Mehitamata õhusõiduk

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search
Stardust II Mini

Mehitamata õhusõiduk ehk droon, ka UAV (inglise unmanned aerial vehicle, lühend UAV) on õhusõiduk, mille pardal ei ole pilooti – see töötab kas iseseisvalt või kaugjuhtimisega.[1] Mehitamata õhusõiduk on osa mehitamata õhusüsteemist (UAS). UAV-d on kasutuses nii militaar-, äri- kui tsiviilvaldkonnas, kaugseireks, transpordiks, luureks, video- ja fotomaterjali kogumiseks, hobilennunduses (sh. võistlusspordis) ja mitmel pool mujal. UAV eelised mehitatud õhusõidukite ees on madalam hind, suhteliselt märkamatuks jäämine, pikem lennuaeg võrreldes inimpiloodi füsioloogilise võimekusega, ning võimalus lennata ohtlikesse kohtadesse, kuhu inimest saata on liiga riskantne.


Terminoloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Terminoloogia riiklikes regulatsioonides, tootjate dokumentatsioonis ja rahvasuus on erinev.

UAS - Unmanned Aerial Süstem: Mehitamata õhusüsteem. Peamine USA FAA termin, mille alla kõik muud mehitamata õhusõidukid kuuluvad.

UAV - Unmanned Aerial Vehicle: Mehitamata õhusõiduk. Levinud tootjate ja rahva seas, peamiselt mingi konkreetse mehitamata õhusõiduki kirjeldamisel.

Droon (inglise k. drone) - Levinud üldnimetus mehitamata õhusõidukitele.

UCAV - Unmanned Combat Vehicle: Mehitamata lahingõhusõiduk. Kasutusel, kuid regulatsioonide täienedes kasutatakse rohkem terminit Armed UAV: Relvastatud mehitamata õhusõiduk.

RPA - Remotely Piloted Aircraft: Kaugjuhitav õhusõiduk.

RPAS - Remotely Piloted Aircraft System: Kaugjuhitav õhusüsteem.

Termineid on veelgi, aga nimetatud on levinumad. EL-i ja USA regulatsioonides olulisimad on UAS ja UAV. Eesti Lennuamet kasutab terminit mehitamata õhusõiduk. [2][3][4][5][6][7]

UAV ehk eesti keeles mehitamata õhusõiduk on vaid üks paljudest nimetustest, millega droone on läbi ajaloo ja eri riikides nimetatud. Alates 2005. aastast võtsid USA Kaitseministeerium ja Föderaalne Lennundusamet (FAA) kasutusele termini mehitamata õhusüsteem ehk UAS (inglise keeles unmanned aerial system), mis rõhutab lisaks õhusõidukile ka süsteemiga seotud teiste osade olulisust, milleks on maapealne kontrolljaam, kommunikatsiooniühendused ja õhkutõusuks ning drooni tagasisaamiseks vajalikud tugisüsteemid. Muude nimetuste seas on levinumad kaugjuhitav (õhu)sõiduk ja kaugjuhitav õhusüsteem. Mehitamata õhusõidukite hulka võivad kuuluda nt. lennukid, helikopterid, õhulaevad ja muud õhusõidukid, mis on kolme telje sihis kontrollitavad. Arvestusse ei kuulu klassikalised kuumaõhupallid, raketid, miinipildujamiinid, satelliidid, torpeedod jmt.[1]

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Kuumaõhupallid[muuda | muuda lähteteksti]

Idee kasutada mehitamata õhusõidukeid sõjategevuses on pea sama vana kui lennundus ise. Kuigi kuumaõhupallid ei vasta eelpool nimetatud drooni definitsioonile, võib esimeseks sammuks mehitamata õhusõidukite poole pidada Austria õhurünnakut mässava Veneetsia vastu 22. augustil 1849. Austerlased kasutasid 200 kuumaõhupalli, mille pardal olid viitsütikuga vabastatavad pommid, mis plahvatasid maandumisel. Tuule suuna muutumine vähendas rünnaku efektiivsust, kuid väidetavalt olid mõned õhupallidest ühendatud vasktraatide abil maaga, mis võimaldas pommitamist juhtida elektromagnetsignaali teel. Ameerika Ühendriikide kodusõja ajal soovis kuumaõhupalle konföderaatide vastu kasutada Charles Perley. Perley sai patendi mehitamata pommitaja jaoks, mis ei leidnud aga kunagi kasutust, kuna lahendust peeti hullumeelseks.[8]

Esimene maailmasõda[muuda | muuda lähteteksti]

Esimene tõeline mehitamata õhusõiduk valmis Suurbritannias Esimese maailmasõja ajal. Briti Kuninglik Lennukorpus (ühendati pärast I maailmasõda Kuninglike Ühejõududega) palus professor A. M. Low'd disainida väike piloodita õhusõiduk, mis oleks täidetud pommidega, et säästa oma lennukipilootide elusid juba niigi palju ohvreid toonud sõjas. Low prototüüp ei jõudnudki kunagi õhku, sest selle disainis oli hulk vigu; peaprobleemiks oli mootori tekitatud raadiomüra, mis segas õhusõiduki juhtimist. Täiustatud mootori abil valmis selle esimese katsetuse järel mitmeid uusi õhusõidukeid, mis aga ükski ei jõudnud lahingutegevusse.[9]

Teine maailmasõda[muuda | muuda lähteteksti]

Norma Jeane Dougherty (hiljem filminäitlejana tuntud Marilyn Monroe) töötamas esimeses UAV-sid tööstuslikult tootnud ettevõttes Radioplane

