Здравствуйте, Александр Валерьевич, расскажите, чем занимается ваша компания?
Мы занимаемся автоматизацией всего цикла работы беспилотных летательных аппаратов, включая межполётное обслуживание аппаратов и анализа собранных ими данных. Фактически, создаем систему, которая после установки работает самостоятельно. На выходе заказчик получает конечный результат мониторинга объекта в виде уже обработанной информации, необходимой для принятия управленческих решений, при этом нет нужды закупать непрофильное оборудование и содержать штат обслуживающего персонала.
Уточните, вы производите беспилотники или программное обеспечение?
Мы производим комплексное решение. Это важное уточнение. Потому что производством беспилотников занимаются многие, и мы привыкли, что беспилотник – это летающее «нечто», а для решения сложных задач требуется комплекс, который поддерживает весь жизненный цикл аппарата не только во время его работы.
Например, у вас есть самолет. Произвести его – задача, безусловно, не из легких, но необходимый для осуществления полетов авиационный комплекс подразумевает сервисную службу, аэродромы, жилье, тренажеры для летчиков, топливо-заправочные системы.
Что подразумевает комплекс для беспилотных летательных аппаратов?
Беспилотник – это платформа, на которую можно установить любое необходимое оборудование. Это может быть груз, камера, тепловизор.Недавно наша компания устанавливала гамма-спектрометр.
По формулировке ИКАО (международная организация гражданской авиации) беспилотным летательным аппаратом является аппарат с внешним пилотом. Полностью автоматические летательные аппараты эта организация не рассматривает, планируя возвратиться к этому вопросу лишь лет через пять, но никто не запрещает странам, входящим в ИКАО, разрабатывать нормы применения таких комплексов опережающими темпами, и в России такие разработки ведутся.
Беспилотная авиационная система обычно состоит из пяти основных компонентов:
1) Сам дрон, как летающая платформа для переноса полезной нагрузки
2) Полезная нагрузка, в основном в виде различных камер и датчиков
3)Наземная инфраструктура, включая блок управления, антенны,метеостанцию и другое вспомогательное оборудование
4)Программное обеспечение для анализа собранных во время полета данных и превращение их в коммерчески значимую информацию
5) Обслуживающий персонал, обеспечивающий функционирование системы.
В нашем случае мы убираем обслуживающий персонал, добавляем наземной инфраструктуре функцию хранения и зарядки дрона, а также автоматизируем все процессы работы и обмена данными.Основной частью нашей наземной инфраструктуры является ангар – бокс,превышающий размер беспилотника в полтора раза, внутри которого созданы условия для хранения дрона, его зарядки, возможность обмена информацией с удаленным центром. В этом ангаре беспилотник проводит все время между полетами
Когда, по запросу диспетчера или по расписанию, дрону нужно вылетать на маршрут, в первую очередь подключается метеостанция, которая проверяет,подходят ли погодные условия для проведения полета.Затем происходит внутренняя диагностика беспилотника, загружается полетное задание, и только после этих действий, при условии их благоприятной оценки, аппарат выходит на маршрут.Полет дрона происходит в автоматическом режиме и не зависит от наличия связи с наземным блоком управления. Данные с полезной нагрузки одновременно и транслируются по радиоканалу и записываются на борту БПЛА. По окончанию полета беспилотник возвращается в ангар, где в спокойном режиме скачивается продублированная информация о полете, включая видео в хорошем разрешении, и передается в центр обработки информации.
Это направление, являющееся инновационным, в каких областях промышленности может использоваться?
Основным мировым трендом сейчас является автоматизация и исключение человеческого фактора. За счет этих двух факторов значительно снижаются риски аварий БПЛА и себестоимость работ, что создает предпосылки для массового использования сервиса мониторинга объектов.
Управляемые внешним пилотом аппараты используются там, где нужно произвести разовую съемку с воздуха. Если же требуется регулярное обследование объекта, то использование автоматизированных систем сточки зрения экономики более предпочтительно.
