Диванная аналитика. Сколько Орланов нужно для контроля всего фронта?

Аватар пользователя brauni

События на Украине однозначно свидетельствуют о повышении роли беспилотников.

Они используются для разведки, корректировки огня, нанесения ударов. Также недавние потери на переправе через Северский Донец вызвали вопросы из серии: "Почему не было контроля за местностью с беспилотников со стороны ВС РФ". Почему вообще кто-то там без разрешения ездит?

И возник вопрос: а сколько беспилотников вообще нужно, чтобы полностью покрыть фронт? Чтобы ни одна мышь не проскочила.

Данная задача относится к категории оценочных задач. То есть мы будем использовать различные приближения и округления. Нам не нужен точный ответ. Мы хотим вообще осознать порядок искомой величины.

Итак начнём с постановки: требуется покрыть средствами наблюдения с БПЛА фронт так, чтобы гарантировано обнаружить артиллерийские орудия угрожающие бойцам РФ.

Определим площадь территории, которую нужно контролировать. Для начала длина фронта. Проведём приблизительную линию фронта. Получилась вот такая картинка

Возьмём округляя 1000 км.

Далее нужно определить глубину фронта. Возьмём дальность поражения артиллерии калибром 155 мм. обычным снарядом, в силу наиболее массового использования именно таких снарядов. Для оценки возьмём дальность Д-20 https://ru.wikipedia.org/wiki/152-%D0%BC%D0%BC_%D0%BF%D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B0-%D0%B3%D0%B0%D1%83%D0%B1%D0%B8%D1%86%D0%B0_%D0%94-20 прицельная дальность составляет 17 000 м. максимальная 24 000 м. Для простоты подсчётов возьмём 20 000 м.

Получается что нужно контролировать полосу 1000 км длиной и 20 км шириной.

Представим для начала что мы можем повесить сколько угодно БПЛА над всей этой полосой.

Оценим площадь, которую может контролировать один БПЛА.

В качестве модельного БПЛА возьмём Орлан и его характеристики из открытых источников: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D0%BB%D0%B0%D0%BD-10#%D0%A6%D0%9D_2._%D0%94%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B5%D0%B4%D0%BA%D0%B0_%D1%81_%D0%B3%D0%B8%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B9_%D0%B2_%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BC_%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B5

И оттуда возьмём что используется Canon 5D Mark II. И для простоты подсчётов возьмём разрешения 6000x4000.

Теперь нужно оценить какого размера должны быть пиксели, чтобы гарантировано опознать артиллерийстское орудие.

Возьмём фото орудия с воздуха и будем последовательго его уменьшать пока не дойдём до границы опознания.

Вот исходное фото

Вот уменьшенное, тут ещё можно понять что это орудие:

размер 170x140 пикселей

Камаз получился длиной примерно 50 пикселей, что даёт необходимое разрешение 16 сантиметров на пиксель.

то есть 6000x4000 пикселей, при разрешении 16 см на пиксель получается 960x640 метров.

Считаем число БПЛА:

площадь, которую надо покрыть:

1000 000 м. *  20 000 м. = 2*1010

площадь покрываемая БПЛА

960*640=614400

2*1010/614400 = 32552 беспилотника

Это при условии что нужно непрерывно висеть в воздухе гарантировано покрывая всю площадь. Что очевидно избыточно.

Попробуем сделать поправку на то, что в каждый момент времени покрывать всю территорию не нужно так как из ниоткуда орудия не возьмутся.

Возьмём 15 минут, как время в течении которого каждый квадрат должен контролироваться. Так как это похоже на правду, что за 15 минут можно орудие привезти и подготовить к выстрелу. Скорость Орлана 100 Км/ч То есть за 15 минут он может пролететь 25 км. Что практически равно глубине фронта. То есть один орлан может контролировать примерно километр фронта на всю глубину.

При длине фронта в 1000 км. получается, что одномоментно в воздухе должны находиться 1000 Орланов, чтобы каждый кусочек земли раз в 15 минут попадал в объектив.