Kahe maailmasõja vahel tegelesid mehitamata õhusõidukite arendamisega nii britid kui ameeriklased. Esimene edukas mehitamata õhusõiduk oli Suurbritannia Fairey IIIF, mille hüüdnimi oli Fairey Queen. Fairey Queenile järgnesid ka Bee Queen ja Wasp Queen ning siit arvatakse pärinevat sõna droon (inglise keeles drone – isasputukas ühiseluliste putukate seas) kasutamine UAV-de sünonüümina.[8] [9]

Teise maailmasõja ajal algas droonide tööstuslik tootmine. Esimene ettevõte, mis õhusõidukeid valmistama asus, oli USA ettevõte Radioplane. Ameerika Ühendriikide armee tellimusel toodeti nende mudelit Radioplane OQ2 kokku 15 000 eksemplari. Radioplane'i lennukid olid mõeldud õhutõrje harjutussihtmärkideks.

Radioplane'i asutas briti päritolu näitleja Reginald Denny, kuid huvitaval kombel ei ole see firma ainuke seos filmitööstusega: 1945. aastal algas nende tehasest ka Norma Jeane Dougherty tähelend Hollywoodis Marilyn Monroena. Sellega aga kokkusattumused ei piirdu, sest Norma Jeane'i pildistanud sõjafotograafi saatis tehasesse kapten Ronald Reagan – Denny näitlejast sõber ja hilisem USA president.[10][11]

Interstate TDR-1 õhutorpeedo oli esimene droon, mille pardal oli kaamera

Teise maailmasõja ajal kasutati droone peamiselt õhutorpeedodena, st lõhkepeaga varustatud piloodita õhusõidukitena, mis lendavad vaenlase territooriumil sihtmärkidesse. Neid arendasid nii USA õhujõud kui ka britid ja sakslased. Hiljem on sama idee edasiarendamisel saadud moodsad suundraketid.

Suureks uuenduseks droonide kasutamise vallas Teise maailmasõja ajal oli RCA televisioonikaamerate rakendamine ameeriklaste TDR-1 pardal. Pilt oli aga kahjuks kehva kvaliteediga, nii et tuvastada sai ainult suuri sihtmärke, ning droonid leidsid kokkuvõttes piiratud kasutust vaid Vaikse ookeani rindel.[12]

Külm sõda[muuda | muuda lähteteksti]

QH-50 DASH on helikopteril baseeruv droon

Külm sõda laiendas UAV-de kasutusala oluliselt. Droone hakati rakendama peibutistena, et suunata rünnakut eemale mehitatud lennukitelt. Esimesena olid selles vallas edukad McDonnell ADM-20 Quail droonid, mida kandsid peibutisena kaasas B-52 pommitajad.[13] Tuumakatsetuste jätkumine pärast II maailmasõja lõppu andis mehitamata õhusõidukitele veel ühe olulise tegevusvaldkonna: radiatsioonitaseme mõõtmise plahvatusele järgnevas nn. seenepilves. Sel eesmärgil kohandati mitmeid Ameerika lennukeid droonideks: nt B-17 "lendavaid kindlusi" kasutati 1946. aastal Bikini atolli kohal operatsioonis Crossroads.[14] Nii ameeriklased kui ka Nõukogude Liit taipasid, et droonid on ideaalsed luuremissioonideks. Mõlemad külma sõja supervõimud arendasid oma salajasi projekte. USA-s töötati välja esimene luuredroon SD-1 ehk MQM-57 Falconer, mis oli varustatud kaameraga ja sooritas kuni 30-minutisi lende. Pärast seda, kui Nõukogude Liit lasi 1960. aastal alla USA mehitatud luurelennuki U-2, ning sarnane intsident kordus kaks aastat hiljem sama mudeliga Kuubas, taipas kõrgem armeejuhatus, et mehitamata luurelennukitesse tasub investeerida suuremal määral. Järgnes Ryani mudel 147, mis sai hüüdnimeks Lightning Bug. Lightning Bug on esimene UAV, mis vastab selle mõiste tänapäevastele standarditele ning selle erinevad versioonid on kasutuses tänini. Külma sõja perioodil kasutasid ameeriklased Ryan 147 ka Hiina ja Vietnami kohal. Lisaks lennukitele arendas USA merevägi ka helikopteritel baseeruvaid droone, millest tuntuim on QH-50 DASH; selle mehitamata õhusõiduki peaülesandeks oli allveelaeva-vastaste torpeedode laskmine, kuid helikopterit kasutati ka luures, lasti vedamiseks jm. Samal ajal arendasid venelased TBR ja DBR droone, mis ei olnud aga taaskasutatavad ja seetõttu osutusid kulukaks. Hiljem läks Nõukogude Liit üle Tu-141 ja Tu-143 luuredroonidele. Külma sõja perioodil ei lennanud droonid kummalgi mandril reeglina ise baasi tagasi, vaid maandusid langevarju abil, mille järgi neid oli kergem tuvastada.[15]

Liibanoni sõda[muuda | muuda lähteteksti]

Israel kasutas oma militaardroone 1982. aastal Liibanoni sõjas, operatsioonis Mole Cricket 19, kus nende UAV-d mängisid olulist rolli Süüria maapealse õhutõrjesüsteemi hävitamisel. Väidetavalt inspireeris sealne UAV-de edukas rakendamine USA mereväe juhatajat John Lehman-i hankima ka USA mereväele UAV võimekuse. See lahing oli UAV-de jaoks kaasaegses tähenduses murdepunktiks, millest algas võidujooks UAV-de arendusele eesotsas USA ja ka ülejäänud maailma jaoks. Israel kasutas UAV-sid ka 2006. aasta Liibanoni sõjas. [16][17]

Klassifikatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

Mikro-UAV Dragon Eye on üks kõige kergemaid droone

UAV-sid klassifitseeritakse kahel põhimõttel: tehniliste parameetrite ja UAV missiooni tüübi järgi.

