شرکت لاکهید مارتین را می‌توان از پیشتازان ساخت پرنده‌های بدون سرنشین و سیستم‌های مربوط به آن دانست. این شرکت یکی از همکاران اصلی وزارت دفاع و وزارت انرژی ایالات متحده محسوب می‌شود و در حدود 25 سال گذشته توانسته است محصولات مختلف هوایی را برای کاربردهای شناسایی، بازرسی، نقشه‌برداری، ردیابی و نظامی تولید کند.

یکی از بخش‌های اصلی در عملیات پرنده‌های بدون سرنشین سیستم کنترل از راه‌ دور آن‌ها است. داشتن اطلاعات کافی از موقعیت پرنده و محیط اطراف آن می‌تواند فرایند کنترل را برای خلبان آسان‌تر و کارایی هواپیما در عملیات را افزایش دهد. در سال 2012 لاکهید مارتین با هدف ایجاد یکپارچگی بیشتر بین پرنده‌های بدون سرنشین خود و نرم‌افزارهای کنترل از راه دور آن‌ها، شرکت CDL Systems را خریداری کرد. شرکت مذکور در آن زمان از رهبران صنعت هوایی در زمینه توسعه و یکپارچه‌سازی سیستم‌های نرم‌افزاری کنترل وسایل بدون سرنشین نظامی و تجاری بود.

لاکهید مارتین بلافاصله پس از آن با سرمایه‌گذاری روی این مجموعه توانست محصولی با عنوان ایستگاه کنترل وسیله بدون‌ سرنشین ([1]VCS) را معرفی کند. این محصول نرم‌افزاری یک سیستم کنترل زمینی برای مدیریت و نظارت بر عملیات وسایل بدون سرنشین است. از این نرم‌افزار می‌توان برای کنترل انواع هواپیماها، قایق‌ها و خودروهای بدون سرنشین، کشتی‌های هوایی و حتی پرنده‌های کوچک بال متحرک مانند کوادکوپترها استفاده کرد. این نرم‌افزار از انواع وسایل، سنسورها، محموله‌ها، دیتا لینک‌ها و دیگر زیرسیستم‌های عملیاتی پشتیبانی می‌کند.

هر چند نرم‌افزار VCS توانایی استفاده برای انواع وسایل بدون سرنشین را دارد، اما هدف اصلی لاکهید مارتین از توسعه آن ایجاد قابلیت‌های بیشتر به خلبان پرنده‌های بدون سرنشین بوده است. این نرم‌افزار با مدیریت خودکار بسیاری از وظایف پرواز پرنده را انجام می‌دهد و بار کاری خلبان زمینی را کاهش دهد. از این‌رو خلبان می‌تواند ماموریت اصلی پرنده را با چند دستور ساده از روی کیبورد و موس مدیریت کند. ویژگی دیگر این نرم‌افزار وابستگی کم آن به معماری پرنده مورد نظر است. این نرم‌افزار از سخت‌افزارهای تجاری مرسوم در بازار (COTS) که توانایی اجرای سیستم‌عامل‌های ویندوز و لینوکس را دارند، پشتیبانی می‌کند.

VCS-4586

یکی از محصولات لاکهید مارتین VCS-4586 است که از تفاهم‌نامه استاناگ 4586 پشتیبانی می‌کند. این تفاهم‌نامه توسط ناتو تنظیم شده است و یک رابط استاندارد برای سیستم کنترل پرنده‌های بدون سرنشین تعریف می‌کند. استانداردسازی معماری‌ها، رابط‌ها، پروتکل‌های ارتباطی و قالب پیام‌ها در پرنده‌های مورد استفاده از سوی کشورهای عضو ناتو هدف اصلی این تفاهم‌نامه است. در ادامه برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های VCS-4586 معرفی خواهد شد.

  • ویدئوی بلادرنگ

نرم‌افزار VCS-4586 توانایی پخش بلادرنگ تصاویر دریافتی از دوربین‌ها و حسگرهای الکترواپتیکی/مادون قرمز را دارد. این اطلاعات همراه با داده‌های موقعیت جغرافیایی بوده و کاربر می‌تواند با چند کلیک ساده تصاویر موقعیت مورد نظر خود را دریافت کند. جریان ویدئو می‌تواند در قالب‌های MPEG-2 و H.264 باشد.

  • مدیریت عملیات

به منظور کاهش حجم کاری کاربر ایستگاه زمینی، مسیرهای پروازی و وظایف سیستم‌ها و حسگرهای پرنده می‌تواند به صورت خودکار از طریق بخش مدیریت عملیات در VCS-4586 انجام شود. کاربر می‌تواند به صورت بلادرنگ وظایف سیستم‌ها را ایجاد یا اصلاح کند. کلیه مسیرهای پروازی تعریف شده برای نرم‌افزار به صورت خودکار در مقابل تهدیدهای موانع زمینی، محدودیت‌های هوایی و پوشش‌دهی دیتا لینک اعتبارسنجی می‌شود. در حین پرواز کاربر می‌تواند با واگذاری فرایندهای ناوبری پرنده به نرم‌افزار، بر مدیریت جزئیات عملیات تمرکز کند.

