Nieautoryzowane loty bezzałogowych statków powietrznych zagrażają bezpieczeństwu. Aby skuteczniej przeciwdziałać temu procederowi, ppor. mgr inż. Mateusz Kozdroń wykonał celownik rozszerzający funkcjonalność opracowanego w WAT Przenośnego Systemu do Przechwytywania Miniaturowych Bezzałogowych Statków Powietrznych (PSP-MBSP). Projekt #młodegoinnoWATora został wyróżniony w konkursie o nagrodę Szefa Służby Kontrwywiadu Wojskowego.
Według Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej w 2023 roku dokonano ponad 600 tysięcy check-inów, które są obowiązkową procedurą informowania o zamiarze wykonania lotu bezzałogowcem w polskiej przestrzeni powietrznej. Nie wszystkie loty są autoryzowane. Często zdarza się też, że drony wlatują w strefy chronione, np. lotnisk czy infrastruktury krytycznej. Może to spowodować kolizję z samolotem lub budynkiem, sprowadzić niebezpieczeństwo, a nawet zostać potraktowane jako atak terrorystyczny.
Służby bezpieczeństwa obiektów szczególnie podatnych na takie zagrożenia muszą mieć możliwość obrony. Odpowiedzią na tę potrzebę jest właśnie system, który naukowcy z Instytutu Techniki Uzbrojenia Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT opracowali w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR). System umożliwia przechwycenie miniaturowego bezzałogowego statku powietrznego, czyli MBSP, za pomocą rozcalanego na torze pocisku siatkowego. Oznacza to, że z pocisku wypada siatka, która obejmuje MBSP. Obiekt jest sprowadzany w kontrolowany i bezpieczny sposób za pomocą spadochronu. Dzięki temu, że statek jest przechwytywany w całości bez problemu można go zbadać. Z kolei, aby go namierzyć i trafić, w wyrzutni jest wykorzystywany dalmierz laserowy o stałej osi optycznej, który mierzy odległość od obiektu w linii prostej, a zamontowany przelicznik określa miejsce przechwycenia obiektu z uwzględnieniem poprawki kąta celownika, czyli tzw. poprawki balistycznej. Zdarza się, że przy bardzo dużych odległościach od celu, a zarazem przy dużych wartościach tej poprawki mogą wystąpić trudności z właściwym wycelowaniem wyrzutni. Ze względu na paraboliczny lot pocisku śledzony cel przestaje pokazywać się w celowniku, co wpływa na możliwości systemu.
Odpowiedzią na to wyzwanie jest rozwiązanie zaproponowane przez #młodegoinnoWATora. W ramach pracy dyplomowej przygotował celownik dla zastosowanego przelicznika balistycznego. „Zakres mojej pracy obejmował weryfikację założeń projektowych, opracowanie założeń taktyczno-technicznych i tabel strzelniczych dla wybranego pocisku do przeciwdziałania BSP. Napisałem algorytm działania celownika oraz przygotowałem oprogramowanie sterujące jego pracą” – opowiada ppor. mgr inż. Mateusz Kozdroń. „Jednak to nie wszystko. Ciekawość nie dawała mi spokoju, dlatego postanowiłem sprawdzić przyjęte założenia i już poza wymaganym zakresem pracy przygotowałem w pełni działający model celownika. Skompletowałem potrzebne elementy konstrukcyjne, podzespoły oraz narzędzia. Pozostałe części – czyli te, które sam zaprojektowałem – wykonałem, wykorzystując addytywne techniki przyrostowe, czyli druk 3D. Ponadprogramowo opracowałem także urządzenie elektroniczne imitujące oryginalny przelicznik balistyczny PSP-MBSP, gdyż potrzebowałem go do przygotowania wejściowych pakietów danych dla celownika. Dzięki temu mogłem rozpocząć testy” – dodaje #młodyinnoWATor.
Ostatecznie wykonany celownik dzięki ruchomym ramionom – zarówno w pionie, jak i poziomie – przemieszcza świetlny punkt celowniczy z bardzo dużą precyzją. Używa do tego silników krokowych sprzężonych z wielostopniowymi reduktorami, co gwarantuje optymalne momenty siły oraz właściwości samohamowne przy zachowaniu niewielkiej masy i kompaktowego rozmiaru konstrukcji. Cel ppor. mgr. inż. Kozdronia został osiągnięty. „Opracowany przeze mnie celownik przyspieszył proces celowania, skracając czas potrzebny do sprowadzenia MBSP na ziemię, a także rozszerzył system przechwytywania o urządzenie automatycznie wskazujące miejsce przechwycenia MBSP” – podsumowuje #młodyinnoWATor.
Poszerzenie tematu pracy przez absolwenta WAT miało ścisły związek z jego zainteresowaniami oraz doświadczeniem i zaowocowało wyróżnieniem w konkursie o nagrodę Szefa Służby Kontrwywiadu Wojskowego za najlepszą pracę dyplomową dla studentów Wojskowej Akademii Technicznej. . Pierwsze kroki jako twórca stawiał jeszcze w technikum mechatronicznym i na stażu w Zakładach Mechanicznych „Tarnów”. Studia w Wojskowej Akademii Technicznej pozwoliły mu znacznie poszerzyć wiedzę i rozwinąć umiejętności. Jak sam przyznaje, jego celem zawsze było budowanie czegoś swojego. „Satysfakcja jest podwójna, jeśli to działa! Ze względu na szkołę średnią, a także zainteresowania związane z mechatroniką, airsoftem czy wojskiem oraz rekomendacje moich nauczycieli wybrałem WAT” – mówi ppor. mgr inż. Mateusz Kozdroń. I dodaje: „Napisanie pracy było wyzwaniem. Samo zaprojektowanie i wydrukowanie elementów to czasochłonne zadania, bo wszystkie części musiały dobrze pasować. Do tego dochodziły jeszcze obliczenia… Na szczęście mój promotor ppłk dr inż. Grzegorz Leśnik był zawsze dostępny i służył pomocą. Najbardziej jestem mu wdzięczny za to, że nie dawał mi gotowych rozwiązań ani odpowiedzi. Zamiast tego wskazywał kierunek. Dzięki temu dużo więcej się nauczyłem i w bardzo przemyślany sposób zrealizowałem swoją pracę magisterską. Dlatego wszystkim, którzy chcą się zaangażować i poświęcić swój czas na naukę, polecam Wojskową Akademię Techniczną. Nie bójcie się wyzwań, choć to wymagające studia. Pamiętajcie: sukces zrekompensuje Wam największy trud!”.
Sebastian Jurek
fot. Sebastian Jurek
—
Artykuł powstał w ramach cyklu #młodziinnoWATorzy, w którym prezentujemy projekty, prace naukowe i dyplomowe, nowoczesne rozwiązania ambitnych studentów Wojskowej Akademii Technicznej, dla których 100% to za mało.