Tehnilised parameetrid[muuda | muuda lähteteksti]

Võrreldavate tehniliste parameetrite alla kuuluvad kaal (sh kasuliku koormise kaal), lennu kestus, lennuulatus, maksimaalne lennukõrgus, kiirus, tiibade siruulatus, tiivakoormus, mootori tüüp, võimsus ja hind. Kaalu järgi liigitatakse droonid 5 rühma:

  • väga rasked (> 2 tonni),
  • rasked (> 200 kg),
  • keskmised (> 50 kg),
  • kerged (> 5 kg) ja
  • mikro-UAV-d (< 5 kg).

Tänapäeval on väga raskeid mehitamata õhusõidukeid vähe: mainimist väärib Global Hawk oma 11 tonniga. Mikro-UAV-de seas on üks kergemaid Dragon Eye, millel kaalu vaid 2 kg. Lennu kestuse ja -ulatuse järgi jaotatakse droonid 3 klassi: pika, keskmise ja lühikese lennukestusega UAV-d. Esimesi iseloomustab kestus üle 24 tunni ja sellest lähtuvalt ka suur lennuulatus (1500 – 22 000 km). Enamik UAV-sid on keskmise lennukestusega, kuid mõned ka lühikese, alla 5-tunnise kestusega ja seega mõeldud lühikeste, alla 100 km ulatusega (nn. järgmise künka taha vaatamise) missioonide jaoks. Ka maksimaalse lennukõrguse järgi jaotatakse UAV-d kolme rühma: madalal lendavad mikro-UAV-d (alla 1000 m kõrgusel), keskmistel kõrgustel (kuni 10 km) on kõige enam mudeleid ning viimaks kõrgusi vallutavad eriülesannetega droonid. Viimaste puhul on oht, et nad võivad kokku põrgata kommerts- või sõjalennukitega, seetõttu on uued UAV-d varustatud süsteemidega, mis aitavad tiheda õhuliiklusega ruumis kokkupõrkeid vältida. Tiivakoormus ehk mass (kg) 1 m2 tiivapinna kohta iseloomustab õhusõiduki manööverdamisvõimet. Väiksema tiivakoormusega lennukid (<50 kg/m2) on agiilsemad kui suure koormusega (>100 kg/m2). Kõige levinumat tüüpi mootorid, mida UAV-d tänapäeval kasutavad, on elektri- (väikestel droonidel) ja kolbmootor (suurtel õhusõidukitel). Veel on erinevatel mudelitel rakendust leidnud kahetaktilised, tiivikuga turbiin- (turbofan), roteerivad (rotary), turbopropeller-, propeller- ja "edasi-tagasi" (push-pull) propellermootorid.[18]

Missioon[muuda | muuda lähteteksti]

Desert Hawk'i ettevalmistamine lennuks. Desert Hawk võimaldab kiiresti hinnata ohte sõjaväebaasi ümbruses.

Kuna enamikku UAV-sid kasutatakse siiani militaarotstarbel, on oluline kategoriseerida mehitamata õhusõidukeid nende abil läbiviidavate missioonide (missioonielementide) alusel. Droonide missioonid liigitatakse laias laastus 6 rühma:

  • ISTAR (ingl Intelligence, Surveillance, Target Acquisition, Reconnaissance) ehk üldnimetusega luuretegevus,
  • lahingutegevus,
  • mitmeotstarbelised missioonid,
  • vertikaalse õhkutõusu ja maandumisega missioonid,
  • radari- ja sidemissioonid ning
  • varustuse transport.

Jätkuvalt on kõige levinum droonide kasutamine luureotstarbel. Sellesse rühma kuuluvad nt Silver Fox, Global Hawk, Brevel, Dark Star, Dragon Eye, Hummingbird Warrior, Luna, Pioneer jpt. Lahingudroonid peavad olema kiiremad, parema manööverdusvõimega, kuid selle tulemusel ka lühema lennukestusega kui teised UAV-d, sest nad peavad suutma pidada õhulahinguid ning samuti täpselt ründama sihtmärke maismaal. Lahingudroone ei ole seni veel sõjas kasutatud, kuid kontseptsioonmudelina on välja töötatud Boeing X-45. Lahingudroone peab saama õhus tankida, nad peavad olema paindlikud ja autonoomsed kiiresti muutuvate situatsioonidega hakkama saamiseks ning kohandatavad koostööks mehitatud lennukitega. Mitmeotstarbelised UAV-d, nt MQ-1 Predator, on luurelennukid, mis on modifitseeritud relvastuse kandmiseks, et sooritada ründeid. Vertikaalseks õhkutõusuks ja maandumiseks võimelised mehitamata õhusõidukid (nt Killer Bee) on olulised rasketes maastikutingimustes; see missioonielement ei ole iseseisev ja kuulub kokku mõnega eelpool nimetatutest. Radarseiret ja kommunikatsiooniühendusi pakkuvad droonid on tihti tegelikult modifitseeritud õhupallid. Neid kasutatakse lisaks radariplatvormile ka raadio- või televisioonisignaali edastamiseks. Siia klassi kuulub teiste seas NSMV (Near Space Maneuvering Vehicle), mis tegutseb 30–35 km kõrgusel ehk kõrgemal kui teised õhusõidukid või raketid ning madalamal kui satelliidid. Varustuse (toidu või relvastuse) täppiskohaleveoga eriüksustele tegeleb CQ-10 Snow Goose.[18]