نمایی از نرم‌افزار VCS-4586

  • نقشه تعاملی

نرم‌افزار از یک نقشه سه بعدی با قابلیت تعاملی برخورداراست و کاربر می‌تواند عملیات‌های ناوبری و حتی کنترل محموله را مستقیم از روی نقشه انجام دهد. نقشه‌ها می‌توانند در قالب‌های مختلف استاندارد به نرم‌افزار اضافه شوند و سمبل‌ها، نواحی ممنوعه، نقشه‌های پرواز و لایه‌های سفارشی نیز روی آن قرار گیرد.

  • ایمنی

نرم‌افزار از یک سیستم ارائه خطا، هشدار و پیشنهاد بهره‌ می‌برد تا کاربر در حین انجام عملیات از وضعیت سیستم آگاهی کامل داشته و شرایط غیرعادی را به موقع تشخیص دهد. تمامی علائم هشداری تنظیم شده در سیستم بر مبنای عوامل انسانی و رنگ‌های استاندارد تنظیم شده است.

برخی از کاربردهای VCS

یکی از مهم‌ترین نمونه‌های استفاده از پلتفرم VCS در «ایستگاه کنترل زمینی با سیستم واحد» (OSGCS) است. ایالات متحده از این ایستگاه برای کنترل پرنده‌هایی مانند RQ-7B، MQ-5B و MQ1C استفاده می‌کند. نرم‌افزار VCS روی سیستم‌های هر یک از این ایستگاه‌های کنترل نصب شده و کاربران نیروی هوایی و دریایی از آن برای نظارت و کنترل پرنده‌های بدون سرنشین خود استفاده می‌کنند. نیروهای نظامی ایالات متحده تاکنون حدود یک میلیون و دویست هزار ساعت پرواز را از طریق VCS انجام داده‌اند.

سیستم سلاح جنگی Fire Shadow از دیگر محل‌های استفاده از VCS است. این سلاح بریتانیایی برای اهداف زمینی طراحی شده است و برد عملیاتی آن حدود 100 کیلومتر است. ایستگاه زمینی این سلاح از VCS-4586 بهره‌مند است که می‌تواند برای اعمال دستورات، کنترل و نظارت استفاده شود.

شرکت مِگیت کانادا نیز در ایستگاه سراسری کنترل اهداف خود از VCS استفاده کرده است. از این ایستگاه نظامی برای کنترل پرنده‌های بدون سرنشین نیروی هوایی و دریایی استفاده می‌شود. کشورهایی مانند کانادا، یونان، ژاپن، عربستان سعودی، سوئد، آلمان و کره جنوبی از جمله مشتریان این ایستگاه کنترل زمینی هستند.

ایستگاه کنترل زمینی متحرک کوادکوپتر Indago نمونه دیگری از موارد استفاده VCS است. این پرنده نسبتا کوچک برای فعالیت‌های تجاری مانند نقشه برداری و نظارت و ردگیری اهداف زمینی به کار گرفته می‌شود.

VCSi

اخیرا شرکت لاکهید مارتین با بهره‌مندی از 5/1 میلیون ساعت تجربه پرواز UAV، نرم‌افزار جدیدی را برای کنترل وسایل بدون سرنشین با عنوان تجاری VCSi طراحی و ارائه کرده است. در واقع محصول VCSi نسل بعدی از خانواده VCS است که قابلیت‌های کنترل ماژولار و توسعه‌پذیری را به سیستم اضافه می‌کند. این محصول در کانادا ساخته شده و به صورت تجاری و بدون محدودیت صادراتی در دسترس است. طراحی ماژولار، رابط برنامه‌نویسی کاربردی(API) توسعه‌پسند و معماری پلاگین این توانایی را به مشتری می‌دهد تا به راحتی قابلیت‌ها و نیازمندی‌های منحصر به فرد خود را سفارشی کند.

نمایی از آخرین نسخه نرم‌افزار VCSi لاکهید مارتین که اپراتورها را قادر به کنترل انواع هواپیماهای بدون سرنشین در هر نقطه از جهان می‌کند.

جان مولبرگ مدیر توسعه تجاری سیستم‌های CDL لاکهید مارتین در رابطه با محصول جدید این شرکت می‌گوید: «VCSi یک پلتفرم نرم‌افزاری ایمن و قابل اعتماد است که می‌تواند با هر وسیله‌ نقلیه‌ای خود را وفق دهد. وسیله مورد نظر می‌تواند شامل دستگاه‌هایی سبک یا پرنده‌هایی با وزن بیش از 50 هزار پوند باشد. ساختار ماژولار سیستم به تیم عملیاتی کمک می‌کند تا در صورت نیاز توان پرادزشی سیستم را گسترش داده و مطابق با نیازمندی‌های جدید، قابلیت‌های لازم را اضافه کنند. این پلتفرم می‌تواند برای بسیاری از وسایل نقلیه همچون قایق‌ها، کوادکوپتر، هواپیما ثابت بال یا حتی شبه ماهواره‌ها نیز استفاده شود.»

