Гражданские дроны — модели и области применения. Что такое дроны и почему их боятся

Беспилотные летательные аппараты в настоящее время являются одной из главных ударных сил армии США в борьбе с террористическими организациями в различных уголках мира. Однако с течением времени летающие дроны, управляемые на расстоянии, находят не только военное применение, но и начинают использоваться сугубо в гражданских целях. Этому способствует стремительное развитие технологий, благодаря чему беспилотные летательные аппараты становятся более доступными и удобными в эксплуатации. В ближайшие годы область применения дронов может существенно расшириться – от спасательных служб и фотожурналистики до курьерской доставки.

Что такое дроны

Как известно, дроны – это беспилотные летательные аппараты, управление которыми осуществляется дистанционно с земли. По этой причине их можно классифицировать не как воздушную технику, а как дистанционно управляемых роботов. Дроны в том или ином виде впервые поднялись в воздух еще в середине прошлого столетия. С той поры их главным предназначением стали военные задачи – в первую очередь, фоторазведка, а также отвлечение внимания от настоящих истребителей. Впоследствии они стали ударными летательными аппаратами, которые военные начали применять для нанесения воздушных ударов по конкретным целям.

Но сегодня многие коммерческие компании рассматривают дроны в качестве прекрасного инструмента для решения различных задач в гражданской сфере. Такие беспилотные летательные аппараты могут, например, помочь определить ситуацию на дороге, сообщить о тех местах, где образуются пробки. Они незаменимы для ведения метеорологических наблюдений, для пограничной службы или полицейских.

Модель AR.Drone 2.0

На рынке уже появляются первые серьезные образцы гражданских дронов, доступных для широкого круга потребителей. Пока, впрочем, они воспринимаются скорее, как дорогая игрушка. Например, большой популярностью пользуется дрон AR.Drone 2.0, заключенный в металлический каркас, на котором установлены четыре пропеллера и аккумуляторная батарея. Он оснащен малошумными двигателями, которые обеспечивают вращение пропеллеров со скоростью 28500 оборотов в минуту. Встроенные влагозащищенные контроллеры позволяют этому дрону летать даже в непогоду.

Ключевым элементом аппарата AR.Drone 2.0 является фото- и видеокамера с широкоугольным объективом, позволяющая сохранять видео HD 720p. Внизу корпуса дрона также предусмотрена вторая камера, с помощью которой за счет оценки смещения изображения анализируется скорость полета аппарата. За перемещение дрона в воздухе отвечают трехосные гироскоп и акселерометр.

Кроме того, модель AR.Drone 2.0 оборудована ультразвуковыми датчиками и барометрическим высотомером для обеспечения высокой точности полета. Управление же летательным аппаратом осуществляется с помощью мобильного гаджета через Wi-Fi. Разумеется, предварительно на смартфон или планшет потребуется установить специальное приложение.

Стоит такой гражданский дрон порядка 400 евро. К нему можно приобрести дополнительный аксессуар Flight Recorder, благодаря которому аппарат сможет двигаться в пространстве по предварительно установленному маршруту.

Производитель не ограничивает область применения гражданского дрона AR.Drone 2.0 . Это может быть развлечение, способ сделать интересные фотографии объектов с необычным ракурсом. Но также дрон может потребоваться и в работе для осуществления наблюдения и видеозаписи с воздуха. Кстати, одно из наиболее перспективных направлений применения гражданских дронов – это как раз журналистика и фотография.

Фотожурналистика — модель Phantom 2 Vision+

В журналистике беспилотные летательные аппараты начали применяться с 2011 года. Например, с помощью дронов, парящих в воздухе и снимающих большие площади, журналисты освещали события протестных выступлений в столице Таиланда в 2013 году. Съемка с воздуха, безусловно, позволяет получить гораздо больше полезной информации, чем с «наземных» фотоснимков.

При этом для управления дроном требуется команда всего из двух человек – один контролирует перемещение аппарата в пространстве, а другой – осуществляет съемку. Примером успешного гражданского дрона, который можно использовать в фотожурналистике, следует назвать модель Phantom 2 Vision+.

Phantom 2 Vision+ — это управляемый дистанционно летательный аппарат, с помощью которого можно получить завораживающие фотографии и видеоматериалы. Выглядит устройство как маленький вертолет. Чтобы снимки получились качественными, а видео плавным, здесь используется трех — осевая система стабилизации.