Tootmine ja arendus[muuda | muuda lähteteksti]

UAV-sid toodetakse üle maailma mitmetes riikides ja kuna nende kasutusvaldkonnad on väga erinevad ning näiteks militaarvaldkonna info ei ole avalikkusele sageli kättesaadav, ei ole info maailmas olevatest UAV tootjatest ega mudelitest täielik või on seda mingi ajalise nihkega tagantjärgi. Militaarvaldkonna UAV-de ühed suuremad tootjad on USA, Iisrael ja Hiina. Tootmise ja arendusega tegelevad aga ka paljud teised riigid, [Eesti]. UAV-de tootmiseks kasutatakse komposiitmaterjale, mis on väikese tihedusega, kuid väga tugevad. Nii sõjaliste kui tsiviilrakenduste seas on kõige suurem potentsiaal mikro-UAV-de tootmisel, kus on viimastel aastatel toimunud suur areng tänu mikroelektromehaanilistele süsteemidele (MEMS), mis võimaldavad valmistada väga väikseid kiirendusmõõtureid, güroskoope, infrapunasensoreid ja CCD-kaameraid. Jätkuvalt on väga väikeste droonide peaprobleemiks energia salvestamine ja piisava mootorivõimsuse saavutamine. Väga suuri UAV-sid on seni kasutatud vaid sõjalistel eesmärkidel, kuid NASA on valmistanud päikesepaneelide abil töötava drooni Helios, mille kõrgusrekordiks on 36 km. Heliost kasutatakse Maa kaugseires toetuseks satelliitidega tehtavatele mõõtmistele.

USA[muuda | muuda lähteteksti]

USA militaardroonide turuosa hinnatakse u. 77%-le maailmas, sh. investeeringud arendusse, tootmisesse ja testimisse. Üks peamisi tooteid on Predator-seeria droon MQ-9 Reaper, mida toodab General Atomics. Samuti tegeleb USA tehisintellekti arendamisega militaardroonides kasutamiseks, parves lendavate väikedroonide arendusega ning ka anti-UAV süsteemide väljatöötamisega. [19][20]

Israel[muuda | muuda lähteteksti]

Usaldusväärseid andmeid Israel oma militaarvaldkonna investeeringute kohta ei avalda. Info tootmist ja arendust puudutava teabe kohta levib mitmete allikate kombineerimisel ja ka oletustel. Israel on UAV-sid arendanud ja lahingus kasutanud alates 1982. aasta Liibanoni sõjast ning on üks suurimatest militaar UAV eksportijatest maailmas. Üks suurimaid tootjaid on riiklik ettevõte Israel Aerospace Industries, kes toodab Heron-seeria droone ja Searcher-it. Lisaks Elbit Systems, kelle olulisim UAV on Elbit Hermes 450. Peamiselt eksporditakse Aasiasse ja ka Indiasse, kuid Israeli droone on ostnud ka Venemaa ja mitmed teised riigid. Israel arendab samuti anti-UAV süsteeme. Tootja Rafael on välja töötanud anti-UAV süsteemi Drone Dome[21], mis suudab tootja sõnul 360 kraadises vaateväljas ja kuni 30 km raadiuses (sh. minimaalse suurusega objekt 2 mm kuni 3.2 km raadiuses) vastase droonid leida ja need mitme kilomeetri kauguselt ka hävitada, kasutades selleks laserit. [19][22][23][16]

Hiina[muuda | muuda lähteteksti]

Lisaks tsiviildroonidele toodab Hiina ka militaardroone. Hiina militaareelarve on maailmas USA järel suuruselt teine ning militaarvaldkonna UAV arendus ja eksport on tugevalt tõusuteel. Peamised eelised USA ees on madalad tootmiskulud. Üks suurimaid tootjaid on China Aerospace Science and Technology Corporation, kes toodab CASC Rainbow seeria UAV-sid ja kelle mudel CH-5 on välimuselt praktiliselt väljavahetamiseni sarnane USA UAV lipulaevaga MQ-9 Reaper, kuid kordades odavam[24]. Eksporditakse üle maailma, suuremates mahtudes Aafrikasse ja Lähis-Ida riikidesse. Hiina arendab samuti militaarvaldkonnas rakendatavat tehisintellekti, kuid täpsemat sellekohast arenduse infot ei ole avalikustatud. Lisaks on arenduses ka parves lendavad UAV süsteemid, sh. 119 UAV suurune parv tootjalt China Electronics Technology Group Corporation[25]. [19][26]

Autonoomia ulatus[muuda | muuda lähteteksti]

Droonid kasutavad autopilootsüsteeme ja/või on raadio teel juhitavad. Autonoomia vaatepunktist jagunevad UAV-d autonoomseteks, poolautonoomseteks ja kaugjuhitavateks. Tänapäeva mehitamata õhusõidukitel peavad ohutuse huvides olema väga head kontrollsüsteemid. Reeglina on suured UAV-d autonoomsemad kui väikesed, sest nad mahutavad rohkem ja keerulisemat tehnoloogiat. Väikesed UAV-d ei saa kasutada globaalset navigatsiooni satelliitsüsteemi, vaid peavad toime tulema MEMS-sensoritega ja CMOS-kaameratega. Ümbritsevast keskkonnast ja drooni asukohast parima info saamiseks on vaja ühildada GPS, inertsisensorite, visuaalsete ja radarmõõtmiste tulemused. Sensorite infot kasutatakse sisendina erinevates mudelites (Kalmani või Monte Carlo filter, pehme ehk ähmane andmetöötlus) õhusõiduki asukoha leidmiseks. Kokkupõrgete vältimiseks on hakatud uurima, kuidas suudavad infotöötlusega toime tulla putukad, kes lendavad oma mõõtkavas üsna sarnastes tingimustes mikro-UAV-dega (viimased peavad hakkama saama siseruumides ja kitsastel tänavatel). Oluline tegur autonoomsuse suurendamisel on asukoha tuvastamine ja samaaegne kaardi uuendamine, et parandada sensorite andmeid. Uute arengute seas on tähtsal kohal mitme autonoomse sõiduki (nii õhu-, maismaa- kui ka veesõidukite) koostöö missiooni täitmiseks.[27]

