Úvod: Oči na oblohe pre Občana vojaka

Národná garda má jedinečnú pozíciu v americkej armáde ako federálnej rezervnej sily a štát-úroveň núdzového zásahu aktíva. Či stráženie domov počas prírodnej katastrofy alebo nasadenie v zámorí, Stráž musí pracovať s agility a presnosť. V posledných rokoch, jeden nástroj zmenil spôsob, ako garda zhromažďuje kritické informácie: bezpilotné letecké vozidlo, alebo dron. Tieto lietadlá, od ručne spustených mikro-UAV až stredne-alth-endurance dlhé-endurance platformy, dať jednotky národnej gardy trvalé oko na oblohe pre dohľad a prieskum. Pátraním dron technológie, Stráž môže posúdiť škody po hurikáne, sledovať šírenie divokého ohňa, lokalizovať chýbajúceho turista, alebo zabezpečiť veľkú verejnú udalosť

Drony poskytujú úroveň situačného povedomia, ktoré bolo predtým k dispozícii len prostredníctvom nákladných lietadiel s posádkou alebo rizikových pozemných hliadk. Národná garda zaradila bezpilotné systémy do svojich domácich a zámorských operácií v zrýchlenom tempe, poháňané technologickým pokrokom a požiadavkami misie. Tento článok skúma, ako národná garda používa drony na dohľad a prieskum, platformy, ktoré prevádzkuje, právny rámec, ktorý riadi ich používanie a čo budúcnosť pre bezpilotné letectvo v garde.

Vývoj dronov v národnej garde

V roku 1990 a začiatkom 2000 boli v Národnej garde prijaté drony, ktoré sa nestali cez noc. Skoré experimenty s bezpilotnými systémami boli obmedzené na niekoľko jednotiek, predovšetkým pre cielenú prax a bezpečnosť dosahu. Vojny v Iraku a Afganistane urýchlili dopyt po neustálom sledovaní a americká armáda investovala do technológie drone. Ako strážne jednotky nasadené v zahraničí, vrátili sa s bojovými skúsenosťami operačné platformy, ako RQ-7 Tieň a MQ-1 Predátor.

V domácom prostredí, úloha gardy v reakcii na katastrofy vytvoril prirodzený dopyt po dronoch. Po hurikáne Katrina v roku 2005, armáda uznala potrebu lepšieho leteckého posudzovania škôd. V čase, keď Hurricane Harvey udrel Texas v roku 2017, Texas národná garda už lietal drony nad zaplavené štvrte nájsť uviaznutých obyvateľov. Federálna letecká správa (FAA) zmiernil obmedzenia na verejné lietadlá prevádzky pre reakciu na katastrofy, a štáty začali budovať špecializované programy bezpilotné lietadlá systému (UAS) v rámci svojich strážnych štruktúr. Dnes, viac ako polovica štátov a území USA majú národné stráže UAS jednotky schopné vykonávať sledovanie a prieskumné misie pre vojenské a civilné orgány.

Moderné drony sú menšie, spoľahlivejšie a nesú lepšie senzory ako pred desiatimi rokmi. Životnosť batérie sa zlepšila, miniaturizácia umožňuje pokročilé užitočné zaťaženie na malých dramatickom ráme a dátové spojenia poskytujú veliteľom v reálnom čase video na zemi. Strážca bol nadšeným adoptívnikom týchto schopností, často poľujú na komerčné mimopoliceové systémy popri vojenských platformách.

Typy dronov používané národnou gardou

Národná garda prevádzkuje rôznorodú flotilu bezpilotných lietadiel, z ktorých každá je optimalizovaná pre rôzne profily misie. Pochopenie platforiem pomáha objasniť, ako garda vykonáva dohľad a prieskum.

Malé bezpilotné letecké systémy (suas)

Malé drony, ktoré vážia menej ako 55 kilogramov, sú najčastejšie rozmiestnené UAS v Národnej garde. Medzi ne patria ručne spustené systémy ako [[RQ-11 Raven[, [PD-100 Black Hornet[] nano-dron a komerčné platformy, ako DJI Matrice[ alebo Skydio X2. UAS sú ideálne pre prieskum krátkeho dosahu, poskytujú jednotky s nadhorským postavením alebo poskytujú veliteľom letového oka očnej zóny. Môžu byť nastavené a vypustené v minútach posádkou dvoch osôb, ktoré sú veľmi citlivé na domáce núdzové situácie.