Управлять устройством можно с помощью пульта с усиливающим сигнал модулем, связь обеспечивается посредством Wi-Fi. Управление осуществляется на расстоянии до 400 метров. При этом скорость передвижения летательного аппарата достигает 15 метров в секунду. Встроенная система GPS позволяет отслеживать, на какой высоте находится дрон в данный момент.

Пульт управления можно подсоединить к планшету или смартфону, чтобы с помощью специального приложения в режиме реального времени просматривать снимаемую картинку. Пользоваться таким дроном очень удобно, с ним не составит труда сделать качественные и интересные фотографии с воздуха даже малоискушенному в фотографии человеку. На одной зарядке аппарат способен пролетать около 25 минут.

Дрон Phantom 2 Vision+ оснащен камерой с 14-мегапиксельным сенсором и объективом с углом обзора в 110 градусов. Для любителей фото- и видеосъемки доступно множество настроек камеры, включая компенсацию экспозиции, баланс белого, чувствительность ISO и многое другое.

Разумеется, простой фото- и видеосъемкой с воздуха сфера применения беспилотных летательных аппаратов не ограничивается.

Курьерская доставка

Очень интересной и выгодной с экономической точки зрения областью применения дронов может являться доставка грузов и отправлений. Когда компании или курьерские службы используют обычные средства транспортировки для доставки груза получателю, они сталкиваются со множеством проблем. Это и постоянные пробки в городе, и возрастающие затраты на топливо, и непредсказуемые погодные условия. Если же перевести доставку в воздушное пространство, используя небольшие дроны, эти проблемы решаются сами собой.

Именно поэтому многие компании серьезно присматриваются к использованию гражданских дронов для осуществления доставки. Например, австралийская компания Zookal уже располагает двумя беспилотниками, с помощью которых планируется организовать доставку книг по воздуху в мегаполисе.

Пока, правда, это только стартап, и требуется получить разрешение на осуществление подобных полетов. Разработчики предполагают, что саму доставку печатной продукции можно будет контролировать с помощью отдельной программы для Android. Воспользовавшись им, заказчик просто оставляет заявку, отслеживает местоположение летательного аппарата и нажимает кнопку сброса груза, когда дрон оказывается в нужной точке.

Более реальным кажется проект Интернет-магазина Amazon, рассчитывающего на соответствующее разрешение от управления гражданской авиации США для осуществления доставки посредством дронов Octocopters. Эти летательные аппараты смогут доставлять письма и отправления весом до 2,3 килограмма.

Программа Amazon Prime Air предполагает, что дроны обеспечат доставку заказанных товаров в пределах городской черты в течение 30 минут. Беспилотникам не требуется горючее, они подзаряжаются от электричества и могут доставлять отправления на расстояние до 16 километров от склада. Благодаря встроенному модулю GPS дроны смогут оставлять посылки прямо под дверью заказчика. Новый сервис может значительно улучшить эффективность работы курьерской службы. Впрочем, на реализацию подобного сервиса может уйти несколько лет, ведь сначала потребуется получить официальное разрешение от властей США на использование дронов в гражданских целях.

Медицина и спасательные службы

Высокая скорость, с которой беспилотники могут прибыть в заданную точку вне зависимости от погодных или дорожных условий, делает их отличными аппаратами для использования в медицинских и спасательных целях. В частности, беспилотники Ambulance Drone и Defikopter уже применяются для срочной доставки дефибрилляторов с целью оказания помощи тем, кто срочно в ней нуждается.

Дроны Defikopter планируется задействовать в тех случаях, когда трудно рассчитывать на оперативное прибытие врачей. Предполагается, что пациенты смогут вызывать такой беспилотник, пользуясь специальным приложением на мобильных устройствах. Данную систему оказания срочной медицинской помощи планируется запустить в ближайшие годы по всей территории Германии.

А беспилотные аппараты Ryptide хотят использовать с целью доставки спасательных кругов для тонущих людей. Когда этот дрон прилетает в зону чрезвычайного происшествия, то оператор, пользуясь кнопкой на пульте ДУ, сбрасывает круг в воду. После того как круг упал на воду, активируется система с картриджем углекислого газа, вследствие чего спасательный круг надувается буквально за несколько секунд. Дрон Ryptide может использоваться не только в теплое время года, но и зимой для спасения людей, которые провалились под лед.

