviation
• sense and avoid standards
• operational control
• operator qualifications, proficiency and liability
• coordination with conventional aeronautical activities
• abnormal operations (failure modes)
• recognition of UAVs as aircraft, meeting the same standards as other aircraft and aircrew; this will minimize airspace restrictions and safety impact on general aviation.
Hva skjer i EU?
Trenger Norge UAV?
28
Les på de tre neste bildene
Drivers for the EUROCONTROL UAS ATM Activity
• Establish optimal involvement of EUROCONTROL
• Involve relevant Agency areas of expertise
• Existing EUROCONTROL resource allotments
• Perspective of the pan – European ATM network
• Synergies with States and relevant int’l organisations
• Maintain/improve ATM performance (safety, efficiencies,..)
• Seek short – term integration wherever possible
• Derive ATM improvements from UAS technologies
• Global inter – operability
Trenger Norge UAV?
29
Safety – EUROCONTROL’s Top Priority
• UAS are transformational – must be integrated
safely
• UAS operations – equivalent level of safety to
manned aircraft
• UAS should not increase the risk to other airspace users and should not deny airspace to them
• UAS technologies – improve ATM for all
Trenger Norge UAV?
30
SESAR ( Single European Sky ATM Research )
• Integrate UAS into SESAR Development and Deployment
• Direct support to SESAR UAS Technology Requirements
• Integrate UAS into SESAR Development and Deployment
Trenger Norge UAV?
31
June 2010
UAS – is there a market?
• UAS – most rapid growth within aerospace.
• More UAS pilots than ordinary pilotes educated in the USAF
• Expected revenue >50 billion USD the next 10 years, mostly defence.
• The civilian market ca 10% of total during 2009 – 18
• Detect & Avoid is an essential enabler!
Source: Teal Group
June 2010
• Sivile anvendelser
Sivile anvendelser
Trenger Norge UAV?
34
About UAS Norway UAS – Norway was established in January 2008 as the national UAS organization of Norway. The organization is non – profit and independent, open to all private and public businesses and organizations related to unmanned aircraft.
21 medlemmer
Dugnadsånd, men noen tjener…
Nisjebedrifter
Flere rendyrkede UAV, i ”alle” størrelser .
UAS Norway arrangerte UAS Nordic Conference 2010 (UNC 2010) 24 nov 2010: 80 deltagere fra Europa og USA
Mange konferanser i hele verden, stort trykk!
UAS Norway er organisert i den internasjonale UVS INT som organiserer 1 mill arbeidsplasser
(Når vi senere ser på resultatet av noen sensorer så forstår man hva dette kan brukes til på sivile områder.)
Crop supervision may be a driving force
www.cropcam.com
Politioppdrag, hasjsøk , veiovervåkning , kraftlinjer, katastrofer, søk dag og natt (SAR) , skogbrannvarsel, fiskerioppsyn, olje søl rapportering etc Reinsdyr varsel på Nordlandsbanen? Bonitet i skogen, mulighetene er mange….. Dermed også forretningspotensialet
September 2009
A UAS center in Røros !!!
Hva skjer på Røros?
Gründere, UASC Røros
Trenger Norge UAV?
38
Test senter
Store utlandske aktører drar til Canada for å teste sine nyskapninger. Vi har vært i kontakt med de og interessen er stor, men så er det noen praktiske vanskeligheter….
VLOS, Risiko analyser, godkjenning i hvert enkelt tilfelle av LT og slik skal det være, men… Mangler investeringsmidler.
Fremdrift UASCR
UASCR ; UAS Centre Røros. Man tenker seg et treningstestområde innenfor kontrollert luftrom (TMA) med en korridor over til det etablerte området TEAK 3.
Andøya Rocketrange … Andøya har testet UAV (ARANICA) i samarbeid med NORUT.
Trenger Norge UAV?
40
MILITÆR ANVENDELSE I NORSKE OMRÅDER
Kun eksempler, noe reklame, men anse dette som prinsipper for anvendelse.
Vi har sett at MUAS (RAVEN B) til hæren vi bli bra for bataljonsjefen innenfor hans teig.
I Irak og Afganistan har det vært brukt mye UAS for å supplere (eller helt danne) situasjonsbildet for TST – Time Sensitive Targeting .
