Uvod: Oči na nebu za Građanskog vojnika

Nacionalna garda ima jedinstven položaj u američkoj vojsci kao i federalne rezervne snage i sredstvo za hitno odziv na državnom nivou, bilo da čuva domovinu tokom prirodne katastrofe ili se rasporedi preko mora, garda mora da radi sa agility i preciznošću. Poslednjih godina, jedan alat je preobrazio kako Garda prikuplja kritične informacije: bespilotno vazdušno vozilo ili dron. Ovi avioni, koji se kreću od ručno uspravljenih mikro-UAV-ova do srednje dužine platforme za dugotrajno održavanje, daju jedinicama Nacionalne garde uporno oko na nebu za nadzor i izviđanje.

Dronovi pružaju nivo situacione svijesti koja je bila dostupna samo preko skupih aviona ili riskantnih kopnenih patrola. Nacionalna garda je integrisala bespilotne sisteme u svoje domaće i prekomorske operacije ubrzanim tempom, vođene tehnološkim napredovanjem i zahtevima misije. Ovaj članak istražuje kako Nacionalna garda koristi dronove za nadgledanje i izviđanje, platforme koje radi, pravni okvir koji vodi njihovu upotrebu, i šta budućnost drži za bespilotnu avijaciju u Gardi.

Evolucija Dronova u Nacionalnoj gardi

Usvajanje dronova nije se dogodilo preko noći, rani eksperimenti sa bespilotnim sistemima 1990-ih i ranih 2000-ih bili su ograničeni na šačicu jedinica, prvenstveno za gađanje i sigurnost dometa. Ratovi u Iraku i Afganistanu ubrzali su potražnju za stalnim nadzorom, a američka vojska je uložila u tehnologiju drona.

Ugrožena uloga garde u odgovoru na katastrofu stvorila je prirodnu potražnju za bespilotnim letjelicama. Nakon uragana Katrina 2005. godine, vojska je prepoznala potrebu za boljom procjenom zračnih oštećenja. do vremena kada je uragan Harvey udario Teksas 2017. godine, Nacionalna garda Teksasa je već preletala bespilotne letjelice iznad poplavljenih četvrti kako bi locirala nasukane stanovnike. Federalna uprava zrakoplovstva (FAA) je ublažila ograničenja za operacije javnih zrakoplova za reakciju na katastrofe, a države su počele graditi posvećene bespilotne avionske sustave (UAS) unutar svojih gardijskih struktura. Danas, više od polovine američkih država i teritorija imaju jedinice Nacionalne garde UAS-a sposobne za provođenje nadzornih i izvidničkih misija kako za vojne tako i civilne vlasti.

Moderni dronovi su manji, pouzdaniji i nose bolje senzore nego prije deset godina. Život baterije je poboljšan, minijaturizacija omogućava napredna opterećenja na malim zračnim okvirima, a linkovi podataka pružaju video u realnom vremenu zapovjednicima na terenu.

Vrste dronova koje koristi Nacionalna garda

Nacionalna garda upravlja raznolikom flotom bespilotnih aviona, od kojih je svaka optimizirana za različite profile misije.

Sistemi malih bespilotnih aviona (SUAS)

Male dronove, obično težine ispod 55 funti, najčešće su raspoređene u Nacionalnoj gardi. To uključuju ručno ispaljene sisteme kao što su RQ-11 Raven, PD-100 Crni stršljen] nano-drone, i komercijalne platforme kao što su DJI Matrice[] ili Skydio X2. SUAS su idealne za kratkoročno izviđanje, pružajući vojnicima preko-hiljnu situaciju svijest ili dajući komandantima prizore ptičjeg pogleda u katastrofu.