Проблемы использования дронов в гражданских целях

Сегодня дроны могут использоваться в качестве навигационных аппаратов, либо роботов-охранников. В Великобритании уже десятки беспилотников осуществляют аэрофотосъемку в коммерческих целях и проводят воздушные инспекции. Дроны могут найти применение даже в сельском хозяйстве, чтобы фермеры могли выборочно опрыскивать растения или следить за своими угодьями.

Тем не менее, есть существенные препятствия на пути широкого распространения подобных аппаратов в гражданской сфере. Благодаря встроенным системам стабилизации дроны научились записывать качественное, плавное видео и летать в пространстве согласно установленному маршруту, строго на заданной высоте. Однако по-прежнему главной проблемой является то, как предотвратить столкновения небольших летающих аппаратов, находящихся в полете, с людьми, здания и сооружениями. Особенно эта проблема актуальна для городской черты.

Те дроны, которые используются в военных целях, обычно обладают специальными радарами и приемопередатчиками, что усложняет конструкцию аппарата, делает его более крупным и тяжелым. Летают такие беспилотники вдали от городских зон под полным контролем военных. В случае же с гражданскими дронами ситуация несколько иная. Они летают близко к поверхности земли, то есть там, где много препятствий. Операторы не всегда могут управлять аппаратом, ведь видео картинка из-за помех и препятствий может пропадать или просто ее качество будет сильно ухудшаться.

Поэтому главным препятствием на пути применения дронов в гражданских целях является проблема безопасности и необходимости разработки специальной системы предотвращения столкновений. Беспилотные летательные аппараты в ближайшем будущем должны научиться определять все, что их окружает, чтобы избежать контакта с людьми, животными и сооружениями.

Пока такая система не разработана, государственные службы не дают разрешения на организацию полетов дронов через густонаселенные территории и городские кварталы. Например, в США использование беспилотников одобрено только для полиции и специальных служб. Коммерческие же проекты пока выстроились в очередь за получением необходимой лицензии.

Как устроен дрон? По какому принципу работает? Для всех, кто хоть немного интересуется робототехникой, - это актуальные вопросы. В свою очередь, предлагаем на них максимально подробные ответы. Итак, начнем с самого начала.

Что такое дрон?

Так называют летательные аппараты, управляемые либо человеком дистанционно с помощью пульта, либо посредством бортового компьютера (последние обычно предназначены для выполнения военных или других специальных задач). Термин «дрон» изначально возник, скорее, как шутливое прозвище и не являлся полноценным научным понятием. Дронами (в переводе с английского «трутень») еще в прошлом веке называли авиационную технику из-за специфического шума двигателей, напоминавшего гул пчелиного улья. Сейчас данный термин используется в основном в публицистике; в профессиональных кругах более популярны понятия «беспилотный летательный аппарат» или просто «беспилотник».

Виды дронов

Современные модели беспилотников очень разнообразны. Между собой они отличаются в первую очередь своим предназначением. К примеру, бывают коммерческие дроны (еще их называют гражданскими). Эти летательные аппараты выполняют общественно полезные функции - перевозят грузы, удобряют поля, помогают в строительстве зданий, в научных исследованиях и т.д. Другая крупная категория дронов - потребительские. Сюда входят различные игрушечные дроны. Они предназначены для развлечения на досуге, с их помощью можно, например, устроить настоящие гонки или снимать интересные видео с высоты птичьего полета. Третья крупная группа включает в себя военные или боевые беспилотники. Они характеризуются более сложной конструкцией и способны выполнять куда больше функций по сравнению с другими своими «собратьями». Отметим, что далее в этой статье будут рассматриваться дроны именно первых двух категорий. Как уже говорилось выше, военные модели сильно отличаются и их лучше рассматривать отдельно.

В 2014 году Федеральное управление гражданской авиации США разделило дроны по классам. Каждый класс соответствует классу воздушного пространства, в котором беспилотник способен летать. Так, класс G включает в себя аппараты, способные подняться на высоту до 360 метров. К классам В, С, D относятся дроны, летающие на высоте до 3000 метров. Класс А - это беспилотники, покорившие высоту от 5400 до 18 000 метров над землей.

Из каких элементов состоит дрон?

Конечно, каждый беспилотник по-своему уникален, но все же есть несколько основных элементов, которые присутствуют в конструкции любого такого устройства. Среди них:

• рама;
• полетный контроллер;
• двигатели;
• пропеллеры;
• регуляторы оборотов;
• аккумуляторы.