Rakendused[muuda | muuda lähteteksti]

Militaarrakendused[muuda | muuda lähteteksti]

UAV-d on militaarvaldkonnas kasutusel juba vähemalt 48-s riigis, relvastatud UAV-d on olemas vähemalt 28-l riigil. Vähemalt 9 riiki on oma relvastatud UAV-sid lahingus juba ka kasutanud. Peamised rakendused on luures ja õhutoetuses. [19]

Luure[muuda | muuda lähteteksti]

Luure on seni olnud ja on tõenäoliselt ka edaspidi UAV-de kõige tähtsam ja enim rahastatud rakendusvaldkond. Ameerika Ühendriikides hakati mehitamata luurelennukeid kasutama 1960. aastatel. Sellega oli seotud riiklik luureamet (NRO) ning nende salajasteks projektideks kulutati miljardeid dollareid. Droonide eelis luuresatelliitide ees on parem ligipääs varjatud aladele: mikro-UAV-sid on võimalik kasutada ka tiheasustuses, metsakatte all ja isegi siseruumides. Mehitatud luurelennukitest on droonid aga palju ohutumad, sest puudub risk inimelude kaotamiseks. Mõningaid droonide missioone ei olekski võimalik mehitatud lennukite abil teha, sest keskkond võib olla liiga saastatud (nt tuumakatsetused). Teiseks eeliseks nii mehitatud õhusõidukite kui satelliitide ees on võimalus jälgida üht objekti pikka aega järjest (ka siis, kui see vahepeal liigub). UAV-de puuduseks on läbi ajaloo olnud suured arenduskulud, kuid moodsad mikro-UAV-d ja masstootmine on seda muidugi muutnud. Teine probleem on lennuulatus ja kestus, sest vaid suured droonid jõuavad vastase territooriumil sügavale liikuda. Asukoha täpne tuvastamine oli suurte õhusõidukite jaoks probleem kuni GPS-i kasutuselevõtuni 1990. aastatel ning on väikeste droonide jaoks kohati problemaatiline siiamaani. Samuti on probleeme olnud autonoomsete õhusõidukite juhtimise kontrollalgoritmidega: 2011. aastal avastati, et Afganistanis kasutatavate UAV-de Predatori ja Reaperi arvutitesse on tunginud viirus, mis võib potentsiaalselt luureinfot vaenlastele lekitada.[28][29]

Relvastatud lahingud[muuda | muuda lähteteksti]

Droonide kasutamine lahingus võib olla nii pettemanöövriks kui otseseks rünnakuks. 1982. aastal Liibanoni sõjas kasutas Israel droone peibutistena hävituslennukite ees nii, et kui Süüria droone õhus hävitas, sai Israel teada hävitusrakettide juhtimiseks kasutatud raadiosagedused, mis võimaldas Süüria õhutõrjesüsteemi droonide järel tulnud hävituslennukitega hävitada. [17]

2001. aasta Afganistani sõjas kasutati relvastatud drooni teadaolevalt esimene kord inimese tapmiseks. USA droon MQ-1L Predator nr. 3034 oli relvastatud Hellfire raketiga ja kaugelt juhitav.[30] Drooni opereeris 2 sensorisüsteemi operaatorit ja juhtis üks piloot, kes sooritas ka lasu. Kogu süsteem (UAS) on aga suurem. Nt. Predator MQ-1 UAS-i 24-tunniseks operatsiooniks moodustas UAS-i kokku 4 UAV-d koos pardal olevate anduri- ja sihikusüsteemidega, maapealne kontrolljaam, kaugjuhtimist võimaldav raadiosidesüsteem (sh. satelliitsidesüsteem) ning kokku ligi 55 inimese suurune meeskond.[31] Kaasaegne UAV-de pardal kasutatav sihtmärgi tuvastussüsteem (MTS - Multi-Spectral Targeting System) võimaldab HD videopilti ja inimese infrapunasignatuuri tuvastamist sihtmärgist mitme kilomeetri kauguselt. Nt. tootja Raytheon MTS lahendused koosnevad elektrooptilisel[32], infrapunal ja laseril põhinevast otsimis-, tuvastus- ja jälitussüsteemist ning vajadusel ka HD kaameratest.[33][34] Relvastatud UAV-de pardal kasutatav Hellfire raketi laskeulatus on kuni 8 km.