Sistemi srednje visine Dugodožne Endurance (MALE)

Za uporni nadzor koji pokriva velike površine, Garda polja veće platforme poput MQ-1C Gray Eagle i, u nekim jedinicama, MQ-9 Reaper. Ove letjelice mogu ostati u zraku 20 sati ili više, noseći elektrooptičke/infracrvene kamere, sintetički radar za aperturu, i signale obavještajnih opterećenja. Vojska Nacionalne garde radi sa jedinicama Gray Eagle koje podržavaju obje državne misije (kao što je nadzor požara) i federalne rasporede. Kada se uragan približava, MALE-ova letjelica može da leti na velikoj visini, pružajući kontinuirane video hrani za hitne operacije centre stotinama milja daleko.

Sistemi za privezivanje i uspravno polijetanje i slijetanje (VTOL)

Neke jedinice garde koriste i privezane dronove koji primaju energiju iz zemaljske stanice, omogućavajući im da danima ostanu u vazduhu. To su posebno korisni za sigurnost na velikim događajima ili za uspostavljanje trajnog komunikacijskog releja. VTOL hibridi, kao što je V-BAT ili Instant Eye, kombinuju vertikalni lift helikoptera sa izdržljivošću fiksnih krila aviona, čineći ih vrijednim za pomorske i ograničene operacije. Nacionalna straža New Yorka, je, na primjer, koristila VTOL dronove za pregled ispod mostova i infrastrukturu nakon oluja.

Osnovne aplikacije: Nadzor i Izviđanje u akciji

Nacionalna garda zapošljava dronove u širokom spektru misija, dok se nadzor i izviđanje preklapaju, služe različitim svrhama u praksi.

Procjena odgovora i štete u katastrofi

Kada uragan, tornado, zemljotres ili poplava udari, prvi prioritet je razumijevanje opsega štete. Maned avioni mogu biti prizemljeni zbog vremena ili nedostatka dostupnih aerodroma, ali dronovi često mogu letjeti u uvjete koji su previše opasni za let posade. Sjeverna Karolina Nacionalna garda] koristi dronove opsežno nakon uragana Firenca u 2018. da bi procijenili poplavu, locirali izolirane stanovnike, i navođenje pomagala. Kalifornijska nacionalna garda redovito leti dronicama preko aktivnih divljih požara na karti vatrenog perimetra u stvarnom vremenu, pomažući vatrogascima da izdvoji resurse i planiraju evakuaciju. Drones opremljena toplom kamerom može otkriti nevidljive za golo oko, sposobnost koja je dokazana kritično u obje operacije divljači i urbanom pretraživanju.

Traži i spasi

Lociranje izgubljenog planinara u planinskom terenu ili nestalog djeteta u ruralnom području je utrka protiv vremena. Dronovi mogu pokriti ogromne površine daleko brže od kopnenih timova, a toplinski senzori mogu otkriti tjelesnu toplinu čak i u gustom lišću ili noću. Colorado Nacionalna garda je integrirala trutovi u svoje operacije spašavanja visokih visina, dok je Washington Nacionalna garda koristila SUAS za traženje žrtava lavine. U mnogim slučajevima, operator drone može označiti precizne GPS koordinate žrtve i preneti ih direktno osoblju za spašavanje na tlu, rezanje vremena sa sati na minute.

Granične operacije osiguranja i kontra-droge

Jedinice Nacionalne garde stacionirane duž granice SAD-a i u pomorskim regijama koriste dronove za otkrivanje ilegalnih prelaza, krijumčarenja droge i drugih transnacionalnih kriminalnih aktivnosti. Pod Operacijom Phalanx i sličnim državnim inicijativama, jedinice Garde upravljaju bespilotnim letjelicama koje pružaju trajan nadzor duž udaljenih granica. Podaci se dijele s istragama Domovinske sigurnosti, graničnom patrolom i lokalnim snagama. Dronovi nude značajnu prednost nad kopnenim patrolama u tim sredinama: mogu pratiti velika područja bez otkrivanja njihove prisutnosti, i mogu pratiti ciljeve na sigurnoj udaljenosti bez upozorenja.