Рама - это основа любого беспилотника. К ней крепятся все остальные элементы. От того, насколько она прочна и надежна, зависит общий срок эксплуатации дрона. Изготавливают раму из полимеров или сплавов легких металлов. Также могут использовать карбон или другие материалы, отличающиеся легкостью и прочностью одновременно.

Полетный контроллер является, по сути, «мозгом» дрона. Он принимает сигналы, исходящие от пульта управления (или бортового компьютера) и перенаправляет их в двигатели или другие элементы конструкции. Чем больше сигналов способен принять контроллер, тем больше функций способен выполнить дрон в целом. В свою очередь, на количество принимаемых сигналов влияет количество датчиков, встроенных в полетный контроллер.

У разных дронов полетный контроллер может состоять из разных элементов, но все же есть определенный базовый набор, обязательный для любого беспилотника. Он включает в себя:

• главный процессор - принимает и обрабатывает команды;
• барометр (датчик, определяющий высоту полета аппарата);
• акселерометр (устройство, измеряющее ускорение аппарата);
• гироскоп (датчик, определяющий положение дрона в пространстве);
• стрелка направления (указывает направление, в котором должен лететь дрон);
• GPS-навигатор (определяет географическое положение дрона);
• Wi-Fi;

Двигатели, пропеллеры и регуляторы оборотов. Элементы конструкции, отвечающие за полет дрона. Обычно конструкцией предусмотрено четыре двигателя, каждый из которых присоединен к пропеллерам. Регуляторы оборотов задают скорость дрона, исходя из данных, полученных от полетного контроллера.

Аккумуляторы. Очевидно, что этот элемент конструкции обеспечивает функционирование всех элементов дрона. От емкости аккумуляторной батареи также зависит максимальная высота, на которую способен подняться беспилотник. Большинство коммерческих и потребительских дронов не отличается большими размерами, аккумуляторы, встроенные в них, также невелики. Из-за этого не удается обеспечить значительную продолжительность их полета. Решение этой проблемы является одной из приоритетных на данных момент.

Как летает дрон?

Коммерческие и потребительские дроны в подавляющем большинстве управляются посредством пульта (среди военных встречаются и полностью автоматизированные). Пульт настроен на определенные каналы (минимальное их количество - четыре), через которые направляет сигналы в полетный контроллер дрона. Последний, обработав сигнал, перенаправляет его на регулятор оборотов, который задает дрону нужную скорость путем вращения пропеллеров.

Кстати, все пропеллеры дрона вращаются в разных направлениях (одна пара по часовой стрелке, другая - против нее). Только так можно обеспечить максимальную стабильность полета. Параметры вращения пропеллеров также определяют специфику полета. Например, если все винты работают с одинаковой скоростью - аппарат взлетает. Если один из пропеллеров работает быстрее - дрон слегка наклоняется и двигается в заданном направлении. Если же сразу два пропеллера заработали быстрее - дрон поворачивается в заданную ими сторону.

В качестве послесловия

Из описанного выше становится понятно, что принцип работы дрона довольно прост. Имея достаточные познания в инженерии, можно сконструировать собственный беспилотник в домашних условиях. Опять же, подчеркнем, что только человек с хорошими инженерными навыками сможет справиться с этой задачей. Для таких специалистов, кстати, есть даже специальный ресурс (ecalc.ch), позволяющий спроектировать макет дрона и продумать принцип его действия в режиме онлайн.

Рассказать друзьям

Накануне небольшой дрон врезался в дерево рядом с официальной резиденцией президента США: система, предназначенная для обнаружения летающих объектов, его не заметила. Беспилотник, около 60 см в диаметре и весом примерно 900 г, принадлежал одному из сотрудников правительства США. Владелец развлекался, запуская аппарат в три часа ночи, но потом потерял с ним связь. Офицер секретной службы, отвечающий за южную часть территории возле Белого дома, «слышал и наблюдал» беспилотник, однако ни он, ни его коллеги не смогли сбить дрон.

Аппарат был слишком маленький и летел низко, поэтому его не могли засечь радары. Из-за его размера устройство вполне могли принять за большую птицу.

Всего за несколько дней до этого события департамент внутренней безопасности США провел конференцию, посвященную угрозам, которые подобные устройства могут представлять для государственных учреждений и важнейших объектов инфраструктуры.

В частности, на конференции демонстрировался дрон DJI Phantom — точно такой же, как тот, что врезался в дерево рядом с Белым домом. Правда, на конференции к нему был прикреплен примерно килограмм «взрывчатки», иллюстрировавшей, насколько просто использовать такое устройство для атаки.