Орлан может находиться в воздухе 10-18 часов. Для простоты возьмём 8 чтобы не заморачиваться со взлётами посадками и временем обслуживания. И чтобы считать было удобнее.

Стандартный "рабочий день" оператора также возьмём за 8 часов и получаем, что 3000 Орланов и 3000 операторов могут обеспечить круглосуточный контроль всего фронта на необходимую глубину для обнаружения буксируемой артиллерии на опасной глубине.

Соласно вики цена Орлана составляет 5 млн за комплекс из 2-х БПЛА и дополнительных штук. То есть получается, что это обойдётся в 7,5 млрд рублей. Без учёта подготовки операторов.

Когда я начинал считать я думал потребуется сильно больше БПЛА. Вообще если озадачиться выглядит реалистично.

При этом Вики пишет, что есть модификации Орланов которые могут быть нагружены более чем одним объективом, что также снижает требуемое количество. С другой стороны их у нас есть вроде только 1000 судя вот по этой стать: https://www.interfax.ru/russia/840589. И этого достаточно чтобы контролировать весь фронт например днём.

Вообще понятно что в этом расчёте не учитываются:

  • потери
  • то что ночью работает матрица тепловизора чувствительностью 644x512, но в тепловизор моторы работающей техники опознаются лучше.
  • то что на самом деле такая плотность покрытия не нужна, есть интенсивные участки и более спокойные
  • число БПЛА задействованных в коректировке огня, а не в разведке
  • то, что есть САУ, которые могут изготовиться к стрельбе за условне 5 минут, а не 15
  • то, что при использовании маскировки нужно более высокое разрешение, а не 16 см на пиксель
  • объём передаваемой и обрабатываемой информации

Осторожные выводы:

  • Даже на основании имеющихся образцов в принципе можно обеспечить высокое покрытие фронта средствами объективного контроля.
  • Перемещения по ночам и в транспорте замаскированном под гражданские наиболее безопасно для ВСУ.
  • В реализация такой системы прямо напрашивается какая-то АСУ.
Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя Kasapius
Kasapius(4 года 10 месяцев)

АСУ не просто напрашивается, а требуется, но и с добавлением ИИ, как с распознаванием лиц. С последующий отправкой всей массы данных в Единый Центр обработки. 

Аватар пользователя kmikeru
kmikeru(10 лет 2 дня)

Напрашивается капча "отметьте всю бронетехнику на фотографии".

Аватар пользователя ВладиславЛ

Стоимость орлана-10 была 7,5 млн. БЕЗ современных средств наблюдения, а ряд нагрузок которые влазило на наш дрон в 2004 - рамановский лидар или 2 бокового обзора и 1 длинноволновой на работу в группе дронов, в Олан 10 и 10М не влезет притом что он ещё и садится не умеет. Ему нужен парашют. При этом на 2011 год стоимость планера дрона на 5-7 кг нагрузки была порядка 3,5-4г золотом Большая, нагрузка 25 кг на дальности патрулирования до 1000км когда как, в целом 15-20г, ДВС для неё контрактный новый стоил по прошлому году 30к рублей, реактивная вся машина оценивалась в 40-70г в зависимости от материала ПуВРД, для 70ч ресуса сталь никакая негодна там специальный дорогой сплав.

Реально вам нужно контролировать не 10км глубину, а хотя бы на глубину удара ОТР -120км сейчас и 450-600 в ближнем будущем. На деле ВСЕ узлы дорог и ж/д а это десятки тысяч машин постоянно в воздухе. Как минимум камеры как максимум тепловизоры высокого, РЛС, рамановский лидар. Такие то же нужны хотя бы 5% от всего количества. Т.е. это большие сотни, для радарных можно тысячи штук в месяц минимум.

Даже при примитивной нагрузке это получается серийность в 20 тысяч машин в месяц, ранее хватило бы 5 тысяч. Отход и ресурс порядка 1000ч. В США обычно мелкие более 800ч не летали. Так что лучше что только под дорогое оборудование.