Lisaks inimese poolt kaugjuhitavatele droonidele rakendatakse lahingutes ka väiksemal või suuremal määral tehisintellekti lahendusi. Nt. Pakistanis läbi viidud USA droonirünnakud on vähemalt osaliselt kasutanud masinõppe algoritmide abi, st. sihtmärkide tuvastamine ja hävitamine ei toimunud ainult inimeste tehtud järelduste põhjal.[35][36] Täielikud autonoomsuse ulatust kirjeldavad andmed konkreetsete rünnakute kohta siiski veel tuvastamata. Arenduses olevaid süsteeme, mille kohta tootjapoolne info on kättesaadav, on rohkem. Nt. Psibernetix’i poolt arendatav ALPHA on mõeldud just USAF-i relvastatud UAV-de jaoks.[37][20]

Relvastatud lahingutes ja seotud piirkondades kasutatakse lisaks militaarotstarbelistele UAV-dele ka igasuguses suuruses tsiviilkasutuseks toodetud ja isetehtud droone, mis on samuti modifitseeritud relvastatud rünnakute läbiviimiseks. Nt. Süürias ja Iraagis on 2015. ja 2016. aastal tuvastatud vähemalt 32 eri tüüpi UAV-d, millest 8 olid tsiviilotstarbelised hobidroonid ja mõned identifitseerimata või isetehtud.[38]

Alati ei ole relvaks surmav laskemoon. Nt. 15. mail 2018. aastal ajas Israeli droon Gazas laiali palestiinlastest meeleavaldajaid, kasutades pisargaasi. Seda nii otse droonilt pihustades kui ka gaasigranaate rahva sekka puistades. Rakendatud droonid arvatakse olevat modifitseeritud tsiviilotstarbelised piisava kandevõimega UAV-d või midagi sarnast.[39]

Roll kaitsepoliitikas[muuda | muuda lähteteksti]

2012. aastal kehtestatud USA uue sõjalise strateegia ("USA globaalse juhtrolli säilitamine: 21. sajandi kaitse prioriteedid") kohaselt tuleb vähendada armee isikkoosseisu (mis jääb siiski 11. septembri aegsest tasemest suuremaks) ning keskenduda droonirünnakutele ja eriüksuste välkoperatsioonidele. Droonirünnakute arv konkreetsete isikute tapmiseks on alates Barack Obama ametisse astumisest mitmekümnekordistunud. Sellest on saanud eelistatud vahend terroristidega võitlemiseks Somaalias, Pakistanis ja Liibüas. Välkoperatsioonide (nt pantvangide vabastamine Somaalia piraatide käest jaanuaris 2012, Osama bin Ladeni tapmine 2011) eelduseks on samuti hea luureinfo, mida pakuvad UAV-d. Selline strateegia eeldab konfliktikolde läheduses baasi või sõjalaeva olemasolu. Analüütikute hinnangul keskendub USA kaitsepoliitika edaspidi Ida- ja Kagu-Aasiale kui tuleviku väljakutsetele ning üritab vähendada kohaolu Lähis-Idas.[40][41]

USA on 2018. aasta USAF raporti kohaselt alustanud hävituslennukite pilootide integreerimist droonipilootide hulka. See ei tähenda, et hävituslendureid enam ei vajata, vaid et hävituslenduri oskusi vajatakse mõlemal suunal, nii mehitatud kui mehitamata lendudel. Ning kui mehitamata õhusõidukite osakaal suureneb, on õhuvägi valmis mõlemal suunal paindlikult ressursse kasutama. Üks probleem, mille tõttu USAF ei näe veel mehitatud õhusõidukite asendamist igas olukorras UAV-dega, on ajaline viide, mis on kaugjuhtimise puhul võib olla kohati ligi 2 sekundit. Kiirete manöövrite tegemisel on need paar sekundit missioonis määrava tähtsusega ja on olukordi, kus mehitatud hävituslennukitel on siin siiski veel eelis UAV-de ees.[42]

Tsiviilrakendused[muuda | muuda lähteteksti]

Kaugseire[muuda | muuda lähteteksti]

Droonid on ideaalsed kandidaadid paljudes kaugseire valdkondades. Nende abil on võimalik tuvastada maastikupõlenguid, maavärinaid ja suuremaid saasteallikaid. Veel võimaldavad mehitamata õhusõidukid seirata põllumaad ning avastada maismaal ja meres uusi maardlaid. UAV-sid kasutatakse ka ilmavaatlusteks ning rannajoone ja maapiiride kontrollimiseks piirivalve poolt. Oluline on ka elektrivõrgu ja torujuhtmete monitooring.[43][44] [45] Droone rakendati puhtteaduslikult esmakordselt 1946. aastal USA-s, kus uuriti äikesetormide tekkimist.[18]

Muud rakendused[muuda | muuda lähteteksti]

Kuigi mehitamata õhusõidukeid on seni valdavalt kasutatud sõjalisel otstarbel, on neil üha enam ka tsiviilrakendusi. USA ja Euroopa Liit kaaluvad droonide kasutamist sisejulgeoleku suurendamiseks kriminogeensetes piirkondades[44]. UAV-d on osutunud vajalikeks kriisikolletes: neid saab kasutada ajutiselt telekommunikatsiooni taastamiseks ning uudisteagentuuride jaoks video- ja pildimaterjali kogumiseks ohtlikest piirkondadest, samuti on uusimad droonid võimelised tuvastama lõhkemata miine ja muid lõhkeseadeldisi. Põllumajanduses rakendatakse UAV-sid põldude väetamiseks ning pestitsiidide või herbitsiidide laotamiseks.Lisaks tehakse droonidega seiret taimede olukorrast. Põllumajandusdroonid teevad üle põllu lennates 3-4 pilti sekundis ning mõõdavad piltide värvi järgi fotosünteesivate taimede massi. Saadud informatsiooni põhjal joonistab vastav programm kaardi, kust on värvidega näha, millised põlluosad vajavad suuremat väetamist või paremat taimekaitset. Saadud informatsiooni saab drooni programmilt kanda ka vastavaid töid teostava masina GPS seadmele, mis jälgib drooni kogutud informatsiooni. Sellisel viisil põlde väetades saadakse parem ja ühtlasemalt valmiv saak. Mehitamata õhusõidukid aitavad lahendada liikluses probleeme, mis seotud mehitatud sõidukitega nii maismaal (kiirteede liikluskontroll) kui ka õhus (lennujuhtimiskeskus).[43]