Также на конференции отмечали, что компактные дроны могут использоваться и для проведения химических и биологических атак.

Квадрокоптер DJI Phantom можно купить онлайн всего за $479, модель с камерой высокого разрешения обойдется в $1258.

На конференции его называли «выбором террористов».

Однако, несмотря на все опасения, связанные с электродронами, в США не собираются запрещать их полностью, одобряя использование в мирных целях. Так, в этом месяце Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) и телекомпания CNN договорились о совместной разработке беспилотников, с помощью которых журналисты канала смогут снимать репортажи.

Старший вице-президент CNN Джон Виджиланте отметил, что в результате этого проекта операторы смогут безопасно работать в американском воздушном пространстве.

Одна из целей сотрудничества CNN и FAA — поощрение использования дронов не только для развлечения или любительской съемки.

Впрочем, небольшие беспилотники и без того уже активно используются, в том числе в самых неожиданных сферах. Например, на прошлой неделе на парковку супермаркета в городе Тихуана, недалеко от американо-мексиканской границы, рухнул дрон, перевозивший 2,7 кг метамфетаминов.

В полиции Тихуаны заявили, что столкнулись с использованием дронов для транспортировки наркотиков впервые, но установить, сколько других беспилотников-наркокурьеров благополучно летают через границу и как давно это происходит, пока не удалось.

По прогнозам СEA (Ассоциации потребительской электроники), в 2015 году рынок небольших потребительских дронов достигнет $130 млн, что на 55% больше, чем в 2014 году.

Цифра на первый взгляд не очень большая, но большее значение имеет сам тренд. 55% — это очень впечатляющий рост. Кроме того, надо учитывать, что речь идет только о небольших летальных аппаратах, оснащенных электромоторами. То есть об устройствах, которые раньше считались не более чем забавными игрушками.

Промышленные и военные беспилотники — это уже совершенно другой рынок, и в данном прогнозе они не учитываются.

На крупнейшей технологической выставке потребительской электроники CES 2015, прошедшей в Лас-Вегасе, было представлено более 100 моделей разнообразных дронов, при том что роботы и квадрокоптеры никогда не были главной темой CES. Ситуация, однако, меняется. В этом году дрон AirDog — разработка одноименного латвийского стартапа AirDog — получил один из призов CES 2015.

Не менее важен и колоссальный интерес, который проявили специалисты, пресса и посетители CES к стендам с летательными аппаратами. Небольшие стартапы и компании, представлявшие свои модели, cобирали не меньше зрителей, чем роскошно оформленные стенды гигантов электронной индустрии с аудио-, видео- и бытовой техникой.

Специалисты пока выделяют два основных сценария использования небольших беспилотников.

Первый и главный — это наблюдение и фотовидеосъемка. Второй — доставка небольших грузов.

Оба сценария, с одной стороны, предоставляют широчайшие возможности, с другой — таят немалые потенциальные опасности.

Современные дроны дают широчайшие возможности для высококачественной съемки в труднодоступных или опасных местах. Телекомпании, журналисты, видеорежиссеры, операторы, любители экстремальных съемок уже оценили их и активно используют. Объемы видео с дронов, загружаемого на YouTube, растут в арифметической прогрессии.

Интерес к такому использованию беспилотников выказывают и сервисные компании, обслуживающие технологические и инфраструктурные объекты. Высококачественная видео- и фотосъемка может показать состояние обшивки судна, линии электропередачи, состояние трубы нефте- и газопровода и прочих труднодоступных объектов, где требуется визуальное наблюдение.

С учетом того, что современные стандартные модели квадрокоптеров могут находиться в воздухе около 30 минут и обладают дальностью полета более 4 км, они представляют интерес и для охранных предприятий. Патрулирование охраняемых периметров, больших складских площадей, нефте- и трубопроводов — это лишь немногие аспекты применения дронов.

Поскольку современные беспилотники оснащаются интеллектуальными системами управления и геопозиционирования, патрулирование может происходить в полуавтоматическом и автоматическом режимах, а квадрокоптер, оснащенный 3D-камерой, может самостоятельно облетать возникающие препятствия.

Главная опасность, которую таят в себе дроны с фото-, видео- и звукозаписывающей аппаратурой, — это вторжение в частную жизнь и шпионаж. Пластиковые дроны с электромоторами, невидимые для радаров, не оставляющие тепловой след, представляют идеальное средство для слежки.