Приведу несколько вариантов использования беспилотников:
1)Системы, заточенные под создание 3D-моделей объекта, используютсяпри строительстве, в горном деле. Например, для контроля и учетаколичества перемещенного грунта, глубины вырытого котлована.Специалисту-геодезисту требуется несколько суток для сборанекоторого количества информации, а дрон может выполнить даннуюработу в десятки раз быстрее.
2)Беспилотные летающие аппараты используют службы безопасности,для контроля ситуации на объекте или, например, дорожногодвижения. Охранное предприятие, с которым мы прорабатывалисовместный проект, сделало оценку — один дрон заменяет 3-4 пешихпатруля, это до 32 человек при круглосуточной работе.
3)В сельском хозяйстве видео, снятое с дрона на специальную камеру,после анализа дает достаточно точное представление о состоянии посевов, вплоть до прогноза урожайности, а также позволяет получить точные координаты зон с недостаточной/избыточной влажностью,нехваткой удобрений и поражения болезнями/вредителями, что позволяет использовать точечные воздействия вместо массовой обработки полей. Более того, сейчас активно развивается направление по осуществлению точечной обработки посевов с помощью беспилотников.
Еще раз вернусь к тезису, что дрон – это летающая платформа для различной аппаратуры. Это как конструктор, когда при имеющихся исходных данных,мы можем каждый раз создавать дрон под конкретную задачу, добавив или изменив всего пару элементов. Вот пример: наши коллеги из Сколково создали аппарат, который автоматически садится на высоковольтный провод, едет по нему, заряжается, параллельно сканируя необходимую информацию.
К чему подошло сегодня техническое обеспечение дронов, на какую дальность и грузоподъемность можно рассчитывать при использовании полностью электрических систем?
Беспилотники, которые летают в стратосфере, и вырабатывающие электричество за счет солнечных батарей, могут находиться в полете до нескольких суток.
Основное большинство дронов массой до 30 килограмм имеют длительность полета 15-60 минут при скорости полета мультикоптерных аппаратов 40-60км/ч.
Конвертопланы, гибриды самолета и мультикоптера, взлетают, как вертолет,полет обеспечивается за счет тягового или толкающего мотора, по самолетному принципу. Длительность полета – около семидесяти минут, прискорости 80-120 км/ч.
Беспилотный летательный аппарат во время полета должен выполнять такие функции пилота, как: расчет маршрута, замечать препятствия,учитывать боковой ветер и другое. Можно ли говорить о наличии в аппаратах искусственного интеллекта (ИИ)?
Нужно понимать, что на данном этапе технического развития под ИИ понимают предварительно обученный алгоритм анализа, который, получив некоторое количество исходных данных, на выходе предоставляет автопилоту БПЛА рекомендации, близкие к правильным.
Основной задачей автопилота является удержание аппарата в воздухе, с минимальным дополнительным набором функций. Расширить функционал можно, добавив к контроллеру вычислительный микрокомпьютер. Этот компьютер может обрабатывать уже большее количество данных с датчиков,производить большее количество вычислений. На этот компьютер можно поставить программу, которую мы и называем искусственным интеллектом,она же и занимается обработкой полученных внешних данных.
Например, функцией автоматического взлета и посадки обладают все простейшие автопилоты, а вот анализ данных с камер и датчиков,позволяющий определить препятствие и дать указания на уклонение, уже требует дополнительных вычислительных мощностей, на базе которых и будет работать этот самый ИИ. Сейчас в большинстве дронов аналитикавозложена на внешнего пилота, но при установке вычислительного блока этуработу берет на себя ИИ.
Имея на борту стандартный автопилот, сенсоры и программу, проводящую анализ данных с этих сенсоров, мы получаем аппарат, который может летать самостоятельно, прокладывать маршрут, учитывать внешние условия при проведении полета, строить 3D картинку, например, пещеры, и может возвратиться обратно на точку старта, не получив при этом повреждений.
Александр Серёженкин
Оригинал статьи на EVCARSWORLD
Уважаемые читатели, чтобы не пропустить наши свежие статьи вы можете подписаться на наш Телеграм-канал. Оставляйте комментарии, ставьте лайки, делайте репосты (кнопки соцсетей есть в конце каждого материала). Ваше участие нам очень важно!
