Trenger Norge UAVer? - Oslo Militære Samfund
Transcription
Trenger Norge UAVer? - Oslo Militære Samfund
Trenger Norge UAVer? RPV ? UAS ? Trenger Norge UAV? 1 • • • - - - • 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: Trenger Norge UAV? 2 Utsagn: • 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) Trenger Norge UAV? 3 Disponering •Norsk Historikk •Utviklingstrekk •Kontrollert Luftrom •Hva skjer i EU •Sivile anvendelser •Militær anvendelse i norske operasjoner •Mulige sivile/miltære vekselvirkninger? •Avslutning og ? Trenger Norge UAV? 4 Norsk historikk •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. Trenger Norge UAV? 5 Utviklingstrekk •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. ) Trenger Norge UAV? 6 Global Hawk (Kjent UAV, legg merke til størrelsen) Trenger Norge UAV? 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) Kommentar på neste bilde Trenger Norge UAV? 8 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, longendurance unmanned aerial vehicle (UAV). The UAV will be equipped with the state-of-the-art multiplatform 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 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) Trenger Norge UAV? 11 (Samme designer som Scan Eagle, prototypen har ikke fløyet ennå, meg bekjent) Helikopter Hvorfor ikke fjernstyre kjente modeller? Man tenker på nettopp det, bla CH-47 Trenger Norge UAV? 13 Solar Eagle WS: 120m, Endurance: 30 dager! (Data på neste bilde) Trenger Norge UAV? 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 Trenger Norge UAV? from altitudes above 60,000 feet.‟ 15 The Boeing H2 HALE • 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 *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 The Boeing H2 HALE System incorporates only subsystems & technology components with high technology readiness 16 10-Day H2 HALE Global Reach (Med tre slike kan man se hva som skjer hvor som helst, hele tiden.) 0nm 2000nm 4000nm 9 6000nm 8000nm 8 10,000nm 7 6 10,800nm 5 Global reach with multiple days on-station Maintain continuous persistent operations anywhere on Earth with 3 Air Vehicles 4 UCAV Utfordrer det militære flygeryrket? Snarere supplerer. Trenger Norge UAV? 18 ScanEagle QUICK SPECS GTOW 44.0 lbs Fuel + Payload 12.4 lbs Max level speed 80 kts Cruise speed 48 kts Ceiling Endurance Total Operational Hours Shipboard Operations 19,500 ft 4.5 f , 1.37 m 20+ hours 400,000 1,700 10.2 f 3.11 m • 80% solution / 10% cost • Heavy Fuel Option, JP-5, JP-8 or Jet-A • Mode 3C Transponder • Automated Launch / Retrieval 7.0 in , .17 m 19 New UAS Specifications: Aerobot Canard 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!) (Denne har jeg sett selv i aksjon, meget bra kamera!) PD-100 Black Hornet The Personal UAS Prox Dynamics Proprietary Information © proxdynamics.com Trenger Norge UAV? 21 The PD-100 Black Hornet 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 Separate Display 15 gram UAV Combined GCS and UAV Container UAV Size Endurance Speed Payload Data Link Guidance 120 mm 30 min 10 m/s EO Camera Special Mission Range 1000 m LOS Autonomous Directed Concept Illustration (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 (Data og informasjon på neste bilde.) Trenger Norge UAV? 23 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 remotecontrolled 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 Trenger Norge UAV? 24 UAVs: Friends, or a threat to all manned planes? 