В 2015 году сразу несколько компаний представили свои модели нанодронов, некоторые из которых оснащены встроенными камерами, что дополнительно уменьшает их габариты.

Что касается второго сценария использования, а именно доставки грузов, интерес к нему сейчас есть и у таких серьезных игроков, как Amazon, и у малого бизнеса, но в силу технологических и законодательных ограничений он носит пока исследовательский характер.

Если же говорить о потенциальной опасности, которую может нести такое использование дронов, то это в первую очередь контрабанда и терроризм.

Новейшие квадрокоптеры одного из лидеров индустрии — компании DJI могут поднимать до 11 кг веса, находиться в автономном полете до 25 минут и пролетать без подзарядки 4,5 км. Пока такие показатели реализованы в разных моделях, но очевидно, что рано или поздно такие характеристики получит и какая-то из флагманских моделей.

Ведь что такое 11 кг с точки зрения правоохранительных органов?

Это, например, 11 кг кокаина, которые стоят более миллиона долларов США, или 11 кг современной взрывчатки CL-20, что более чем 200 кг в тротиловом эквиваленте. Ущерб, который может нанести небольшой беспилотник с такой бомбой на борту, приводит в панику специалистов по безопасности.

Световое шоу, при котором используется автоматическая система управления 49 дронами

Дрон — в технологическом контексте это беспилотный летательный аппарат. Формально дроны известны как беспилотные летательные аппараты (БПЛА/БЛА) или беспилотные авиационные системы (UASes). По существу, беспилотный летающий робот.

Беспилотники могут управляться дистанционно, а могут летать автономно с помощью встроенного программного обеспечения (плана полета), работающего в тесной связи с бортовыми сенсорами и системами GPS.

В недавнем прошлом, беспилотные летательные аппараты имели исключительно военное применение, где они первоначально использовались для уничтожения воздушных целей и сбора разведывательной информации.

Теперь дроны получили широкое гражданское применение, начиная от поисково-спасательных операций, наблюдения, мониторинга погоды, трафика, тушение пожаров, в личных целях, бизнесе с акцентом на фото и видео съемку, в сельском хозяйстве и даже в службах доставки грузов.

Исторические факты

• Первый беспилотный летательный аппарат был реализован в 1935 году на примере полноразмерного биплана De Havilland DH82B «Queen Bee». На нем был установлен радиоприемник и сервопривод управления, размещенный на заднем сидении. В последствии был использован как живая мишень на учебных стрельбах из зенитных установок с целью подготовки артиллеристов. Всего было построено 380 самолетов De Havilland DH82B «Queen Bee». Термин «беспилотник» зародился благодаря именно этому историческому событию.

• В конце 2012 года, Крис Андерсон, уходит с поста главного редактора журнала «Wired», чтобы посветить себя дронам в компании 3DRobotics Inc. Позднее в стенах этой компании был впервые написан уникальный код универсального полета APM, на базе которого был реализован известный автопилот высокого класса – Pixhawk. На текущий момент компания специализируется в области БПЛА и реализует свои передовые решения в таких сферах как фото и видеосъемка, строительство, коммунальные услуги, телекоммуникационные услуги, а так же в обеспечении общественной безопасности.

• В конце 2013 года, известная публичная компания «Amazon» одна из первых начала использовать коммерческие беспилотники для доставки продаваемой продукции. Позже в 2016 году эту идею поддержали: Политехнический университет Виргинии и Государственный институт совместно с холдингом Alphabet Inc на примере тестового проекта «Wing», целью которого являлось реализовать доставку купленных в интернете товаров либо предметов первой необходимости с помощью дронов.

• Вскоре стало расширяться и дронообразование. Embry-Riddle – Авиационный университет, долгое время являлся учебным полигоном для авиационной промышленности. В настоящее время предлагает бакалавра наук в области беспилотных систем, степень магистра наук в области беспилотных систем, а так же проводит базовые курсы обучения в области беспилотных авиационных систем.

• 2016г. Из отчета BI Intelligence «The drones Report»: «Прибыль от реализации дронов к 2021 году увеличится до $12 млрд. Аналитики BI Intelligence подсчитали, что в 2015 году она уже составляла более $8 млрд».

Дроны получили широкое применение в сфере наблюдения и журналистики, поскольку БПЛА имеют возможность доступа к таким местам, куда человеку добраться невозможно.