Obezbjeđenje događaja

Kada Nacionalna garda obezbedi sigurnost za velike javne događaje — Super Bowl, političke konvencije, predsjedničke inauguracije, ili međunarodne samite — dronovi su standardni dio sigurnosne arhitekture. Pružaju nadgledanje, praćenje pokreta mase, i otkrivanje prijetnji kao što su sumnjivi paketi ili neovlaštena vozila. Tokom 2021 Predsjedničke Inauguracije], Nacionalna garda je upravljala višestrukim dronovitim sistemima za osiguranje perimetra, koordinaciju sa provedbom zakona, i održavanjem situacijske svijesti u prepunom urbanom okruženju.

Tehničke mogućnosti i opterećenja

Učinkovitost svake misije drona zavisi od senzora i alata za obradu podataka koje nosi.

Elektrooptičke/infracrvene kamere

EO/IR kamere su radni konjski teret za nadzor i izviđanje. kamere visoke rezolucije dnevnom svjetlu pružaju detaljne slike za procjenu štete i identifikaciju, dok infracrveni senzori detektuju toplotne potpise za noćne operacije, potragu i spašavanje, i mapiranje vatre. Mnogi EO/IR sistemi uključuju laserske domete i označavanje ciljeva, omogućavajući dronu da precizno geolocira objekte od interesa.

Sintetski otvor radara (SAR)

SAR može prodrijeti u oblake, dim i lišće da bi se proizvele slike tla visoke rezolucije. To je kritično za reakciju na katastrofe kada vremenska ograničenja vizuelno promatranje, ili za izviđanje u pošumljenim ili džunglinim sredinama. SAR može otkriti i promjene na terenu tokom vremena, što je korisno za praćenje poplava, klizišta ili ilegalne gradnje duž granica.

Signali Obavještajna služba (SIGINT) i Komunikacijski preusmjeravanje

Veći stražarski dronovi mogu nositi SIGINT-ove terete za otkrivanje i lociranje radio emisija, podržavanje protudrogenih i protuterorističkih misija, također mogu služiti kao zračni komunikacijski releji, proširenje dometa taktičkih radio stanica za kopnene trupe, nakon uragana, kada su tornjevi u kvaru, dron koji djeluje kao relej može vratiti kritične komunikacije za prve odgovorne.

Svi stražari prenose video i telemetriju uživo do kontrolnih stanica na zemlji i, preko sigurnih mreža, do komandnih centara u državnim zajedničkim operativnim centrima ili federalnim agencijama. Ovi podaci mogu biti integrisani u zajednički operativni softver za slike, kao što su Google Earth-bazirani alati ili vojni sistemi za komandovanje-i-kontrolu, omogućavajući višestrukim donosiocima odluka da vide iste informacije istovremeno.

Operativna integracija i komandna struktura

Kako Nacionalna garda organizuje svoje operacije drona zavisi od toga da li je misija državno aktivirana ili federalna. pod Naslov 32] statusom (državna aktivna dužnost), guverner zapovijeda jedinicama garde, a dronovi djeluju po državnim zakonima i FAA certifikatima o autorizaciji. pod [Naslov 10] statusom (federalna aktivacija), predsjednik zapovijeda jedinicama, a djeluju i pod nadležnošću i propisima Ministarstva odbrane.

Ovaj dvostatički okvir daje Gardi jedinstvenu fleksibilnost. Jedinica Sivi Orl bi mogla da leti izviđačkom misijom za domaću divlju vatru pod kontrolom države jedne sedmice, a zatim da rasporedi preko mora pod federalnom kontrolom sledeće. Koordinacija sa civilnim agencijama je rutinski deo operacija gardijskih drona. Garda obično radi sa agencijama za upravljanje vanrednim situacijama, FAA, Ministarstvo domovinske bezbednosti, i Nacionalna okeanska i atmosferska administracija (NOAA) da dekonflikuje vazdušni prostor i deli podatke.

