Table of Contents

Въведение: Очи в небето за гражданин войник

Националната гвардия притежава уникална позиция в американската армия като федерален резерв и актив за аварийно реагиране на държавно ниво. Независимо дали охранява родината по време на природно бедствие или се разгръща в чужбина, гвардията трябва да работи с лекота и прецизност. През последните години един инструмент е трансформирал как гвардията събира критична информация: безпилотно въздушно превозно средство или дрон. Тези самолети, вариращи от ръчно запалени микро-UAVs до средностатистически платформи за дълготрайна работа, дават на националните екипи постоянно око в небето за наблюдение и разузнаване. Чрез задвижване на дрон технология, Guard може да оцени щети след ураган, проследяване разпространение на пожар, на място липсващ хокер, или подсигуряване на голямо публично събитие .

Дроновете осигуряват ниво на ситуационна осведоменост, което преди е било достъпно само чрез скъпи самолети или рискови наземни патрули. Националната гвардия е интегрирала безпилотни системи в своите вътрешни и отвъдморски операции с ускорено темпо, движено от технологичния напредък и изискванията на мисията. Тази статия изследва как Националната гвардия използва дронове за наблюдение и разузнаване, платформите, които работи, правната рамка, която ръководи използването им и какво крие бъдещето за безпилотните въздухоплавателни средства в гвардията.

Еволюцията на дроновете в Националната гвардия

Войната в Ирак и Афганистан ускори търсенето на постоянно наблюдение, а армията на САЩ инвестираше много в дронове. Докато патрулите се разгърнаха в чужбина, те се върнаха с боен опит в оперативни платформи като RQ-7 Shadow и MQ-1 Predator.

До момента, когато ураганът Харви е ударил Тексас през 2017 г., националната гвардия вече е била влачена с дрони над наводнени квартали, за да открие заседнали жители. Федералната авиационна администрация (ФАА) е намалила ограниченията за операции на публични самолети за реагиране при бедствия, а държавите са започнали да изграждат програми за безпилотни самолети в рамките на своите структури за охрана. Днес повече от половината американски щати и територии имат звена за национална гвардия, способни да провеждат мисии за наблюдение и разузнаване както на военни, така и на цивилни органи.

Технологичното съзряване също е довело до осиновяване. Съвременните дронове са по-малки, по-надеждни и носят по-добри сензори от преди десетилетие. Животът на батерията се е подобрил, миниатюризацията позволява напреднали товари на малки въздушни рамки, а връзките с данни осигуряват видеоклипове в реално време на командирите на земята. Пазителите са ентусиазирани приемници на тези възможности, често се движат търговски извън рамките на корпуса системи заедно военни-клас платформи.

Видове дрони, използвани от Националната гвардия

Националната гвардия управлява разнообразен флот от безпилотни самолети, всеки оптимизиран за различни профили на мисии. Разбирането на платформите помага да се изясни как Гвардията провежда наблюдение и разузнаване.

Малки безпилотни летателни системи (SOAS)

Малките дрони, обикновено тежащи под 55 паунда, са най-често разположените UAS в Националната гвардия. Те включват ръчно разтрогвани системи като RQ-11 Raven, PD-100 Black Hornet нанодрон, както и търговски платформи като DJI Matrice[, или Skydio X2. sUAS са идеални за краткообхватно разузнаване, осигурявайки на войските с висока степен на осведоменост или даване на командири на полети с поглед към зона за бедствие. Те могат да бъдат създадени и стартирани в минути от двама души, което ги прави силно зависими за вътрешни извънредни ситуации.

Системи със средна височина на дългата издръжливост (MALE)

За постоянно наблюдение, обхващащо големи площи, полетата на Пазителите са по-големи платформи като MQ-1C Сиви орел и в някои единици MQ-9 Reaper[. Тези самолети могат да останат на разположение 20 часа или повече, пренасящи електрооптични/инфрачервени камери, синтетичен радар за отвор и сигнализиращи разузнавателни заряди. Армията Националната гвардия управлява единици за Сив орел, които поддържат двете държавни мисии (като наблюдение на пожарите) и федералните разполагане. Когато ураган приближава, MALE дрон може да се лута на висока надморска височина, осигурявайки непрекъснати видеоклипове захранващи аварийните центрове на стотици мили от тук.

