Подмастерье для дрона: какие технологии помогают беспилотникам

Беспилотные летательные аппараты с каждым днём расширяют свои возможности. С их помощью составляют карты местности, доставляют посылки, охраняют объекты и даже находят людей, попавших в беду. Вместе с этим появляются программы и технологии, улучшающие работу БЛА.

Разобраться в том, какие инновации помогают дронам выполнять их задачи и что ждёт беспилотную отрасль в будущем, помог директор Центра «Беспилотные летательные аппараты» МАИ Юрий Бухарев.

Какие программы помогают беспилотникам

На сегодняшний день существует ряд программ, активно используемых в сфере БЛА. Расскажем подробнее о некоторых из них.

- «Небосвод» — разработана научно-исследовательским центром «Аэроскрипт». С 2021 года программа работает на всей территории России и взаимодействует с центрами Единой системы организации воздушного движения (ЕС ОрВД). Это цифровая платформа, которая помогает организовать полёты беспилотных воздушных судов. Она даёт всю необходимую информацию для планирования полёта (погода, картография, аэронавигация). Ещё «Небосвод» проверяет план полёта на вероятность пересечения с другими элементами воздушного пространства. Платформа направляет информацию в ЕС ОрВД для получения разрешения на полёт, а непосредственно в день вылета обеспечивает необходимыми данными для работы.

- «Альманах» — создана в 2017 году компанией «Цифровые радиотехнические системы» концерна ВКО «Алмаз-Антей». Это интегрированная многопозиционная система наблюдения за воздушными судами. «Альманах» получает информацию от станций и создаёт поле сплошного наблюдения за БЛА в режиме реального времени. Технологии системы позволяют обеспечить зону наблюдения не только на всех эшелонах полётов (до 20 километров над уровнем моря), но и на малых высотах, где эшелонирование не производится.

По словам заместителя генерального директора концерна ВКО «Алмаз-Антей» Михаила Подвязникова, система исключает слепые зоны в поле наблюдения в условиях со сложным рельефом местности и при этом обеспечивает получение оперативной информации о местоположении летательного аппарата в случае аварийной посадки или крушения.

- «Корма» — разработана компанией «Навигатор». Это первая в мире многофункциональная радиотехническая система, помогающая аппаратам приземлиться в труднодоступных местах. Из-за небольшого веса, около 15 кг, многие стали называть эту систему «аэродромом в чемодане». Изначально «Корма» предназначалась для нефтяных платформ, но потом сферу применения решили расширить на морскую авиацию и медицину. Уникальная разработка может функционировать самостоятельно или в составе системы общей навигации.

- Fly Drone — единая система цифровых сервисов с использованием воздушных судов. Цель — комфортно и в рамках закона использовать воздушное пространство для различных задач. Продукт поможет зарегистрировать и застраховать свои БЛА, получить необходимые разрешения. Кроме того, Fly Drone предоставляет площадку для заказчиков и исполнителей. К примеру, фирма, построившая частный посёлок премиум-класса, хочет снять с высоты птичьего полёта красивый ландшафт, чтобы заинтересовать будущих покупателей. На платформе она может разместить заказ, а исполнитель сделает видео.

— «Альманах» и «Корма» выполняют отдельные функции и не являются системами по взаимодействию эксплуатанта с ЕС ОрВД. Есть несколько агрегаторов, интегрированных с ЕС ОрВД, — СППИ, «Небосвод» и FlyDrone. Стартовая функция этих трёх приложений одна — согласование полётов с Единой системой организации воздушного движения. К слову, СППИ является собственным приложением ЕС ОрВД. Несмотря на одну цель, эти приложения отличаются друг от друга дополнительными функциями и интерфейсами. К примеру, опытные люди из авиации привыкли пользоваться СППИ, так как на момент появления это было единственное приложение подобного рода. Но новобранцы отрасли находят его сложным и в последнее время всё чаще прибегают к использованию альтернативных систем с более понятными интерфейсами и дополнительными возможностями, — рассказал Бухарев.

ИИ в сфере БЛА: плюсы, минусы, прогнозы

Искусственный интеллект сейчас активно применяется во многих сферах, и БЛА — не исключение. Эксперт рассказал, как именно ИИ помогает беспилотникам.

— В сфере искусственного интеллекта сейчас внедряют системы, обеспечивающие распознавание каких-либо объектов и событий или разработки в системах навигации. Положительный эффект от применения таких технологий — повышение автономности аппаратов и возможность решения рутинных задач с помощью технических средств. С ростом применимости ИИ будет расти и качество выполняемых работ с помощью БЛА, где внедрён искусственный интеллект. Здесь кроется как раз отрицательная часть — необходимость постоянного обучения человеком нейросетей для распознавания ими новых событий или объектов. В будущем получение «опыта» искусственным интеллектом должно быть автоматизировано, тогда его применение на аппарате в полной мере обеспечит автономность работы дрона, — объяснил Бухарев.

Что может навредить работе дрона и как обезопасить свой аппарат

Многим владельцам дронов известна такая проблема, как риск угона. Почти на каждом профильном форуме можно найти рассказы про захват управления и кражу воздушного судна. Но правда ли это? Может ли хакер средних способностей просто взломать дрон и угнать его, словно велосипед?

— Киберзащита беспилотных систем построена на криптостойких протоколах обмена информацией между БЛА и наземной станцией управления или нестандартных частотах работы радиооборудования. Существующие технологии могут дать защиту только от перехвата БЛА какими-то распространёнными средствами. Самая лучшая защита от перехвата — автономность в выполнении задачи, когда аппарату не требуются ни навигационные сигналы для своего позиционирования, ни управление от внешнего пилота, — пояснил Бухарев.

Что сейчас необходимо БЛА?

Безусловно, беспилотная сфера развивается, как считают многие, «семимильными шагами». Но для успешного развития необходимо регулярно искать не только пробелы, но и перспективы.

— Отрасль БЛА требовательна к весу, энергопотреблению, размерам оборудования и применяемым конструктивным материалам. Одно из направлений, которое сейчас является перспективным, — доступные электрические двигатели с высокой плотностью энергии. Также актуальны более тяговитые двигатели на сверхпроводниках. Для более глубокой интеграции БЛА в общее воздушное пространство необходимо внедрять технологии, обеспечивающие безопасный автономный полёт — предотвращение столкновений с естественными и искусственными объектами или с другими участниками воздушного движения, — рассказал эксперт.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России