Standardne operativne procedure za misije straže drona uključuju planiranje misije, koordinaciju zračnog prostora, odabir opterećenja, širenje podataka, i analizu post-misija. Većina jedinica garde UAS-a održava 24-satnu dostupnost za hitno obavljanje zadataka, a mnoge imaju stalne sporazume sa centrima za hitne operacije u slučaju opasnosti da se rasporede u trenutku obavijesti.

Obuka i potvrda za operatore drona

Operatori moraju biti obučeni za aeronautiku, planiranje misije, senzorske operacije i komunikacije.

Za male UAS, operatori tipično završavaju Vojni mali UAS operativni program u Fort Rucker (današnji Fort Novosel) ili Avioforceov program obuke za obuku za SUAS. Također moraju imati FAA Part 107 Certifikat za daljinske pilote da bi djelovali u domaćem zračnom prostoru. Za veće sisteme poput Gray Eaglea, operateri prisustvuju formalnom treningu cjevovoda koji traje nekoliko mjeseci i uključuje obuku leta, instrukcije o sistemima misija i taktičke vježbe zapošljavanja.

Održavatelji i obavještajni analitičari također zahtijevaju specijaliziranu obuku. Osoblje održavanja drona mora biti certificirano na određenom zračnom okviru, dok analitičari slika uče interpretirati video full-motion i još uvijek imagery for reporting. Mnoge gardijske jedinice vode godišnje vježbe treninga koje simuliraju scenarije odgovora na katastrofe, dajući posadama ručno iskustvo s međuagencijskom koordinacijom koju misije u stvarnom svijetu zahtijevaju.

Pravna i etička razmatranja

Upotreba bespilotnih letjelica od strane Nacionalne garde postavlja važna pravna i privatna pitanja, posebno za domaće operacije. Za razliku od prekomorskih borbenih misija, domaći nadzor mora biti u skladu sa Zakonom Posse Comitatus, koji ograničava vojno uplitanje u provedbu zakona. Međutim, trupe Nacionalne garde koje djeluju pod državnom upravom pod vodstvom Possea Comitatusa nisu vezane na isti način kao i federalne snage, što im omogućava da uz nadzor i izviđanje podržavaju agencije za provedbu zakona.

Da bi se riješile zaštitne brige, većina država je uspostavila politike koje uređuju kako se podaci prikupljeni dronom čuvaju, dijele i brišu. Nacionalni gardijski biro je izdao navođenje navodeći da bi se operacije domaćih dronova trebale obavljati na način u skladu sa Četvrtim amandmanom, i da zadržavanje podataka treba biti ograničeno na zahtjeve misije. U praksi, to znači da snimka kretanja gomile ili privatne imovine nije zadržana osim ako nije relevantna za određenu istragu ili pravni postupak.

FAA također ima centralnu ulogu u regulaciji letova s bespilotnim letjelicama. Javni operatori zrakoplova, uključujući Nacionalnu gardu, moraju dobiti certifikat o ovlaštenju (COA) od FAA-e da bi letjeli u domaćem zračnom prostoru. COAs preciziraju ograničenja nadmorske visine, operativna područja, i koordinaciju zahtjeva s kontrolom zračnog prometa. Tokom hitnih slučajeva FAA može ubrzati odobrenja COA-e, ponekad u roku od nekoliko sati.

Prednosti nad platformom

Dronovi nude nekoliko posebnih prednosti nad ljudima avionima i kopnenim patrolama za nadgledanje i izviđanje misija.