Системи за рециркулация и вертикално излитане и кацане (VTML)

Някои патрулни единици използват също така и вързани дрони, които получават мощност от наземна станция, което им позволява да остават във въздуха с дни. Те са особено полезни за сигурността при големи събития или за създаване на постоянно комуникационно реле. VTOL хибриди, като V-BAT или Instant Eye[, комбинират вертикалното повдигане на хеликоптер с издръжливостта на едно твърдо крило, което ги прави ценни за операции в морската и ограничена зона. Ню Йорк Националната гвардия например използва дрони за проверка на долната страна на мостовете и инфраструктурата за наблюдение след бури.

Основни приложения: Наблюдение и разузнаване в действие

Националната гвардия използва дрони в широк спектър от мисии, докато наблюдението и разузнаването се припокриват, те служат за различни цели на практика.

Оценка на реагирането при бедствия и щетите

Когато ураган, торнадо, земетресение или наводнения удари, първият приоритет е разбирането на обхвата на щетите. Мандирани самолети могат да бъдат заземени от времето или липсата на налични летища, но дронове често могат да летят в условия, които са твърде опасни за екипажа удари. Северна Каролина Национална гвардия използва дрони широко след ураган Флоренция през 2018 г. за оценка на наводнения, намиране на изолирани жители, и ръководство за доставки за подпомагане. [Калифорния Национална гвардия[ редовно лети дрони над активни диви пожари, за да картографира периметъра на пожар в реално време, помага пожарникари разпределят ресурси и планове за евакуация. Дроните, оборудвани с термокамери могат да засекат горещи точки невидими за невъоръжено око, способност, която е доказала критична и в диви пожари и градски операции търсене-резку.

Търсене и спасяване

Локирането на изгубен турист в планински терен или изчезнало дете в селски район е надпревара с времето. Дроните могат да покрият огромни райони много по-бързо от наземните екипи, а топлинните сензори могат да засекат телесна топлина дори в плътни листа или през нощта. Колорадо Националната гвардия е интегрирала дрони в своите операции по спасяване с висока надморска височина, докато Националната гвардия на Вашингтон използва suAS, за да търси жертви на лавина. В много случаи операторът на дрон може да маркира точните координати на жертвата и да ги предаде директно на наземния спасителен персонал, като намалява времето за реагиране от часове до минути.

Гранична сигурност и борба с наркотиците

В рамките на Операция "Фаланкс" и подобни държавни инициативи, силите на гвардията работят с дрони, които осигуряват постоянно наблюдение по отдалечени участъци от границата. Данните се споделят с Вътрешна сигурност, Гранична полиция и местната полиция. Дроните предлагат значително предимство над наземни патрули в тези среди: те могат да наблюдават големи райони, без да разкриват присъствието си, и могат да следват цели на безопасно разстояние, без да ги предупреждават.

Охрана на голямо събитие

Когато Националната гвардия осигурява сигурност за големи обществени събития . Супер Боул, политически конвенции, президентски встъпителни думи, или международни срещи . дрони са стандартна част от архитектурата за сигурност. Те осигуряват наблюдение, наблюдение на движението на тълпата, и откриване на заплахи като подозрителни пакети или неоторизирани превозни средства. По време на 2021 Президентска инрогация, D.C. Националната гвардия управлява множество дрон системи за осигуряване на периметъра, координира със закона, и поддържа ситуационното съзнание в претъпкана градска среда.

Технически възможности и заряди

Ефективността на всяка мисия на дрон зависи от сензорите и инструментите за обработка на данни, които носи. Националната гвардия оборудва своите дрони с набор от полезни товари, съобразени с конкретни типове мисии.

Електрооптични/инфрачервени (EO/IR) фотоапарати

EO/IR камерите са полезен товар за наблюдение и разузнаване на кон. Високорезолюционните дневни камери осигуряват детайлни изображения за оценка и идентификация на повредите, докато инфрачервените сензори откриват топлинните сигнатура за нощни операции, търсене и спасяване, както и огнена карта. Много системи EO/IR включват лазерни радари и прицелни обозначения, което позволява на дрона да точно геолокация обекти от интерес.