Systémy so strednými výškami s dlhými výdobytkami (MALE)

Pre trvalé sledovanie pokrývajúce veľké oblasti, stráže poľa väčšie platformy, ako [MQ-1C Gray Eagle [] a, v niektorých jednotkách, [MQ-9 Reaper[. Tieto lietadlá môžu zostať nad vodou 20 hodín alebo viac, nesú elektrooptické/infračervené kamery, radar syntetických apertov a signály inteligencie užitočného zaťaženia. Armáda Národná garda prevádzkuje jednotky Gray Eagle, ktoré podporujú štátne misie (ako monitorovanie divokého ohňa) a federálne nasadenie. Keď sa blíži hurikány, pale dron môže pokloniť vo vysokej nadmorskej výške, poskytuje kontinuálne video výstupy do stredísk núdzových operácií stovky míľ ďaleko.

Pripevnené a vertikálne systémy vzletu a pristátia (VTOL)

Niektoré jednotky gardy používajú aj priviazané drony, ktoré prijímajú energiu z pozemnej stanice, čo im umožňuje zostať vo vzduchu počas dní v čase. Tie sú obzvlášť užitočné pre bezpečnosť na veľkých podujatiach alebo pre vytvorenie trvalého komunikačného relé. VTOL hybridy, ako [[V-BAT[ alebo Instant Eye[, kombinujú vertikálne zdvihnutie vrtuľníka s vytrvalosťou pevného krídla lietadla, čo je cenné pre námornú prevádzku a obmedzenú plochu. New Yorkská národná garda napríklad používa VTOL drony na kontrolu spodnej časti mostov a prehľad infraštruktúry po búrkach.

Hlavné aplikácie: dohľad a prieskum v akcii

Národná garda zamestnáva drony v širokom spektre misií, zatiaľ čo dohľad a prieskum sa prekrývajú, slúžia na odlišné účely v praxi.

Reakcia na katastrofy a posúdenie škôd

Keď hurikán, tornádo, zemetrasenie alebo povodeň štrajky, je prvou prioritou pochopiť rozsah škody. Manden lietadlo môže byť uzemnené počasie alebo nedostatok dostupných letísk, ale drony môžu často lietať do podmienok, ktoré sú príliš nebezpečné pre posádky letu. [North Carolina National Guard] používal drony extenzívne po hurikáne Florence v roku 2018 na posúdenie záplav, lokalizovať izolované obyvateľov, a vodiace záchranné zásoby. [Kalifornia National Guard[ pravidelne lietať drony nad aktívnymi požiarmi na mapovanie požiarneho obvodu v reálnom čase, pomáha hasičov prideliť zdroje a plán evakuácie. Drony vybavené termokamery môžu detekovať horúce miesta neviditeľné voľným okom, schopnosť, ktorá sa ukázala ako kritická v oboch divokých a mestských pátracích operáciách.

Hľadanie a záchrana

Nachádza sa stratený turista v horskom teréne alebo nezvestné dieťa vo vidieckej oblasti je závod v čase. Drony môžu pokryť obrovské oblasti oveľa rýchlejšie ako pozemné tímy, a tepelné senzory môžu odhaliť telesné teplo aj v hustých lístiach alebo v noci. [Colorado National Guard[ integroval drony do svojich vysoko-výška-záchranné operácie, zatiaľ čo Washington National Guard[ používa sUAS na vyhľadávanie obetí lavín. V mnohých prípadoch môže prevádzkovateľ dronu označiť presnú GPS súradnice obete a preniesť ich priamo na pozemný záchranársky personál, rezanie času odozvy od hodín do minút.