Дроны на предприятии

Интеграция беспилотных летательных аппаратов и интернета позволила повсеместно использовать дроны на предприятиях; Дроны работают на наземных сенсорных сетях IoT, помогают сельскохозяйственным компаниям контролировать угодья и зерновые культуры, энергетические компании с помощью дронов обследуют линии электропередач и сопутствующее оборудование.

Дроны и безопасность

Большой спрос на коммерческие и частные беспилотники также вызвал и ряд проблем связанных с безопасностью, касательно последствий при столкновениях и потере контроля. В связи с этим многие страны на законодательном уровне ввели ряд поправок в воздушный кодекс. Появились бесполётные зоны «No fly».

Согласно Российскому законодательству дроны с максимальной взлетной массой от 0.25кг до 30кг подлежат обязательному учету. Предлагается создать базу данных дронов и других БПЛА которым будет присвоено официальное название — «Беспилотные гражданские воздушные суда» (БВС).

Фото

Военные дроны

Кто-то использует дроны для того, чтобы делать с прогулок или памятных событий, но на самом деле стоит мыслить шире. Эти летающие устройства обладают значительно большим потенциалом - они умеют раздавать интернет, доставлять продукты и лекарства и помогают вести наблюдение. Благодаря дронам даже появился новый . Сейчас мы находимся в самом начале революции дронов, поэтому стоит узнать все об этих гаджетах.

История дронов

Устройства, которые мы называем «дронами», на самом деле делятся на две категории. Одни представляют собой полностью автономный гаджет, который летает без какого-либо вмешательства человека. Другие работают на дистанционном управлении - пилот стоит на земле и следит за движениями дрона либо находится в какой-нибудь комнате и наблюдает за ним с экрана или с помощью специальных очков. Оба вида используют разные технологии и обладают разным потенциалом, но одинаково считаются дронами. Так что в этой статье мы будем обозначать их одним термином.

Сама идея дронов существует уже более века. На самом деле она не так уж и нова: человечество изобрело столько способов летать, но большинство из них оказалось опасными, так почему бы ему не придумать беспилотное летательное устройство? В 1898 Никола Тесла «телемеханизацию», с помощью которой удаленно управлял небольшой лодкой с помощью радиочастот. Еще один пример раннего дрона - «Жук» Кеттеринга , экспериментальная беспилотная ракета, разработанная ученым Чарльзом Кеттерингом во времена Первой мировой войны. А в 1930-е годы британская армия использовала для военных испытаний первую беспилотную радиоуправляемую летающую мишень Queen Bee.

Изначально дроны долгое время использовались в военных целях. Потребительские дроны появились благодаря любителям радиоуправляемых самолетов. В конце 2000-х те поняли, что в их смартфонах есть все необходимое для самодельного автопилота. Кто-то начал разбирать телефоны на детали, а кто-то докупать необходимые части, например, акселерометр, гироскоп и небольшой процессор. Все это они прикрепили к своим самолетам. Телефоны развивались все быстрее, а их детали становились дешевле и лучше. Довольно скоро любой человек, у которого были базовые знания программирования и свободный вечер, мог купить нужные детали и собрать собственный дрон.

Детали смартфона, которые используются в дронах

Гироскоп - небольшой датчик, который определяет, в какую сторону направлено устройство. Помогает дрону двигаться именно туда, куда вы ему прикажете.

Акселерометр - датчик, определяющий скорость и направление движения. Помогает дрону удерживаться в нужном месте и на нужной высоте.

GPS-навигатор - без него дрон бы не понимал, где он находится и куда направляется.

Процессор - микрокомпьютер, благодаря которому все устройства с каждым годом становятся все более быстрыми и эффективными. Процессоры для дронов делают те же компании, которые производят их для мобильных устройств.

Камера - чем качественнее камера, тем более умен и автономен ваш дрон.

Однако долгое время никто не думал, что дроны появятся у обычных людей - первые коммерческие модели стоили тысячи долларов, и для их запуска необходимо было разбираться в технике. Такие гаджеты, в основном, использовались для съемок блокбастеров. Затем в 2010 году на выставке появилась компания Parrot и представила свой квадрокоптер AR Drone, которым можно было управлять с помощью iPhone и iPod Touch. Спереди и сзади у него были камеры, из-за чего управление беспилотником превращалось в своеобразную игру в . Самое главное было то, что таким дроном было легко управлять - благодаря датчикам беспилотник сам поддерживал равновесие в воздухе, вам нужно было лишь его направлять. Это был настоящий прорыв.