Это минимум 3 камеры на борт 2 ТВ высокого и 1 20-30МП, грубо фотоаппарат. Это надо было закупать массово постепенно чего не было выполнено. Также в лоб не установить т.к. трубуются доработки, так матрицы ТВ для ночных условий, наблюдение за дорогами, реками и проч. требуют охлаждения - нет у нас нормальных тепловизоров от слова совсем, зато есть опыт у астнрономов-любителей и более серьёзных как переделывать обычные хорошие коммерческие матрицы в то что тянет не хуже ПНВ с ЭОП 2+

Оптика по 40-50 тыс за объектив также не приемлема. Это массовые серии там вся система наблюдения 30-50тысяч если не нечто особое типа лидара это всё чем можно распоряжаться.

При этом я не учитываю многочисленных требований военных НЕРЕАЛЬНЫХ и откатов в Москву. Те съедали на НИР 40-95%, мне за 5% предлагали тему - отказался.

Всё сие проблема ОТСУТСВИЯ адекватного управления не просто проектами а госуправления. Я видел как годами, 23 года конкретно, по тепловизору простому за 70-80 долл в ценах 1998 г более, ничего не делали, как закупали израильское говно, как вывезли базовую тезхнологию из ФТИ и прочи продали нам минимум в 5 скорее в 20 раз дороже (тепловизоры Catrine).

Головы управленцев не гладить а РУБИТЬ нужно. Они уже не нужны - потребуется совсем другие управляющие. Которые могут решать вопросы быстро не "заливая баблом".

 

Производство распределённое - минимум большие десятки микрозаводов по мелким можно сотни и тысячи по условно одноразовым иметь. Там технология кардинально от серийности меняется. Особое по средствам наблюдения. Это тема отдельного доклада. Как и по теме производства распределённого систем управления.

 

Средства защиты от поражения см.https://aftershock.news/?q=node/1107041

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(6 лет 9 месяцев)

добавлением ИИ

Можно как Амазон сделать. Нанимать индусов за 5$ в час. Они быстрее всякого ии справляются.

Аватар пользователя ВладиславЛ

НЕТ  это будет дорогое решение.

Аватар пользователя Boba
Boba(10 лет 7 месяцев)

Вы это у F-35 спросите, как индусы справляются.

Аватар пользователя shprotas
shprotas(8 лет 9 месяцев)

Требуется другого класса беспилотники.

Во первых высотный беспилотник с очень хорошей оптикой.

во вторых беспилотник артилерийской разведки, вычесляющий позиции арты. 

И сонм беспилотников ротного, взводного уровня.

Аватар пользователя Kasapius
Kasapius(4 года 10 месяцев)

Тут я не спорю. Назначение для БПЛА очень разные 

Аватар пользователя joho
joho(11 лет 1 месяц)

но изображения должны собираться в единый центр

Вряд ли можно будет нейронную сетку гонять на БПЛА. Скорее всего - обработка и распознавание изображений стационарные должны быть

Аватар пользователя Ахура Мазда

Обо всём об этом нужно было думать задолго до.

Оргвыводы, надеюсь, сделаны будут, кто надо сядет, за то, что проморгали перспективные методы ведения боёв, что стоило и до сих пор стоит жизней наших парней.

Аватар пользователя Маленький Ли
Маленький Ли(6 лет 8 месяцев)

Про переправу напутали, там больше хохляцкой техники, им да, не повезло с беспилотниками. С пикселями и оптикой тоже не все так просто, грубо говоря лучше один хороший пиксель, чем пять не очень, и хорошая оптика. Тогда программа обработки фотографии сможет различить то, чего там спрятали даже под сетками. И уж точно это фото будет не с видео разрешением 1920+

Аватар пользователя baltictea
baltictea(4 года 2 месяца)

Вы учтите, что у новых гаубиц натовских поставляемых дальность больше 20 километров, например, у PzH 2000 больше 40.

Аватар пользователя brauni
brauni(3 года 4 месяца)

Ну, методика понятна. Грубо говоря, глубина фронта в 2 раза больше → в 2 раза больше БПЛА. Будет не 3000, а 6000.

Аватар пользователя Medved075
Medved075(6 лет 10 месяцев)

А почему на одном бпла должна быть 1 камера а не 4 сразу?