Tulevik[muuda | muuda lähteteksti]

Ennustuste kohaselt muutuvad droonid tulevikus (veelgi) väiksemaks, kergemaks, odavamaks, lihtsamini programmeeritavaks, kuid samal ajal autonoomsemaks ja täpsemaks. Uue põlvkonna mehitamata luurelennukitelt oodatakse suurt võimekushüpet: UAV-sid võiks edaspidi kasutada bioloogiliste, keemiliste ja tuumarelvade tuvastamiseks, muuhulgas ka "nähes" läbi mitmerindelisest džunglist. Lahinguväljal võiksid droonid lisaks luurele tegeleda üksustevahelise kiire ja odava side ning andmevahetuse tagamisega. Kindlasti laieneb UAV-de kasutamine tsiviilotstarbel. Ameerika Ühendriikide Föderaalne Lennundusamet on seni piiranud kommertsrakendusi, kuid 2012. aasta on selles vallas toonud seadusandluses murrangu.[46] Ka Euroopa Komisjon ootab mehitamata õhusõidukite turu suurt laienemist kommertsrakenduste suunas alates 2012. aastast.[44]

Eesti[muuda | muuda lähteteksti]

Eesti UAV/UAS tootjad[muuda | muuda lähteteksti]

Threod Systems

ELI

Eestis valmistatakse mitut erinevat UAV-d. Nt. Eli Military Simulations valmistatud mehitamata õhusõiduki mudel UAV Swan valmis koostöös kaitseministeeriumi ja kaitseväega; Swan droone kasutati 2006. aastal Kevadtormis. Arendamisel oli ka täiustatud mudel Swan II, kuid kaitsevägi ei leidnud sellele enam hiljem rakendust.[47][48] Euroopa Komisjoni analüüsi kohaselt puudub Eestil võimekus hankida suuremaid mehitamata õhusõidukeid, kuid potentsiaali nähakse kohaliku mini-UAV tootmises ja rakendamises piirikontrollis.[44] Pärast Liibüa konflikti ilmnes, et Euroopas on tugev puudus mehitamata õhusõidukitest ja sõltutakse ülemäära palju ameeriklaste abist. Seetõttu otsustasid 13 NATO liikmesriiki, sh Eesti, osta USA-st Global Hawki droone, mida hakatakse ühiselt kasutama.[49]

Eesti Politsei- ja piirivalveamet kasutab droone nii idapiiri seireks kui ka pääste- ja piirivalvejuhtumitele reageerimiseks.[50]

2012. aasta aprillis puhkes uinunud Swani projekti ümber skandaal, kui sai teatavaks, et Gruusia presidendi Mihheil Saakašvili äsja demonstreeritud "esimene oma mehitamata õhusõiduk" on kahtlaselt sarnane Eesti Swaniga. Eriti kummaline tundub Eesti kaitseväele ainuomase kamuflaažimustri kasutamine UAV kontrolljaama arvutil.[51] Nii Gruusia kui ka EL-i esindajad on eitanud Eesti seost Gruusia drooniga.[48].

Regulatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

Eesti Lennuameti kohaselt kuuluvad mehitamata õhusõidukite alla raadio teel juhitavad mudellennukid, mudelkopterid, multirootorid kui ka autonoomselt lendavad piloodita õhusõidukid. Mehitamata õhusõidukite lennutamine on seadusandlusega reguleeritud ja <=150kg UAV-de lennutamiseks Eesti õhuruumis on vaja Lennuameti luba ja lennu kooskõlastust. Seda nii ärilisteks kui mitteärilisteks lendudeks. Täpsem info õhuruumi piirkondadest, tingimustest ja lubade taotlusvormid on Lennuameti lehel.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 Dalamagkidis, K., Valavanis, K. P., Piegl, L. A. On Integrating Unmanned Aircraft Systems into the National Aerspace System. 2nd Edition. Springer. 2012. lk 1–2.
  2. https://www.faa.gov/uas/
  3. https://www.faa.gov/airports/southwest/airports_news_events/2018_conference/media/session-a-uas-update.pdf
  4. https://www.ecaa.ee/et/lennundustehnika-ja-lennutegevus/mehitamata-ohusoidukid-sealhulgas-droonid
  5. http://dronerules.eu/en/
  6. http://dronerules.eu/et/
  7. http://termcoord.eu/2018/06/iate-term-of-the-week-uav-drone/
  8. 8,0 8,1 Naughton, Russell. "Remote Piloted Aerial Vehicles : An Anthology". (Beginnings). Monash University, 02.02.2003. The Centre for Telecommunications and Information Engineering. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  9. 9,0 9,1 Naughton, Russell. "The 'Aerial Target' and 'Aerial Torpedo' in Britain". Monash University, 22.10.2002. The Centre for Telecommunications and Information Engineering. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  10. Naughton, Russell. "The Radioplane Target Drone RP-1, 2 and 3". Monash University, 25.11.2006. The Centre for Telecommunications and Information Engineering. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  11. Naughton, Russell. "The Radioplane Target Drone OQ-3 / TDD-2 and OQ-14 / TDD-3". Monash University, 25.07.2005. The Centre for Telecommunications and Information Engineering. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  12. Goebel, Greg. "The Aerial Torpedo". Vectorsite, 01.03.12. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  13. "MCDONNELL ADM-20 QUAIL". National Museum of the USAF, 11.10.2007. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  14. "Operation Crossroads". United States Air Force. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  15. Dalamagkidis, K., Valavanis, K. P., Piegl, L. A. On Integrating Unmanned Aircraft Systems into the National Aerspace System. 2nd Edition. Springer. 2012. lk 16–20.
  16. 16,0 16,1 http://www.rubincenter.org/2010/09/rodman-2010-09-07/
  17. 17,0 17,1 https://www.washingtonpost.com/archive/politics/1982/06/14/war-and-missiles/12b4abf6-9aa5-44a2-990f-33d08a99dcf4/?noredirect=on&utm_term=.2419d7ca0074
  18. 18,0 18,1 18,2 Agostino, Shane; Mammone, Matthew; Nelson, Matthieu; Zhou, Tong. "CLASSIFICATION OF UNMANNED AERIAL VEHICLES". University of Adelaide, 05.10.2006. Failitüüp: pdf. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  19. 19,0 19,1 19,2 19,3 https://www.techemergence.com/unmanned-aerial-vehicles-uavs/
  20. 20,0 20,1 http://magazine.uc.edu/editors_picks/recent_features/alpha.html
  21. http://insideunmannedsystems.com/israels-rafael-advanced-defense-systems-unveils-drone-detection-neutralization-system/
  22. https://www.timesofisrael.com/israeli-arms-sales-skyrocket-increasing-41-5-in-one-year/
  23. http://drones.cnas.org/reports/a-perspective-on-israel/
  24. https://www.reuters.com/article/us-singapore-airshow-drones/u-s-israeli-drone-makers-keep-wary-eye-on-rising-chinese-idUSKBN1FS1E7
  25. https://www.realcleardefense.com/2017/06/22/china_launches_record-breaking_uav_swarm_294247.html
  26. https://www.wetalkuav.com/china-boosts-military-drone-production/
  27. Bento, Maria de Fátima. "Unmanned Aerial Vehicles: An Overview". InsideGNSS, jaanuar/veebruar 2008. Eugene, Oregon, USA: Gibbons Media & Research LLC. Failitüüp: pdf. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  28. Ehrhard, Thomas P.. "Air Force UAVs: The Secret History". Air Force Association, juuli 2010. Arlington, Virginia, USA: Mitchell Institute Press. Failitüüp: pdf. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  29. Jürisoo, Lauri. "Ameeriklaste droonid on nakatunud eemaldamatu arvutiviirusega". Forte, 10.10.2011. AS Delfi. Failitüüp: pdf. Kasutatud 29.05.2012.
  30. https://www.wired.com/2015/12/how-rogue-techies-armed-the-predator-almost-stopped-911-and-accidentally-invented-remote-war/
  31. https://www.norton-marchaircrew.org/assets/MQ-1_Predator_Fact_Sheet.pdf
  32. http://www.ausairpower.net/TE-EO-Systems.html
  33. https://www.pilotopolicial.com.br/Documentos/Artigos/Airborne-Imaging-in-2011.pdf
  34. https://www.militaryaerospace.com/articles/2017/03/multi-spectral-software-unmanned.html
  35. https://www.theguardian.com/science/the-lay-scientist/2016/feb/18/has-a-rampaging-ai-algorithm-really-killed-thousands-in-pakistan
  36. https://arstechnica.com/information-technology/2016/02/the-nsas-skynet-program-may-be-killing-thousands-of-innocent-people/
  37. http://www.psibernetix.com/projects/
  38. http://dronecenter.bard.edu/drones-operating-in-syria-and-iraq/
  39. http://www.middleeasteye.net/news/israeli-drones-pose-new-threat-palestinian-protesters-1730935753
  40. Rozen, Laura. "Obama, Panetta unveil new Defense plan for leaner, more agile force". Yahoo! News, 05.01.2012. Yahoo! Inc. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  41. Kopli, Kaivo. USA seab sihiks droonirünnakud ja eriüksuste välkoperatsioonid. Eesti Päevaleht 28.01.2012
  42. https://www.military.com/daily-news/2015/05/19/air-forces-new-unmanned-strategy-has-f35-pilots-flying-drones.html
  43. 43,0 43,1 Latchman, Haniph. "Brief History of UAVs". LIST lab, 17.01.2003. University of Florida. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  44. 44,0 44,1 44,2 44,3 "Study Analysing the Current Activities in the Field of UAV". European Commission, 2007. European Commission Enterprise And Industry Directorate-General. Failitüüp: pdf. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  45. Brennan, Richard J.. "Unmanned aerial drone being tested in Quebec for civilian uses". The Star, 23.04.2012. Toronto Star. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  46. Whittle, Richard. "FAA Takes First Step To Allow UAVs To Fly In U.S.". Aol Defense, 08.03.2012. AOL Inc.. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.
  47. Vaher, Tõnu. "Swan". Eesti Lennuakadeemia, detsember 2010. Failitüüp: pdf. Kasutatud 27.04.2012. Inglise keeles.
  48. 48,0 48,1 Haravee, Juhan. "Kas grusiinid joonistasid oma luurelennuki Eesti pealt maha?". Õhtuleht, 20.04.2012. AS SL Õhtuleht. Kasutatud 29.05.2012.
  49. "Eesti osaleb NATO droonide hankes". Delfi, 15.02.2012. AS Delfi. Kasutatud 29.05.2012.
  50. https://www.err.ee/653704/ppa-sai-idapiiri-valvamiseks-poole-miljoni-euro-eest-droone
  51. Kucera, Joshua. "Is Georgia's Homemade Drone Actually Estonian?". Eurasianet.org, 19.04.2012. The Open Society Institute. Kasutatud 29.05.2012. Inglise keeles.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]

  • http://dronecenter.bard.edu/