Enkelte ganger har det blitt hevdet at man får for mye informasjon inn til Int og Tgt cellen i CAOC, det blir vanskelig å følge opp og redigere.
Dog; erfaringer fra Canadiske og Australske operasjoner har kommet med følgende konklusjoner, som bør være relevante for norske operasjoner:
Etter at de begynte med 24/7 overvåkning av sine planlagte transportårer (veier), har ingen menneskeliv gått tapt pga nedgravde miner eller improviserte bomber.
Air – Launch fra P – 8 og C – 130 kommer.
Samarbeid med båter/skip ( evt landstyrker)med oppfangingsutstyr.
Kommunikasjon over lange distanser fra lavtflyende UAV, løser ved å bruke relay stasjoner (andre UAV).
ScanEagle
41
4.5 f , 1.37 m
10.2 f
3.11 m
7.0 in , .17 m
• 80% solution / 10% cost
• Heavy Fuel Option, JP – 5, JP – 8 or Jet – A
• Mode 3C Transponder
• Automated Launch / Retrieval
LWIR – MWIR Alpha
42
• 3000’ AGL
• 4000’ Slant Range
• FOV:
• LWIR: 15 °
• MWIR – A: 10 ° – 2.5 °
• Switchable Zoom (MWIR – A)
• Auto gain, Auto focus (MWIR – A)
Synthetic – Aperture Radar
43
QUICK SPECSOperating ModeS tripmapProcessingOnboard, Real-TimeOutputNTSC analo g video downlinkNITF- formatted still imageryCommunicationsC2 via
turret serial linkWeight2lbs.S
i ze6.2” x 7.
5 ” x 4.5”Range1
k mResolutionTypic
a l: 1m; Max: 0.3 mSwath
RangeTyp i cal: 2km; Max: 4 kmPow
er15 WattsTran
Chem – Bio Agent Detection
Payload samples the air the aircraft is passing through for molecules of interest for survey or confirmation of hazard without exposing personnel
SecNet – 11
Communications relay forms a mess network with ground and other air sensors
EPLRS
Communications relay between ground relays using EPLRS radios
Sample Advanced ScanEagle Payloads
* Not all technologies are available to all markets
(Vulkansk askemåling?)
Integrator
45
2.2 m
7.2f
4.8 m 16.0f
• System interoperability with ScanEagle
• Drastic payload envelope increase over ScanEagle
• iPhone like integration platform
TM
QUICK SPECSCruise Speed55 knots DashSpeed 80+ knotsService Ceiling>15,
000 ft/ 4572MEmp tyWeight75 lbs / 34.0kgMa
Integrator Payload Integration Options
Forward Payload Bay
Microlite EPLRS
Falcon III SINGCARS
Centerline CG Bay
MWIR
Vis
LWIR
IR Marker
Laser Rangefinder
EO/IR Payload
Airborne Comm
Relay Payload (UHF – VHF)
AIS Payload
• High System TRL
• Extends Unit Range to 100 nmi.
• High System TRL
• ScanEagle Operational
• 80 nmi Range
• Integrator Baseline
• Day – Night Imagery
• COTS Optics
• On Board Vision System.
L3 Bandit Radio
• Scan Eagle Compatible
• AES Encryption
• Digital (MPEG2 Data Stream)
Ground Control Station
47
Single Person Aircraft Operation / Video Manipulation
Camera
• Imagery
• Operation
• Manipulation
Aircraft Operation
• Topographical map view
• Drag and Drop navigation
• Waypoint set up
Aircraft Health
• Telemetry Data
• Digital Checklists and Emergency Procedures
Mulige sivile/miltære vekselvirkninger ? Innkjøp/ drift?
Trenger Norge UAV?
49
Grunnleggende: Det norske forsvaret bør etablere en felles (Joint) UAS – avdeling med systemer som kan brukes av alle forsvargrener. Vi har erfaring fra innkjøp/drift av redningstjenesten. Samme prosessen kunne gjøres her, men kanskje forsvaret må dekke innkjøpet og kan selge de tidligere nevnte tjenester til de forskjellige etater/departementer? F.eks : – Fiskeri – og miljøoppsyn – SAR, før helikopter sendes ut. – Mulighetene er mange.
Avslutning: I will NOT tell you what I just have told you !
Trenger Norge UAV?
50
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN
Skriv ut