Аватар пользователя brauni
brauni(3 года 4 месяца)

Для простоты подсчётов вообще бралась модификация ЦН-1 в которой одна камера. Но тут тоже понятно. Больше камер → меньше БПЛА.

Аватар пользователя Medved075
Medved075(6 лет 10 месяцев)

Лучше наверное задумацо как исключить целеуказание врагу чем вывешивать своих 100500 беспилотников. 

Аватар пользователя brauni
brauni(3 года 4 месяца)

Это другая задача. Мне с моего дивана, стало интересно как мы можем найти все арт. системы, чтобы подавить их. Вашей задачей полагаю уже одно, а то и не одно НИИ занимается.

Аватар пользователя shprotas
shprotas(8 лет 9 месяцев)

А зачем так усложнять задачу? Надо давить артилерию в определенном районе.

Возьмем переправу, полукруг 25км для арты, и 40км для рсзо. Из этого и надо исходить, можно десяток орланов пускать в поиске, но мне кажется, что лучше один беспилотник, но значительно выше (20км) и дальше от линии фронта. 

А вообще надо давить места, где может прятаться техника. Возле той же переправы не должно было остаться ни одного целого коровника или сарая. Хотя сейчас зеленка, можно прятаться в любых кустах хрен увидишь.

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(12 лет 10 месяцев)

Выше облака мешают. Безо всякой иронии, даже слабая облачность может вызвать проблемы.

Всё же проще налепить низковысотных, с нормальной оптикой - и запускать их по определённому маршруту с интервалом в автоматическом режиме, без оператора. А отснятое отдавать в обработку нейросеткам. И пусть сканируют район в автоматическом режиме.

Мне другое интересно. Дирижабль с ФАР, сканирующий поверхность земли на предмет всяких разных железяк, не информативнее ли будет? И по оперативности, и по зоне охвата.

Аватар пользователя shprotas
shprotas(8 лет 9 месяцев)

Выше облака мешают. Безо всякой иронии, даже слабая облачность может вызвать проблемы.

Есть разные диапазоны камер. Можно глядеть скаозь облака.

Мне другое интересно. Дирижабль с ФАР, сканирующий поверхность земли на предмет всяких разных железяк, не информативнее ли будет? И по оперативности, и по зоне охвата.

Дирижабль или беспилотник, нужно что-то летающее часами и относительно далеко за линий фронта. Но это, как я вижу, для выявления активных целей - позиций арты, рсзо.

А вот рой мелких низковысотных беспилотников разведки для выявления замаскированных позиций.

 

Аватар пользователя baltictea
baltictea(4 года 2 месяца)

Целеуказанием у них вот такие уроды занимаются - компьютерные задроты, которые думают, что в игры играют.

Аватар пользователя Medved075
Medved075(6 лет 10 месяцев)

Повбывав бы!!

Аватар пользователя joho
joho(11 лет 1 месяц)

Мне вот любопытно

Большинство сообщений про украинские дроны - это про самоделки или гражданские фабричные игрушки

Как я понимаю, самодельные устройства не предполагают шифрование канала связи. Модули закупаются в китайских магазинах и, скорее всего, серийные

Казалось бы, должно быть полезно мониторить эфир на частотах близких к самодельным конструкциям и брать картинки с этих самолётов, давая сразу оповещение наблюдаемым с них подразделениям

Или это слишком сложно и нереализуемо?

Аватар пользователя baltictea
baltictea(4 года 2 месяца)

Посмотрите в видео СиЭнЭн, там прямо украинцы говорят, что против них россияне используют стандартный софт производителя дронов, который показывает точку взлёта и посадки.

Аватар пользователя joho
joho(11 лет 1 месяц)

если про  DJI, то это аэроскоп

Я про прочие самоделки, их должно быть много, не один же DJI там летает

Аватар пользователя joho
joho(11 лет 1 месяц)

Целеуказание врагу выдают радиолокационные системы наземного и воздушного базирования плюс спутники разведки (начиная с погодных и заканчивая специализированными)

Их не подавить, не выходя за пределы территории и соглашений (например об оружии в космосе)

Аватар пользователя Серега
Серега(11 лет 6 месяцев)

Глуповатый ход мыслей. А нам значит опять не иметь хорошей разведки с воздуха, дающей огромные преимущества при ведении боевых действий. Вам личный состав вообще не жалко что ли? 

