Современные технологии дронов существуют уже 30 лет.

Если расширить термин «беспилотные летательные аппараты», то еще в 18 веке люди разработали воздушные шары, способные совершать беспилотные полеты.

Однако идея всегда заключалась в том, что находясь в воздухе, можно увидеть беспрецедентную перспективу всего, что находится внизу. С этой целью достижения в области аэродинамики, авионики и видеооборудования успешно реализовали эту идею сначала в военных целях, а затем в коммерческих и личных целях.

Технология дронов замечательна, и она только начинается. Действительно, производители по всему миру продолжают использовать в своих дронах передовые материалы, новейшие датчики и высококачественные камеры. Кроме того, используя возможности Интернета, дроны стали гораздо более связаны с внешним миром, чем когда-либо прежде. С зарождающимся развитием искусственного интеллекта (ИИ) потенциал для инноваций практически безграничен.

Хотя это видение будущего среди приверженцев, сегодня существует ряд серьезных проблем, которые необходимо преодолеть. Сюда входят лоскутные правила, технические ограничения, экономическая жизнеспособность и другие. Всем в мире дронов, как новичкам, так и ветеранам, важно понимать эти проблемы, чтобы дроны можно было безопасно интегрировать в более широкое воздушное пространство.

Ограничения технологии

Хотя относительно низкая стоимость дронов и легкий корпус являются преимуществом для большинства пользователей, для достижения этой цели пришлось пойти на некоторые компромиссы. А именно, в большинстве коммерческих дронов используются литий-полимерные батареи, они летают не так долго и быстро по сравнению с пилотируемыми самолетами. DJI, ведущего мирового производителя, на данный момент имеет самое продолжительное время полета на своем Mavic Air 2 — до 35 минут со скоростью 68 км/ч. Следовательно, любое полетное задание, требующее более длительного использования, требует подзарядки или наличия запасных батарей.

Меньший корпус по сравнению, скажем, с вертолетом также означает, что дроны более уязвимы к неблагоприятным погодным условиям. Полеты дронов под дождем или снегом могут повредить электронные компоненты и нарушить связь между дроном и контроллером. Несмотря на то, что существует множество дронов промышленного класса, операторы сами решают, хотят ли они пойти на риск.

Некоторые производители выпускают дроны с бензиновым двигателем. Несмотря на то, что они тяжелее и прочнее, они могут дольше оставаться в воздухе, а на дозаправку у них уходят минуты. Конечно, они сталкиваются со своими собственными проблемами, а именно с более высокими требованиями к техническому обслуживанию и безопасности горючего топлива. Исследователи также экспериментируют с водородом в качестве источника топлива и, похоже, в нескольких случаях добились успеха.

Другой способ — увеличить размер дрона. Это уже было исследовано в армии, где пилотируемые вертолеты были переоборудованы для дистанционного пилотирования. Однако это неосуществимо для большинства коммерческих приложений, за исключением транспортировки на большие расстояния. В любом случае, заставить малоразмерные дроны летать быстрее, дольше и безопаснее останется непростой задачей в обозримом будущем.

Регулирование и управление дорожным движением

Нефтегазовая отрасль является одной из первых стран, внедривших дроны. Их основное использование, как правило, — это инспекционные цели, например, обширной сети трубопроводов, но существуют также дроны, предназначенные для использования внутри помещений, которые могут работать в тесных замкнутых пространствах корабля. Достаточно сказать, что автономный режим за пределами прямой видимости (BVLOS) — это следующая крупная инновация для дронов, практически не требующая прямого участия человека во время полета.

Многие дроны в большинстве ситуаций уже автономны, а благодаря встроенному процессору искусственного интеллекта они могут летать без глобальной системы позиционирования (GPS) в условиях затрудненного сигнала. Это ключевая причина, почему такие корпорации, как Amazon и Google, изучают возможность создания огромных парков дронов, которые будут работать в городских условиях и заменят многие ручные задачи.

Однако большинство авиационных властей относятся к дронам как к любым другим самолетам, и это справедливо. Добавление неизвестного количества в воздушное пространство может быть опасным, если не контролировать его должным образом. Радарная сигнатура дрона почти такая же, как у птицы. Регулирование операций дронов само по себе является постоянной проблемой, поскольку многие миссии перед утверждением проверяются вручную. Для полного внедрения автономного флота потребуется смена парадигмы в том, как мы относимся к воздушному пространству.

Представьте себе аэропорт: авиадиспетчеры (УВД) работают круглосуточно и без выходных, управляя потоками трафика с помощью радаров и радио. Работа напряженная из-за большого количества самолетов даже в контролируемом воздушном пространстве. С парком дронов это практически невозможно в мегаполисе. Современные дроны уже имеют те или иные системы обнаружения столкновений для предотвращения несчастных случаев, но для реального продвижения вперед необходимо развитие инфраструктуры беспилотного управления дорожным движением (UTM). Вместо того, чтобы полагаться на централизацию, UTM зависит от распределенных полномочий, благодаря чему несколько низковысотных дронов могут свободно общаться с несколькими сетями, а не общаться с одним объектом, таким как УВД.

На практике это избавит операторов от контроля над воздушным пространством, вместо этого данные будут передаваться между заинтересованными сторонами для автоматического управления безопасностью и расстоянием между собой. Например, прежде чем пилот дрона запустит дрон, его заявка будет полностью автоматизирована и одобрена несколькими поставщиками услуг для этого воздушного пространства практически в реальном времени. Если он нарушит поставленные условия, уведомления будут направлены и другим самолетам, а не только властям. Полностью разработанный UTM является ключом к выполнению миссий BVLOS и безопасному и эффективному полету в воздушном пространстве.

Read More