Bezpečnosť hraníc a operácie proti drogám

Jednotky národnej gardy umiestnené pozdĺž hranice USA a Mexika a v námorných oblastiach používajú drony na odhaľovanie nelegálnych prechodov, pašovania drog a iných nadnárodných zločineckých aktivít. Pod [ Operácia Phalanx a podobné štátom riadené iniciatívy, strážne jednotky prevádzkujú drony, ktoré poskytujú trvalý dohľad pozdĺž vzdialených úsekov hraníc. Údaje sú zdieľané s vyšetrovaním vnútornej bezpečnosti, pohraničnej hliadky a miestne presadzovanie práva. Dróny ponúkajú značnú výhodu nad pozemnými hliadkami v týchto prostrediach: môžu monitorovať veľké oblasti bez odhalenia ich prítomnosti a môžu sledovať ciele v bezpečnej vzdialenosti bez toho, aby ich upozornili.

Bezpečnosť udalostí

Keď Národná garda poskytuje bezpečnosť pre veľké verejné udalosti

Technické spôsobilosti a výplatné zaťaženie

Účinnosť akejkoľvek misie dronu závisí od senzorov a nástrojov na spracovanie údajov, ktoré nesie. Národná garda vybavuje svoje drony radom užitočných materiálov prispôsobených konkrétnym typom misií.

Elektrooptické/infračervené (EO/IR) kamery

Kamery EO/IR sú pracovným kôňom na sledovanie a prieskum. Kamery s vysokým rozlíšením poskytujú detailné obrazy na posúdenie a identifikáciu škôd, zatiaľ čo infračervené senzory detekujú tepelné podpisy na nočné operácie, pátranie a záchranu a mapovanie požiaru. Mnohé systémy EO/IR zahŕňajú laserové snímače a označenie cieľov, ktoré dronu umožňujú presne geolokovať zaujímavé objekty.

Synthetic Aperture radar (SAR)

SAR môže preniknúť do oblakov, dymu a lístia, aby sa vytvorili obrazy zeme s vysokým rozlíšením. To je rozhodujúce pre reakciu na katastrofy, keď počasie obmedzuje vizuálne pozorovanie, alebo pre prieskum v lesnom alebo džungľovom prostredí. SAR môže tiež detekovať zmeny v teréne v priebehu času, čo je užitočné pre monitorovanie povodní, zosuvov pôdy alebo nezákonnej výstavby pozdĺž hraníc.

Signály Inteligencia (SIGINT) a Komunikačné Relé

Väčšie gárdové drony môžu prenášať užitočné zaťaženie SIGINT na detekciu a lokalizáciu rádiových emisií, podporu protidrogových a protiteroristických misií. Môžu tiež slúžiť ako palubné komunikačné relé, rozšírenie rozsahu taktických rádií pre pozemné vojská. V dôsledku hurikánu, keď sú postavené bunkové veže, dron pôsobiaci ako relé môže obnoviť kritickú komunikáciu pre prvých respondentov.

Spojenie a integrácia dát v reálnom čase

Všetky Guard drony vysielajú živé video a telemetriu do pozemných kontrolných staníc a cez zabezpečené siete do riadiacich centier v štátnych spoločných operačných centrách alebo federálnych agentúrach. Tieto údaje môžu byť integrované do spoločného operačného obrazového softvéru, ako []Google Earth[-založené nástroje alebo vojenské systémy riadenia a riadenia, ktoré umožňujú viacerým rozhodovacím subjektom vidieť tie isté informácie súčasne.

Operačná integrácia a štruktúra velenia

Ako národná garda organizuje svoje operácie dronu závisí od toho, či je misia aktivovaná štátom alebo federálna. Pod [Hlava 32] (štátna a aktívna povinnosť), guvernér velí strážnym jednotkám a drony pracujú podľa štátnych zákonov a FAA osvedčení o oprávnení. pod [Hlava 10 status (federálna aktivácia), prezident velí jednotkám, a oni pracujú pod ministerstvom obrany a predpisov.