Аватар пользователя Medved075
Medved075(6 лет 10 месяцев)

Ща папробу сформулировать мысль, хоть и тяжко.

натовские системы разведки и передачи данных строились давно и много, там на одного бойца планироваллсь канал 20-40 мегабит, это дохрена. Сейчас мы все это видим в действии, всякие пилотники и жнецы это лишь малая часть системы наблюдения. Разрабатывать и массово запускать свои - оно полезно, только с точки зрения обычной логики - защита от меча это не меч а щит. Тоесть надо вырубить передачу данных в перву очередь врагу а не запускать свою такую же. Ведь целеуказание одинаково работает и для арты с дальностью 30 км и для ракет с дальностью 300+. Вы что патрулировать будете, всю укратеррииорию? Тот же жнец прилетит за 500 км, изгадит всю пеереправу. А без передачи данных никто никуда не летит. Связи нет. Я б предложил решение в виде сетки дронов-глушилок, на квадрате 10@10 км, это технически можно сделать наверное и поразить их нечем, в отличие от стационарной рэб на колесах..

Аватар пользователя Above_name
Above_name(12 лет 1 неделя)

ИМХО выкинуть 90% зокедо́ноф Влада.Л и и ...

Аватар пользователя Dmitry77
Dmitry77(12 лет 2 месяца)

На одно фото надо несколько секунд. 

Можно камеру вправо влево и несколько фото. Можно несколько фото с высоким разрешением с шагом 50 метров. За время полёта реально сделать. Далее вопрос в передаче и обработке этих фото. Так что реальное число беспилотников можно делить на 2 или 3. Проблема именно в програмном анализе. 

Аватар пользователя Chupak
Chupak(9 лет 11 месяцев)

Мне видится что для этой цели нужен беспилотник покрупнее, работать должны сразу несколько камер (включая тепловизор) как это реализуется сейчас в смартфонах, и идти обработка через ИИ, для самой высокой детализации должна быть камера с оптическим зумом 150х или выше , которая должна двигаться сканируя требуемые участки которые ей укажет ИИ на основе менее детализированной съемки или оператор, высота полета от 10000 до 25000м (можно контролировать сразу сотню километров), тут конечно программная часть будет гораздо сложнее чем техническая. 

Аватар пользователя Scooter
Scooter(8 лет 5 месяцев)

В смартфонах все камеры не работают разом. Если это и есть где,так ценник в районе 100000₽ ...

Аватар пользователя shprotas
shprotas(8 лет 9 месяцев)

Работают вроде и фотки на ходу "ретушируют"

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(6 лет 9 месяцев)

как мы можем найти все арт. системы,

Для этого есть котрбатарейные радары. Первый выстрел и уже область поиска резко сужается.

Она ограничена скоростью САУ или буксира. Далее требуется три канала на БПЛА - оптический, инфракрасный и РЛС милимитревого диапазона.

От такого трехгоазого уже никуда не спрячешься.

Кстати. У укров батареи от БПЛА прикрывает РЭБ. Какая то мощная хрень на пикапе ездит.

Аватар пользователя uzbek
uzbek(11 лет 4 месяца)

Кстати. У укров батареи от БПЛА прикрывает РЭБ. Какая то мощная хрень на пикапе ездит.

Буковель. Наши говорят, что не очень эффективна.

А вообще, по ощущениям, не хватает той самой "сетецентрики", про которую так много и пафосно вещали с 2016г. И на которую были потрачены большие бюджеты. А пока, опять же по ощущениям, даже единого "поля" ПВО нет. 

Аватар пользователя Ахура Мазда

А РЭБ, которую на Звезде вовсю расхваливали, интересно, используют или берегут для более тяжёлого времени?