Радиолокационен радиолокационен радиолокатор за синтетична апертура (SAR)

САР може да проникне в облаци, дим и зеленина, за да създаде изображения с висока резолюция на земята. Това е от решаващо значение за реагиране при бедствия, когато времето ограничава визуално наблюдение, или за разузнаване в гористи или джунгли среди. САР може да открие промени в терена с течение на времето, което е полезно за наблюдение на наводнения, свлачища, или незаконно строителство по границите.

Сигнали Intelligence (SIGINT) и съобщения Relay

Те могат да служат и като радиопредаватели, като разширяват обхвата на тактическите радиостанции за наземните войски. В резултат на ураган, когато клетъчните кули са свалени, дронът, действащ като реле, може да възстанови критичните комуникации за първите отговорили.

Връзка и интеграция в реално време

Всички дронове на Gard могат да бъдат интегрирани в общ софтуер за оперативна картина, като например Google Earth-базирани инструменти или системи за военна команда и контрол, които позволяват на много участници в процеса на вземане на решения да видят същата информация едновременно.

Структура на оперативната интеграция и команди

Как Националната гвардия организира операциите си с дрон зависи от това дали мисията е активирана от държавата или федерална. Съгласно дял 32 статут (държавно активно дежурство), губернаторът командва патрулни единици, и дрони, които действат съгласно държавните закони и разрешителните за FAA. Под дял 10 статут (федерално активиране), президентът командва единиците и те действат съгласно Министерството на отбраната органи и регламенти.

Тази двустатова рамка дава на гвардията уникална гъвкавост. Един отряд от Сиви Орел може да управлява разузнавателна мисия за домашен горски пожар под държавен контрол една седмица, след което да се разположи в чужбина под федерален контрол следващата. Координацията с гражданските агенции е рутинна част от операциите на Гвардията дрон. Guard обикновено работи с държавни агенции за управление на извънредни ситуации, FAA, Министерството на вътрешната сигурност, и Националната Океанска и Атмосферна администрация (NOAA) да деконфликтират въздушното пространство и да споделят данни.

Стандартните оперативни процедури за мисиите на охранителите включват планиране на мисиите, координация на въздушното пространство, подбор на полезен товар, разпространение на данни и анализ на постмисията[. Повечето екипи на охраната на UAS поддържат 24-часова наличност за аварийното изпълнение, а много от тях имат постоянни споразумения с държавните центрове за извънредни операции, които да се разгърнат в момента.

Обучение и сертифициране за оператори на дронове

Оперативен дрон за Националната гвардия не е толкова просто като летене на потребител четирикоптер. Операторите трябва да бъдат обучени в аеронавтика, планиране на мисията, сензорна операция, и комуникации. Армията и въздушната гвардия следват същите стандарти за обучение като техните активни колеги, с допълнителни държавни специфични сертификати за вътрешни операции.

За малки UAS операторите обикновено завършват Малкият UAS оператор на Army във Fort Ruker (сега Fort Novosel) или Обучението на Air Forces[. Те трябва да притежават FAA част 107 сертификат за дистанционно пилотно обслужване във вътрешното въздушно пространство. За по-големи системи като Сивия орел операторите посещават формален тръбопровод за обучение, който трае няколко месеца и включва обучение на полетни системи, обучение на мисиите и тактически упражнения за заетост.

Поддръжката на дрон трябва да бъде сертифицирана на конкретната въздушна рамка, докато анализаторите на изображения се учат да интерпретират видеоклипа с пълна скорост и все още да правят изображения за докладване. Много екипи на гвардията провеждат ежегодно обучение, което симулира сценарии за реагиране при бедствия, давайки на екипажа практически опит с координацията между агенциите, която се изисква от мисиите в реалния свят.

Правни и етични съображения

За разлика от мисиите в чужбина, вътрешното наблюдение трябва да се спазва Законът за Posse Comitatus, който ограничава военното участие в правоприлагането. Въпреки това силите на Националната гвардия, действащи под държавна власт по дял 32, не са обвързани от Posse Comitatus по същия начин като федералните сили, което им позволява да подкрепят правоприлагащите агенции с надзор и разузнаване.