Tento dual-status rámec dáva garde jedinečnú flexibilitu. Gray Eagle jednotka by mohla byť lietať prieskumné misie pre domáce divoký oheň pod kontrolou štátu jeden týždeň, potom nasadzuje do zámoria pod federálnou kontrolou ďalšie. Koordinácia s civilnými agentúrami je rutinnou súčasťou Guard dron operácií. Stráž zvyčajne pracuje so štátnymi pohotovostnými manažérmi, FAA, ministerstvo vnútornej bezpečnosti, a Národná oceánska a atmosférická správa (NOAA) dekonfliktného vzdušného priestoru a zdieľať dáta.

Štandardné prevádzkové postupy pre misie Guard dronu zahŕňajú [[ plánovanie misií, koordináciu vzdušného priestoru, výber užitočného zaťaženia, šírenie údajov a analýzu po ukončení letu. Väčšina jednotiek UAS stráží udržiava 24 hodín na núdzové úlohy a mnohé majú trvalé dohody so štátnymi strediskami núdzovej prevádzky, ktoré majú nasadiť v okamihu oznámenia.

Výcvik a certifikácia pre prevádzkovateľov dronov

Prevádzka dronu pre národnú gardu nie je tak jednoduché ako lietanie spotrebného kvadropter. Operátori musia byť vyškolení v letectve, plánovanie misie, prevádzku senzorov a komunikácie. Armáda a letecká národná garda sa riadia rovnakými štandardmi výcviku ako ich aktívne-výkonný náprotivky, s dodatočnými certifikácie pre konkrétne štát pre vnútroštátne prevádzky.

Pre malé UAS, prevádzkovatelia zvyčajne dokončiť [[ Army's Small UAS Operator Course] vo Fort Rucker (teraz Fort Novosel) alebo Air Force's sUAS tréningový program[. Musia tiež mať FAA Part 107 Vzdialený pilotný certifikát na prevádzku vo vnútroštátnom vzdušnom priestore. Pre väčšie systémy, ako je Gray Eagle, prevádzkovatelia zúčastniť formálneho školiace potrubia, ktorý trvá niekoľko mesiacov a zahŕňa letový výcvik, misie systémov inštrukcie, a taktické pracovné cvičenia.

Údržba a inteligentní analytici tiež vyžadujú špecializované školenie. Drone údržba personál musí byť certifikovaný na konkrétnom dramatickom draku, zatiaľ čo obrazy analytici naučiť interpretovať full-motion video a stále obrazy pre hlásenie. Mnoho stráž jednotiek spustiť každoročné tréningové cvičenia, ktoré simulujú scenáre reakcie na katastrofy, dáva posádky hands-on skúsenosti s medziagentúrnou koordináciou, že skutočné misie vyžadujú.

Právne a etické úvahy

Používanie dronov Národnou gardou vyvoláva dôležité právne otázky a otázky týkajúce sa súkromia, najmä v prípade domácich operácií. Na rozdiel od zámorských bojových misií, domáci dozor musí byť v súlade s [[ Zákonom o komitate , ktorý obmedzuje vojenskú účasť na presadzovaní práva. Avšak jednotky národnej gardy pôsobiace pod štátnym dohľadom podľa hlavy 32 nie sú viazané Posse Comitatus rovnakým spôsobom ako federálne sily, ktoré im umožňujú podporovať orgány presadzovania práva s dohľadom a prieskumom.

Na riešenie [ problémov súvisiacich s ochranou súkromia ] väčšina štátov zaviedla politiky, ktorými sa riadi ukladanie, zdieľanie a vymazávanie údajov zo zberu dronov. Národný úrad pre ochranu údajov [ vydal usmernenie, v ktorom uvádza, že vnútroštátne operácie dronov by sa mali vykonávať spôsobom, ktorý je v súlade so štvrtou zmenou a že uchovávanie údajov by malo byť obmedzené na požiadavky misie. V praxi to znamená, že záznam pohybu davu alebo súkromného majetku sa nezachová, pokiaľ nie je relevantný pre konkrétne vyšetrovanie alebo právne konanie.

[FAA] zohráva aj ústrednú úlohu pri regulácii letov s lietadlom Guard. Prevádzkovatelia verejných lietadiel vrátane národnej gardy musia získať osvedčenie o povolení (COA) z FAA na let vo vnútroštátnom vzdušnom priestore. COA spresňujú nadmorské hranice, prevádzkové oblasti a požiadavky na koordináciu s riadením letovej prevádzky. V prípade mimoriadnych situácií môže FAA urýchliť schválenie COA niekedy do niekoľkých hodín.