نرم‌افزار VCSi نیز از توافقنامه استانداردسازی ناتو برای قابلیت همکاری وسایل نقلیه بدون سرنشین (STANAG 4586) پشتیبانی می‌کند. با این وجود مشتری‌ها می‌توانند پیوست‌ها یا پلاگین‌هایی فراتر از قواعد 4586 را برای سفارشی کردن نرم‌افزار VCSi به کار گیرند. نکته دیگر در مورد این نرم‌افزار چند زبانه بودن و پشتیبانی از اسکریپت‌های غیر لاتین است. نرم‌افزار VCSi می‌تواند یک تصویر سه بعدی پیشرفته از وسایل نقلیه و فضای هوایی مجاور آن فراهم ‌کند، همچنین امکان ادغام اطلاعات با سیستم‌های مدیریت ترافیک پرنده‌های بدون سرنشین نیز وجود دارد.

شاید بتوان گفت مهم‌ترین قابلیت VCSi نسبت به نسخه‌های پیشین این پلتفرم توانایی مدیریت و کنترل همزمان چند وسیله بدون سرنشین است. این وسایل می‌توانند زمینی، هوایی یا دریایی باشند. علاوه بر این ویژگی‌ها و قابیلت‌های هر وسیله نیز می‌تواند منحصربه‌فرد باشد. کاربر می‌تواند با آگاهی کامل از وضعیت و موقعیت‌ هر وسیله آن‌ها را در هر نقطه از کره زمین مدیریت کند.

از مهم‌ترین مشخصات طراحی این پلتفرم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ماژولار: طراحی ماژولار VCSi به شما اجازه می‌دهد تا قابلیت‌های مورد نیاز سیستم خود را فراهم کنید، در حالیکه فقط بخش‌های مورد نیاز را خریداری کرده‌اید.

توسعه‌پذیری:  VCSiاز طریق یک معماری پلاگین قوی و مجموعه کامل توسعه نرم‌افزار (SDK) به شما اجازه می‌دهد تا قابلیت‌های سفارشی خاص که نیازهای شما را شامل می‌شود، توسعه دهید. بنابراین می‌توان از طریق توسعه پلاگین، قابلیت‌های منحصر به فرد را به VCSi اضافه کرد. کاربر می‌تواند حتی محتوای محلی خود را با زبان غیر لاتین در قالب یک پلاگین به نرم‌افزار اضافه کند.

مقیاس‌پذیری: قالب مقیاس‌پذیر VCSi امکان گسترش، سفارشی‌سازی و سازماندهی سیستم را در عین حفظ طرح‌بندی آن، ایجاد ‌کند. این قابلیت باعث می‌شود VCSi به طور موثر بتواند روی یک لپ‌تاپ اجرا یا بین چند کامپیوتر توسعه پیدا کند.

پلتفرم VCSi علاوه بر دارا بودن ویژگی‌های نسخه 4586، برخی قابلیت‌های خاص دیگر را در قالب ماژول دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

ماژول آگاهی‌رسانی فضای هوایی

ماژول آگاهی از فضای هوایی اطلاعات بلادرنگ و همه‌جانبه را برای VCSi ارائه می‌دهد تا امنیت پرواز را تضمین کند. این ماژول شامل:

  • یک نمای سه بعدی بالای سر همراه با اطلاعات پیشگیری از برخورد با موانع زمینی و پوشش ویدئویی از دوربین دماغه هواپیما (اختیاری)
  • نمایش اطلاعات ADS-B به صورت بلادرنگ روی نقشه سه بعدی
  • بررسی و ارزیابی محاسبات مسیر پیش‌رو برای اطمینان از پرواز همیشگی وسیله در ارتفاع امن

ماژول مدیریت ترافیک وسایل بدون سرنشین

این ماژول داده‌های فضای هوایی (شامل اطلاعات آب و هوا، موانع، موقعیت سایر هواپیماها و دیگر اطلاعات) از منابع ملی را با VCSi ادغام می‌کند.

ماژول اطلاعات دیجیتال هوایی

ماژول اطلاعات دیجیتال هوایی فایل‌های اطلاعات دیجیتال هوایی بین‌المللی پرواز (DAFIF) را یکپارچه می‌کند. این فایل‌ها شامل اطلاعاتی در رابطه با فرودگاه، راه‌های هوایی، فضای هوایی و ناوبری در یک نمای یکپارچه در پلتفرم VCSi است.

[1] unmanned vehicles Control Staton