500+ UAV projects in the Western World UAVs are challenging todays paradigm! Kontrollert Luftrom •” Sense and Avoid” •Rapportering og kvittering •Sikkerhet •Murphy’s Law •Psykologi? Trenger Norge UAV? 26 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? Les på de tre neste bildene Trenger Norge UAV? 28 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 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 June 2010 Sivile anvendelser 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 Trenger Norge UAV? 34 (Når vi senere ser på resultatet av noen sensorer så forstår man hva dette kan brukes til på sivile områder.) www.cropcam.com Crop supervision may be a driving force 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 A UAS center in Røros !!! Hva skjer på Røros? September 2009 Gründere, UASC Røros 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. Trenger Norge UAV? 38 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. 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). Trenger Norge UAV? 40 ScanEagle QUICK SPECS GTOW 44.0 lbs Fuel + Payload 12.4 lbs Max level speed 80 kts Cruise speed 48 kts Ceiling Endurance Total Operational Hours Shipboard Operations 19,500 ft 4.5 f , 1.37 m 20+ hours 400,000 1,700 10.2 f 3.11 m • 80% solution / 10% cost • Heavy Fuel Option, JP-5, JP-8 or Jet-A • Mode 3C Transponder • Automated Launch / Retrieval 7.0 in , .17 m 41 LWIR – MWIR Alpha • 3000’ AGL • 4000’ Slant Range • FOV: • LWIR: 15° • MWIR-A: 10° - 2.5° • Switchable Zoom (MWIR-A) • Auto gain, Auto focus (MWIR-A) 42 Synthetic-Aperture Radar Play SAR Video QUICK SPECS Operating Mode Imaging in poor visibility Processing Locate vehicles, vessels, structures or fencing in natural environments. Output Image analysis tools and options including: • Import to Google Earth or ENVI • Geolocation • Extended Range • JPEG Compression • 32GB Solid State Drive • DVR Mode- Real Time Pan and Zoom 43 Communications Weight Size Range Stripmap Onboard, Real-Time NTSC analog video downlink NITF-formatted still imagery C2 via turret serial link 2 lbs. 6.2” x 7.5” x 4.5” 1 km Resolution Typical: 1 m; Max: 0.3 m Swath Range Typical: 2 km; Max: 4 km Power Transmit Frequency 15 Watts X-Band Sample Advanced ScanEagle Payloads 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 EPLRS Communications relay between ground relays using EPLRS radios (Vulkansk askemåling?) SecNet-11 Communications relay forms a mess network with ground and other air sensors * Not all technologies are available to all markets Integrator QUICK SPECS 2.2 m 7.2f Cruise Speed 55 knots Dash Speed 80+ knots Service Ceiling >15,000 ft/4572M Empty Weight 75 lbs / 34.0kg Max Takeoff Weight Payload 135 lbs / 61.2 kg 25 lbs/11kg & 250W / 15hrs 37.5 lbs/17kg max. payload 350W max. payload power 4.8 m 16.0f • System interoperability with ScanEagle • Drastic payload envelope increase over ScanEagle • iPhone like integration platform TM 45 (Tre ganger så tung på T/O som ScanEagle. Inntil 17 kg med nyttelast Samme ”launcher” og innfangningssystem!) Integrator Payload Integration Options AIS Payload • High System TRL • ScanEagle Operational • 80 nmi Range L3 Bandit Radio • Scan Eagle Compatible • AES Encryption • Digital (MPEG2 Data Stream) Forward Payload Bay Centerline CG Bay EO/IR Payload IR Marker LWIR Falcon III SINGCARS Microlite EPLRS Vis Laser Rangefinder MWIR • Integrator Baseline • Day-Night Imagery • COTS Optics • On Board Vision System. Airborne Comm Relay Payload (UHF-VHF) • High System TRL • Extends Unit Range to 100 nmi. Ground Control Station Aircraft Health • Telemetry Data • Digital Checklists and Emergency Procedures Aircraft Operation • Topographical map view • Drag and Drop navigation • Waypoint set up Camera • Imagery • Operation • Manipulation Single Person Aircraft Operation / Video Manipulation 47 Mulige sivile/miltære vekselvirkninger? Innkjøp/ drift? 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. Trenger Norge UAV? 49 Avslutning: I will NOT tell you what I just have told you! TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN Trenger Norge UAV? 50