За да се отговори на на загрижеността , повечето държави са установили политики, които уреждат как се съхраняват, споделят и заличават събраните от дрона данни. Националната гвардия[ е издала насоки, в които се посочва, че вътрешните операции с безпилотни самолети следва да се извършват по начин, който съответства на Четвъртата поправка и че запазването на данните трябва да бъде ограничено до изискванията за мисията. На практика това означава, че кадрите от движението на тълпата или частната собственост не се запазват, освен ако не са свързани с конкретно разследване или законна процедура.

FAA[ играе централна роля в регулирането на полетите на гардове. Обществените оператори на въздухоплавателни средства, включително Националната гвардия, трябва да получат сертификат за разрешение (COA) от FAA да летят във вътрешното въздушно пространство. COAs определят ограниченията на височината, оперативните зони и изискванията за координация с контрола на въздушното движение. По време на извънредни ситуации FAA може да ускори одобрението на COA, понякога в рамките на часове.

Предимства над обтегнати платформи

Дроните предлагат няколко различни предимства пред пилотирани самолети и наземни патрули за наблюдение и разузнавателни мисии.

  • Безопасно: Дрони елиминират риска за пилотите и екипажа в опасни среди . дали това означава летене през див пожар дим, над зони за бедствия с нестабилни структури, или в спорно въздушно пространство отвъд океана.
  • Издръжливост: Малките дронове могат да летят 1-2 часа, докато системите MALE могат да останат на високо над 20 часа. Тази устойчивост позволява непрекъснато наблюдение на ситуацията без необходимост от въртене на екипажа или зареждане с гориво.
  • Загубена ефективност:[ Оперативните разходи на малък дрон е част от тази на пилотиран хеликоптер или стационарен самолет. Един полетен час на UH-60 Black Hawk може да струва хиляди долари, докато SUAS полетен час може да струва по-малко от сто долара, включително поддръжка и връзки с данни.
  • Рапидиране: Ръчно-запалените дронове могат да бъдат във въздуха в рамките на минути от пристигането на мястото, осигурявайки незабавно ситуационно съзнание, докато по-големите активи все още са на път.
  • Нисък профил на наблюдение:[ Малките дронове са тихи и трудно чуващи се на височина, което ги прави идеални за тайно разузнаване и за операции, при които видимо военно присъствие може да предизвика обществено безпокойство.

Изследвания на случаите: реално-световни разработчици

Изследването на конкретни мисии илюстрира практическата стойност на дроновете на Националната гвардия в ролята на наблюдател и разузнавач.

Ураганът Харви, 2017

Тексас Националната гвардия стартира множество екипи дронове в рамките на часове от падането на Hurricane Харви. Използването на suAS, оборудвани с EO/IR камери, охранители оценяват структурни повреди по домовете, идентифицирани наводнени пътища, и разположени заседнали жители на покриви. Термичен образ помогна за разграничаване между наводнени структури и суха земя, което позволява на спасителни екипи да приоритизира зони с най-висока концентрация на хората в беда. Данните от дрона бяха изпратени до държавния център за спешни операции в Остин, където той информира за разпределението на спасителните средства на хеликоптери.

California Wildfires, 2020-2023

През катастрофалните сезони на пожари през последните години Калифорния Национална гвардия прелетя MQ-9 Reaper дрони над активни пожарни зони. Инфрачервените сензори на Reapers засякоха горещи точки и изригвания чрез силен дим, което позволи на пожарникарите да определят местата, където пожарът е вероятно да скочи ограничителна линия. Дроните също така осигуриха в реално време карта на пожарните периметъри, които бяха споделени с CAL FIRE и U.S. Forest Service. Освен това, Guard летяха по-малки SUAS да разузнават маршрути за евакуация и да наблюдават качеството на въздуха в населените райони по посока на пожара.

Югозападна гранична сигурност, в ход

Аризона Национална гвардия работи на SUAS и по-големи дрони Сенки по протежение на границата между САЩ и Мексико като част от операция Phalanx. Тези дронове осигуряват постоянно наблюдение на отдалечени каньони и коридори, използвани от контрабандисти. В една забележителна операция, дрон Сенки проследи група от лица, носещи раници през пустинята зона; инфрачервената камера на дрон засече тяхната телесна топлина през нощта, и Guard координира с гранични патрулни агенти за прихващане на групата. дрон наблюдение е бил използван също така за откриване на наркотрафик и изоставени превозни средства, използвани от трафикантите.