  • Sigurnost: Dronovi eliminiraju rizik za pilote i posadu u opasnim sredinama — bilo da to znači letenje kroz dim u divlju vatru, preko zona katastrofa sa nestabilnim strukturama, ili u osporavanom zračnom prostoru u inostranstvu. Nijedan zrakoplovni čuvar nije izgubljen u padu drona tokom domaćih operacija.
  • Endurance: Male dronove mogu letjeti 1-2 sata, dok MALE sistemi mogu ostati u vis preko 20 sati. Ova upornost omogućava kontinuirano praćenje situacije bez potrebe za rotacijom posade ili dopunjavanjem goriva.
  • Kosta efikasnost: Operativni trošak male radilice je djelić onog helikoptera ili aviona s fiksnim krilima.Jedan sat leta na UH-60 Black Hawku može koštati hiljade dolara, dok sat leta SUAS-a može koštati manje od sto dolara, uključujući i održavanje i linkove podataka.
  • Rapid Raspoređivanje: Ručno isplovljene letjelice mogu se poletjeti u roku od nekoliko minuta po dolasku na mjesto događaja, pružajući neposrednu situacijsku svijest dok su veća sredstva još na putu.
  • Low opservable Profil: Male dronove je tiho i teško vidjeti ili čuti na visini, čineći ih idealnim za tajno izviđanje i za operacije gdje bi vidljivo vojno prisustvo moglo izazvati zabrinutost javnosti.

Studije slučaja: Deployments real-world

Ispitivanje specifičnih raspoređivanja ilustrira praktičnu vrijednost bespilotnih letjelica Nacionalne garde u nadzornim i izviđačkim ulogama.

Hurricane Harvey, 2017.

Nacionalna garda u Teksasu je lansirala više timova drona u roku od nekoliko sati od pada Hurricana Harveya. Koristeći SUAS opremljen EO/IR kamerama, operateri straže su ocijenili strukturnu štetu na kućama, identificirali poplavljene ceste, i locirali nasukane stanovnike na krovovima. Termalna slika pomogla je u razlikovanju poplavljenih struktura i suhog tla, omogućavajući timovima za spašavanje da prioritetno odrede područja s najvećom koncentracijom ljudi u nevolji. Podaci o dronu su se prenosili u centar za hitne operacije u Austinu, gdje je obavijestila o dodjeli sredstava za spašavanje helikoptera.

Kalifornijski požari, 2020-2023

Tokom katastrofalnih sezona požara posljednjih godina, Kalifornijska nacionalna garda je letela MQ-9 Reaper dronovi preko aktivnih vatrogasnih zona. Reaperovi infracrveni senzori su otkrili žarišta i rasplamsavanja kroz težak dim, omogućavajući vatrogascima da identificiraju lokacije gdje je vatra vjerovatno trebala preskočiti linije zabrane. Dronovi su također omogućili kartiranje vatrenih područja u realnom vremenu, koje je bilo podijeljeno s CAL Vatrogascima i američkom šumskom službom.

Sigurnost na Jugozapadnoj granici, u tijeku

Arizona Nacionalna garda upravlja SUAS-om i većim letjelicama Sjenki duž granice SAD-a-Meksiko u sklopu operacije Phalanx. Ove letjelice pružaju stalan nadzor udaljenih kanjona i koridora koje koriste krijumčari. U jednoj značajnoj operaciji, sjena je pratila grupu osoba koje nose ruksake preko pustinjskog područja; infracrvena kamera drona je noću detektirala njihovu tjelesnu toplinu, a Garda je koordinirala s graničnim agentima patrole kako bi presrela grupu. Drone nadzor je također korišten za otkrivanje droge i napuštenih vozila koja koriste prometnici.

Budući razvoj: Gdje se vodi tehnologija bespilotnih vozila

Nacionalna garda aktivno istražuje mogućnosti drona sljedeće generacije da pojača nadzor i izviđanje.

Autonomne operacije i veštačka inteligencija

Jedan od najznačajnijih razvoja je integracija umjetničke inteligencije za autonomnu analizu leta i podataka. bespilotne letjelice na AI pogon se mogu programirati da prate unaprijed određene patrolne rute, izbjegavaju prepreke, pa čak i identificiraju predmete od interesa — kao što je osoba u nevolji, vozilo ili vatrena žarišta — bez potrebe za stalnim ljudskim unosom. To smanjuje opterećenje operatera i omogućava jednoj posadi da istovremeno upravlja višestrukim bespilotnim letjelicama. Straža testira AI-asisted sisteme koji mogu autonomno klasificirati tipove oštećenja u post-razbojima, ubrzava proces procjene.