В 2013 году популярность дронов пошла на взлет. Именно тогда компания Dà-Jiāng Innovations Science and Technology Co. Ltd (DJI) представила беспилотник Phantom, который мог по одному нажатию кнопки выполнять различные трюки и возвращаться назад к хозяину. DJI сделала первого беспилотника, который был не просто игрушкой или сложным инструментом. Так название компании-производителя обрело огромную значимость в мире дронов.

С момента появления первого дрона Phantom изменилось все и ничего. Разработчики выпускали новые, улучшенные дроны с усовершенствованными функциями, камерами и защитными элементами. Некоторые беспилотники были такими большими, что могли перевозить небольшие грузы. Другие, наоборот, были совсем крошечными и стоили дешевле зарядки для iPhone. Сейчас можно купить дрон, который будет работать под водой или взлетать с крыши. Бум смартфонов продолжил развивать инновации в сфере дронов, и такие компании, как Intel и Qualcomm, начали выпускать специальные чипы и программное обеспечение для беспилотников. Квадрокоптеры научились самостоятельно облетать препятствия, сохранять равновесие при сильном ветре, подниматься выше и летать дальше. Всего за тысячу долларов можно купить дрон с 4K-камерой, который будет работать на батарее 30 минут и сможет пролететь более шести километров, самостоятельно огибая препятствия.

Угадайте, кто производитель такого дрона? Правильно, DJI. Как бы быстро ни менялся рынок, побеждает всегда эта компания. У нее есть несколько конкурентов, например, 3D Robotics и GoPro, но им до нее далеко. Стартапы вроде Lily Robotics и Zano провалились. Даже Parrot практически отказалась от производства беспилотников. Более-менее серьезным конкурентом является компания Yuneec, потому что она расположена рядом со своими китайскими фабриками и исследовательскими центрами, из-за чего работает быстрее и эффективнее.

Рынку потребительских дронов пока далеко до размеров мобильного рынка - по оценкам Федерального агентства воздушного транспорта США в 2020 году количество проданных любительских беспилотников достигнет 4,3 миллиона. Однако этот рынок быстро растет. Запуск дронов ради красивых фотографий - это только начало. Однажды небеса заполонят беспилотники, которые в основном будут принадлежать компаниям. Но это не точно, потому что остается неразрешенным один очень важный вопрос.

Будущее дронов

Будущее дронов зависит от их правового регулирования. Например, сейчас в России вес беспилотника 30 килограммов (сюда входят дроны, квадрокоптеры, радиоуправляемые модели). БПЛА тяжелее 30 кг подлежит государственной регистрации. Но пока не федеральном уровне порядок использования беспилотников не отрегулирован. Правительство легализовать коммерческие перевозки пассажиров и грузов с помощью дронов к 2019 году.

Возможности дронов

Но давайте представим, что законы предоставили беспилотникам полную свободу действий. В таком случае у них бы появились совершенно новые возможности. С тех пор как Amazon представил доставку дронами Prime Air за 60 минут, все компании захотели себе такой же сервис. Сейчас компания Джеффа Безоса тестирует доставку малых пакетов в Великобритании и надеется вскоре расширить границы своей деятельности. Почта России недавно запуск первого беспилотника. Правда, неудачно - дрон врезался в стену дома. В прошлом году Герман Греф доставки дронами наличных денег.

Американская Domino"s при этом уже пиццу дронами в Новой Зеландии, а стартап Zipline использует беспилотники для доставки медикаментов в сельские районы Руанды. Американская компания по экспресс-доставке UPS планирует привозить посылки на грузовике в район получателя, а затем доставлять их дронами к конкретному дому. Доставив груз, такие дроны будут возвращаться обратно в грузовик и заряжаться по дороге в следующий район.

Беспилотники Zipline

Беспилотники могут прилетать в недоступные и опасные зоны и сбрасывать необходимые припасы. Дрон способен добраться и изучить практически любое место, куда не могут или не хотят попасть люди.

Исследователи и инженеры все больше задумываются о создании целого «роя» дронов, который будет действовать слаженно, как стая птиц или насекомых. Такой рой может перевозить большие грузы или разделяться на части для изучения разных участков местности. Пример работы роя беспилотников можно было увидеть в прошлом году на шоу в перерыве Супер-кубка или на музыкальном фестивале Coachella в апреле этого года.

Полет дронов сопровождал выступление группы Odesza в эти выходные.