Бъдещи разработки: Накъде се е запътила технологията на дроновете

Националната гвардия активно проучва способностите на дроновете от следващо поколение за подобряване на наблюдението и разузнаването.

Автономни операции и изкуствен интелект

Едно от най-значимите събития е интеграцията на изкуствен интелект за автономен полет и анализ на данни. AI-захранваните дрони могат да бъдат програмирани да следват предварително определени патрулни маршрути, да избягват препятствия, и дори да идентифицират обекти на интерес год. като лице в беда, превозно средство, или огнено горещо място . Това намалява капацитета на оператора и позволява на един екипаж да управлява множество дронове едновременно. Guard тества системи, които могат автономно да класифицират повредите в пост-разпадни изображения, ускорявайки процеса на оценка.

Извън визуалната линия на наблюдение (BVLOS) Операции

В момента повечето полети на гвардейците изискват от оператора да поддържа визуалната линия на видимост с въздухоплавателното средство. BVLOS разрешение ще позволи на дроновете да летят далеч извън местоположението на оператора, отваряйки разузнавателни мисии с далечен обсег над стотици километри. FAA[ работи с Министерството на отбраната, за да създаде коридори BVLOS за обществена безопасност и военни дронове. Guard стои да се възползват значително: BVLOS-капитан MALE дрон може да лети от Националната гвардия до място за бедствие стотици мили без нужда от междинни наземни станции.

Технология на рояците

Дрон рояк поредици малки неоторизирани самолети, работещи като координиран екип го предлага възможност да покрие големи площи или да проведе едновременно обитаване. Guard е изследван рояк за търсене и спасяване сценарии, където дузина малки дронове могат да търсят мрежа планинска верига в минути. Swarm технология също има приложения за наблюдение: множество дронове могат да предоставят припокриване покритие на целева площ, което прави невъзможно за всеки на земята да се избегне откриване.

Подобрена миниатюризация на сензорите и живот на батерията

Тъй като сензорите стават все по-малки и по-способни, дори и най-малките дронове на Guard ще могат да носят високо резолюция EO/IR, хиперспектрални образори или химически детектори. Технологията на батериите продължава да се подобрява, като някои SUAS сега постига полетно време от повече от един час на едно зареждане. Твърди батерии и водородни горивни клетки могат да натиснат издръжливостта дори по-далеч, което позволява на малките дронове да съответстват на устойчивостта на много по-големи платформи.

Оперативна съвместимост с мрежи на първите участници

Това би позволило на полицията, пожара и EMS персонал да видят видеото на Gard дроновете на мобилните си устройства или на командните си превозни средства, без да се налага отделно оборудване или входове. Безжичното споделяне на данни допълнително ще интегрира възможностите за въздушно наблюдение на Guard в по-широката екосистема за аварийно реагиране.

Заключение: Постоянно око за мисията на родината

Използването на дрони за наблюдение и разузнаване на Националната гвардия е узряло от експериментално до съществено значение. Дали летенето над ураганно-развита брегова линия, проследяване на напредъка на пожар, търсене на изчезнал човек, или наблюдение на границата пресичане, дронове дават на командирите на гвардията и техните цивилни партньори ниво на ситуационното осъзнаване, че е невъзможно само преди поколение. Предимствата горят безопасност, издръжливост, разходи, и скорост го правят естествени годни за двойните и федерални мисии на гвардията.

С напредването на технологиите, гвардията ще задълбочи зависимостта си от дронове. Автономни способности, BVLOS операции, и Al-инхалирани анализ на данни ще позволи на гвардията да направи повече с по-малко персонал, като същевременно поддържа най-високите стандарти за спазване на закона и защита на личните данни. Националната гвардия не само приема дронове; тя развива целия си подход към наблюдението и разузнаването, поставяйки упорито, мрежа, и интелигентно око в небето над всяка общност, която служи.

За повече информация относно програмите на Националната гвардия на UAS посетете Официалния сайт на Националната гвардия, изследвайте ]Средната страница на армията на U.S. Безпилотни летателни системи или прегледайте Порталът на безпилотните летателни системи на FAA. Допълнителни проучвания и документи на политиката са достъпни чрез Катедрата на изследователска програма на Вътрешна сигурност .