Výhody nad vynaloženými platformami

Drony ponúkajú niekoľko rôznych výhod oproti lietadlám s posádkou a pozemným hliadkam pre sledovanie a prieskumné misie.

  • [Safety:] Drony eliminujú riziko pre pilotov a posádku v nebezpečnom prostredí , či už to znamená lietanie cez dym z popáleninových požiarov, cez zóny katastrof s nestabilnými štruktúrami, alebo v napadnutom vzdušnom priestore v zámorí. Žiadny strážny letec nebol pri havárii bezpilotný počas vnútroštátnej prevádzky.
  • Vzťah: Malé drony môžu lietať 1-2 hodiny, zatiaľ čo MALE systémy môžu zostať vo vzpriamenej polohe viac ako 20 hodín. Táto vytrvalosť umožňuje nepretržité monitorovanie situácie bez potreby otáčania posádky alebo dopĺňania paliva.
  • Najväčší výkon: Prevádzkové náklady malého lietadla sú zlomkom nákladov vrtuľníka s posádkou alebo lietadla s pevnou krídlom. Jednohodinová letná hodina na Black Hawku UH-60 môže stáť tisíce dolárov, zatiaľ čo letová hodina SUAS môže stáť menej ako sto dolárov, vrátane údržby a dátové spojenia.
  • [Rýchle nasadenie: Ručne vypustené drony môžu byť vo vzduchu v priebehu niekoľkých minút od príchodu na miesto, pričom sa zabezpečí okamžité situačné povedomie, zatiaľ čo väčšie zdroje sú stále na ceste.
  • [Nízky pozorovateľný profil:[ Malé drony sú tiché a ťažko sa vidia alebo počujú v nadmorskej výške, takže sú ideálne pre tajný prieskum a pre operácie, pri ktorých viditeľná vojenská prítomnosť môže vyvolať obavy verejnosti.

Prípadové štúdie: Real-World Deployments

Skúmanie konkrétnych nasadení ilustruje praktickú hodnotu dronov národnej gardy v rámci dohľadu a prieskumných úloh.

Hurikán Harvey, 2017

[Texas National Guard vypustil viac drony tímy do hodín hurikánu Harvey's landfall. Pomocou SUAS vybavené EO/IR kamery, Strážcovia posúdili štrukturálne škody na domy, identifikované zaplavené cesty, a umiestnené uviaznuté obyvatelia na strechách. Termálne obrazy pomohli rozlišovať medzi zaplavené konštrukcie a suchú zem, čo umožňuje záchranným tímom prednosti oblasti s najvyššou koncentráciou ľudí v núdzi. Dron dáta boli prúdené do štátneho núdzového operačného centra v Austine, kde sa informoval o pridelení záchranných prostriedkov vrtuľníka.

Kalifornia Wildfires, 2020-2023

Počas katastrofických období požiarov v posledných rokoch [California National Guard letel MQ-9 Reaper drony nad aktívnymi požiarnymi zónami. Infračervené senzory Reaperov odhalili horúce miesta a výbuchy cez ťažký dym, čo umožnilo hasičom identifikovať miesta, kde požiar pravdepodobne skákal poľné linky. Drony tiež poskytli v reálnom čase mapovanie požiarnych obvodov, ktoré bolo zdieľané s CAL FIRE a Forest Service USA. Okrem toho letela aj menšia SUAS na prieskum evakuačných trás a monitorovanie kvality vzduchu v obývaných oblastiach po vetre.

Juhozápadná pohraničná bezpečnosť, prebiehajúca

[Arizona National Guard prevádzkuje sUAS a väčšie Tieňové drony pozdĺž hranice USA-Mexiko v rámci operácie Phalanx. Tieto drony poskytujú trvalý dohľad nad vzdialenými kaňonmi a koridormi používanými pašerákmi. V jednej pozoruhodnej operácii sledovala Shadow dron skupinu osôb, ktoré nosia batohy po celej púšti; infračervená kamera dronu v noci odhalila ich telesné teplo a stráž koordinovala s agentmi pohraničnej hliadky, aby zachytili skupinu. Sledovanie dronov sa tiež používa na detekciu pašeníc drog a opustených vozidiel používaných obchodníkmi s ľuďmi.

