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