Аватар пользователя brauni
brauni(3 года 4 месяца)

Судя по каналам людей с передовой основные потери как раз от огня артиллерии. И по сводкам генштаба темп выбивания арты медленнее чем тех же танков.Так что видимо есть какая-то закавыка с использованием этих радаров.

Аватар пользователя Пух
Пух(3 года 3 месяца)

Так что видимо есть какая-то закавыка с использованием этих радаров.

Проблема в необходимости доразведки из-за того, что украинские герои-артиллеристы предпочитают прикрываться живым щитом из собственных сограждан.

То есть значительно снижается эффективность: после определения места выстрела не производится огневой налёт, как положено по всем руководящим, приходится ждать данных от БПЛА

Аватар пользователя baltictea
baltictea(4 года 2 месяца)

Бывают уже САУ, которые сворачиваются и уезжают до того, как первый снаряд попадёт в цель.

 

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(6 лет 9 месяцев)

которые сворачиваются и уезжают до того, как первый снаряд попадёт в цель.

И тем не менее. Это хреновина за час уедет не дальше 30 км, это если по дороге, а по полям на 10. Это не сотни км прочесывать.

Аватар пользователя bars042
bars042(5 лет 8 месяцев)

На полигонах, и не такое, Бывает!

Аватар пользователя Пух
Пух(3 года 3 месяца)

Уезжают они недалеко. Меньше километра. Только чтобы выйти из-под удара.

Аватар пользователя e-Jinn
e-Jinn(5 лет 1 день)

Спасибо за Ваши оценки. Получается, что при желании вполне можно полностью контролировать угрожающие участки наличными беспилотниками 24х7. Необходимо лишь сконцентрировать их на нужном участке фронта также, как концентрируются танки и арта.

АСУ при этом, будет желательна, но в текущих условиях можно и обойтись.

Аватар пользователя Проходил Мимо
Проходил Мимо(3 года 10 месяцев)

С требуемым числом безпилотников разобрались. Годная метода подсчета. Осталось понять, где взять недостающие 2000 штук. Увеличить производство в три раза я как понимаю не возможно по причине необходимости увеличения мощностей производства у смежников делающих объективы и матрицы, да те же двигатели - их же не на самом заводе делают, там в лучшем случае крылья и корпус из стеклоткани и эпоксидки клеят. Не наростить мощности хоть тресни, только к братьям китайцам с поклонами обращаться, нуили перед Эрдоганом унижаться. Евреи тоже не продадут.

Аватар пользователя e-Jinn
e-Jinn(5 лет 1 день)

На бОльшей части фронта активные боевые действия не ведутся. На этих участках беспилотники можно сократить.

Аватар пользователя Проходил Мимо
Проходил Мимо(3 года 10 месяцев)

Чуть больше месяца назад и линия фронта была значительно длиннее, да и в глубине смотреть авто дороги и чугунку с танками и цистернами не менее актуальней, тем более, когда мосты не решаются разрушать.

Аватар пользователя e-Jinn
e-Jinn(5 лет 1 день)

тем более, когда мосты не решаются разрушать.

И электричество по всей территории есть (кроме Мариуполя?). Ахтунг какой-то, а не военная операция.

Аватар пользователя Skygoo
Skygoo(10 лет 2 месяца)

Для распознавания камаза 50 пикселей слишком много.

По критерию Джонсона для распознавания человека достаточно 6 пикселей, для автомобиля 10.

Так что можете уменьшить необходимое число беспилотников сразу в 5 раз.

Вообще, для  для распознавания любого объекта, от человека до танка или ракеты, с вероятностью 0,95, достаточно 16 периодов дискретизации (пикселей)

Аватар пользователя brauni
brauni(3 года 4 месяца)

Возможно вы правы. Но хз. Вот например фото, где на машину как раз около 10 пикселей. Ну порядка.
Ради развлечения найдите на ней Шилку.

Аватар пользователя Skygoo
Skygoo(10 лет 2 месяца)

Город, большое количество "ложных" целей. Это же Донецк?

Вряд ли на взятых в вашем расчете 20 000 км2 будет так много населенных пунктов. А на природе любая техника будет обнаруживаться легко.

пс Шилку не нашел ) А она есть? )

Страницы