Budúci vývoj: Kde je drone technológia smeruje

Národná garda aktívne skúma možnosti ďalšej generácie dronov na zlepšenie dohľadu a prieskumu. Niekoľko trendov bude formovať budúcnosť bezpilotného letectva v garde.

Autonómne operácie a umelá inteligencia

Jedným z najvýznamnejších vývojov je integrácia [[ umelej inteligencie[] pre autonómny let a analýzu údajov. Aj-poháňané drony môžu byť naprogramované tak, aby sledovali vopred stanovené hliadkové trasy, vyhýbali sa prekážkam a dokonca identifikovali objekty záujmu

Mimo vizuálnej čiary (BVLOS) prevádzky

V súčasnosti väčšina letov s lietadlom od prevádzkovateľa vyžaduje, aby si s lietadlom udržiaval vizuálnu dohľadnosť. Povolenie BVLOS by umožnilo lietadlám lietať ďaleko za lokalitu prevádzkovateľa, otvárať prieskumné misie na dlhé vzdialenosti stovky míľ. [FAA[] spolupracovalo s ministerstvom obrany na vytvorení koridorov BVLOS pre verejnú bezpečnosť a vojenské drony. Strážca je schopná výrazne využiť: MPALE dron s možnosťou BVLOS-kapable MPLE mohol lietať zo základne národnej gardy na miesto katastrofy stovky míľ od neho bez potreby stredne veľkých pozemných staníc.

Technológia rojov

Drone rojov

Zlepšená miniaturizácia senzorov a život batérie

Snímače sa stávajú menšími a schopnejšími, aj tie najmenšie Strojové drony budú schopné niesť vysokorozlíšené EO/IR, hyperspektrálne snímky alebo chemické detektory. Technológia batérií sa naďalej zlepšuje, pričom niektoré sUAS teraz dosahujú letové časy viac ako jednu hodinu na jedno nabitie. Pevné batérie a vodíkové palivové články by mohli ešte viac tlačiť na vytrvalosť, čo umožňuje malým dronom vyrovnať sa s vytrvalosťou oveľa väčších platforiem.

Interoperabilita s prvými sieťami respondentov

Bezproblémové zdieľanie údajov bude ďalej integrovať schopnosť vzdušného dozoru stráže do širšieho ekosystému reakcie na núdzové situácie.

Záver: Trvalé oko pre misiu vnútornej bezpečnosti

Národná garda používa drony pre sledovanie a prieskum dospel z experimentálnej na základné. Či už lietanie nad pobrežím s hurikánom-spútané, sledovanie predvídavosti divokého ohňa, hľadanie nezvestnej osoby, alebo monitorovanie hraničného prechodu, drony dať stráž veliteľom a ich civilným partnerom úroveň situačnej informovanosti, ktorá bola nemožná len pred generáciou. Výhody

Ako technológia pokračuje v popredí, gard prehĺbi svoju závislosť na dronoch. Autonómne schopnosti, BVLOS operácie, a AI-posilnená analýza dát umožní garde urobiť viac s menej personál, pri zachovaní najvyšších štandardov právneho súladu a ochrany súkromia. Národná garda nie je len prijímať drony; vyvíja celý svoj prístup k dohľadu a prieskum, umiestnenie pretrvávajúce, sieťovo a inteligentné oko na oblohe nad každú komunitu, ktorú slúži.

Ďalšie informácie o programoch Národnej gardy UAS nájdete na oficiálnej stránke národnej gardy [], preskúmajte [S. Army Unmanned Aircraft Systems s.r.o. , alebo si prečítajte portál bezpilotných systémov lietadiel [ FFAAA. Ďalšie prípadové štúdie a politické dokumenty sú k dispozícii prostredníctvom výskumného programu UAS Ústredie vnútornej bezpečnosti.