Izuzetno od vizuelnog linija nišana

BVLOS autorizacija bi omogućila dronove da lete daleko iznad lokacije operatera, otvarajući dalekometne izviđačke misije na više stotina milja. FAA je radila sa Ministarstvom odbrane da uspostavi koridore BVLOS za javnu sigurnost i vojne bespilotne letjelice. Garda ima značajnu korist: BVLOS-sposoban MALE dron mogao bi letjeti iz baze Nacionalne garde do mjesta katastrofe stotinama milja daleko bez potrebe intermedijarnih zemaljskih stanica.

Tehnologija za zagrijavanje

Rojevi drona — više malih bespilotnih aviona koji rade kao koordinirani tim — nude mogućnost pokrivanja velikih područja ili simultanih pretraga. Straža je istražila rojenje za scenarije traženja i spašavanja, gdje desetak malih bespilotnih letjelica može za nekoliko minuta pretraživati planinski lanac. Tehnologija za zagrijavanje također ima aplikacije za nadzor: više bespilotnih letjelica može pružiti preklapajuće pokrivanje ciljanog područja, čime bi bilo kome na terenu bilo nemoguće izbjeći otkrivanje.

Poboljšana minijaturizacija senzora i život baterije

Kako senzori postaju sve manji i sposobniji, čak i najsitniji stražarski dronovi će moći nositi visoko-rezolucionarne EO/IR, hiperspektralne slikovne slike, ili hemijske detektore. Tehnologija baterije se nastavlja poboljšavati, s tim da neki SUAS sada postiže letna vremena od preko jednog sata na jednom punjenju.

Interoperabilnost sa mrežama prvog odgovora

Garda radi na tome da svoje dron feedove učini dostupnim civilima koji prvi reaguju preko postojećih mreža kao što su FirstNet (narodna mreža za javno osiguranje širokopojasne mreže). To bi omogućilo policiji, vatrogascima i osoblju EMS-a da vide video straže na svojim mobilnim uređajima ili u njihovim komandnim vozilima bez potrebe za odvojenom opremom ili prijavama. Bezopasno dijeljenje podataka će dodatno integrisati Gardine sposobnosti za zračni nadzor u širi ekosistem za hitne slučajeve.

Zaključak: Uporno oko za domovinsku misiju

Nacionalna garda je koristila dronove za nadzor i izviđanje sazrela od eksperimentalnog do suštinskog, bilo da je letenje iznad obale razorene uraganom, praćenje napredovanja požara, traženje nestale osobe ili praćenje graničnog prelaza, dronovi su dali komandantima garde i njihovim civilnim partnerima nivo situacione svijesti koja je bila nemoguća samo prije jedne generacije. Prednosti — sigurnost, izdržljivost, trošak i brzina — čine bespilotne sisteme prirodnim za Gardine dvodržavne i federalne misije.

Kako tehnologija nastavlja napredovati, Garda će produbiti svoje oslanjanje na dronove. Autonomne sposobnosti, operacije BVLOS-a, i analize podataka koje će pojačati AI će omogućiti Gardi da učini više sa manje osoblja, uz zadržavanje najviših standarda pravne usklađenosti i zaštite privatnosti. Nacionalna garda ne samo da usvaja bespilotne letjelice; ona razvija svoj cijeli pristup nadzoru i izviđanju, stavljanjem upornog, umreženog, i inteligentnog oka na nebu iznad svake zajednice kojoj služi.

Za više informacija o programima Nacionalne garde UAS-a, posjetite Službenu stranicu Nacionalne garde, istražite U.S. Army Unmanned Aircraft Systems page, ili pregledajte FAA-in portal bespilotnih sistema za avione. Dodatne studije slučajeva i političke dokumente dostupne su kroz Departman programa istraživanja Domovinske sigurnosti.