Дроны

ЧТО ТАКОЕ ДРОН

Дроном обозначается, называется технико-технологическое устройство, управляемое дистанционно, способное перемещаться в воздухе, по воде, по земле и даже под водой. Управление для маленьких аппаратов происходит за счет радиосигналов. Большая техника управляется за счет спутниковой связи (GPS, ГЛОННАС, BeiDou). В зависимости от конкретного решения, техника может проводить аэросъемку, разведку, доставку грузов, перевозку вещей, а также производить пуски ракет.

Полную информацию о дронах читайте ниже в нашей статье.

ВОЗДУШНЫЕ ДРОНЫ (КВАДРОКОПТЕРЫ И БПЛА)

• Данный вид беспилотной техники может быть выполнен в виде самолетной, вертолетной и турбовинтовой систем. У каждой подсистемы свои задачи, цели. При проектировании техники сразу закладываются размеры, тип аппарата, несущую нагрузку, расход топлива и другие параметры.
• БПЛА бывают трех видов – микродроны (размером от 10 до 100 см), аппараты средних размеров – запекающиеся с катапульт или с рук, большие дроны – для их взлета и посадки требуется взлетная полоса.
• Более 60% произведенных воздушных аппаратов созданы для ведения разведки, наблюдения за местностью.
• Есть аппараты с манипуляторной системой, позволяющие сбрасывать грузы на площадки, в точку доставки. Есть системы, позволяющие устанавливать тепловизионные системы для мониторинга среды в ночное время или работать в условиях высокой задымленности.
• Военные аппараты могут нести как ракеты класса воздух-поверхность, так и авиационные бомбы с системами самонаведения.
• К данному типу аппаратов можно отнести и мультикоптеры. Так, в Дубае уже эксплуатируют беспилотное такси, выполненное в виде коптера с 4 несущими винтами —  EHANG184.

КАКИЕ ВИДЫ КОЛЕСНЫХ ДРОНОВ ЕСТЬ?

• Разработку дронов на колесах начала в далеком 2010 году корпорация DARPA. Задачей проекта – было создание автономной единицы, помогающей на поле боя солдатам с доставкой боеприпасов, разведкой, и огневой поддержкой.  Разработка велась в двух направлениях – создавались прототипы техники на колесных шасси, на гусеницах.
• Также есть роботизированные системы, например Legged Squad Support System, имеющие 4 точки опоры, имеющая высокое количество степеней свободы, способная проходить труднодоступные участки пути.
• Другой пример дрона на колесах – это Автономный ровер DH:FRAME 150 A. Аппарат может перевозить до 150 кг полезного груза, скорость около 15 км в час. Запас хода до 2 часов. Система работает по запрограммированному техническому заданию в бортовой компьютер.
• R3 Ground robot (UGV) – последний из серии R колесный аппарат, автономного действия, беспилотный, управляемый удаленно или по запущенной в нем программе. R3 версия машины имеет большие шасси, которые не зависимы друг от друга, и это позволяет машине ездить по площадям и неровностям, и даже спускаться по лестнице.
• R1 имеет менее мощное шасси и предназначен для езды по ровным площадям, без препятствий в проходимости.
• Разработку колесных беспилотников ведут США, Китай, Россия, Англия, Франция. Потенциал в гражданской и военной сферах колесных помощников очевиден. Это и работа в аварийных ситуациях и получение доступа в опасные для человека районы. Это и подвоз доставка грузов. Для военных нужд – это разведка, безопасное разминирование, передача данных о целях, и даже – ведение огневой поддержки.

 

ДРОНЫ МОРСКОЙ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ

• Разработкой морских дронов плотно занимаются в США. Ведь основные торговые пути, связывающие США с другими странами, лежат как раз через океаны и моря.
• Также разработку беспилотников морской и прибрежной зоны ведут Россия, Япония, Китай, страны Евросоюза.
• Примеры дронов морской прибрежной зоны, например FIFISH V6 EXPERT EP300. Аппарат работает на литий-ионых батареях, 14400 мАч, время работы до 6 часов. Позволяет вести круговую съемку, 4K съемку.
• Aquadrone – является электрическим автономным водным дроном. Имеет  размеры всего 200 х 108 х 81,5 см и вес 55 кг, его  с легкостью можно перевезти в нужное место, достаточно одного специалиста для управления данным морским аппаратом. Аппарат может легко производить измерения, собирать метрические данные по водным каналам, в морях и реках, в прибрежной зоне.
• Аппарат управляется через приложение, есть также режим ручного управления, похожее на джойстик, аппарату можно задавать режим работы, скорость, направление, устанавливать контрольные точки его пути.  Настраивать автоматический возврат на точку старта.
• Apache 3 USV – еще один морской дрон для выполнения гражданских, мирных задач. Дрон имеет специальную систему позиционирования GNSS, позволяющую ему работать в узких местах. Есть система, защищающая судно от посадки на мель, поэтому аппарат может работать на отмелях, в каналах, производя замеры, анализируя обстановку, ведя фото и видео съемку. К стандартной комплектации судна, можно добавить подсистемы: однолучевой эхолот и датчик GNSS IMU, датчик оценки  воды CHCNAV для измерения параметров качества воды, таких как pH, температура, проводимость, растворенный кислород и другие.

ПОДВОДНЫЕ ДРОНЫ, ИССЛЕДУЮЩИЕ ОКЕАН, МОРЯ

• Подводные дроны широко используются в промышленности, в проведении спасательных работ. Применяются они в сфере кораблестроения, добычи полезных ископаемых у прибрежных шельфов или на море. Для исследования дна перед строительством морских платформ или намывных территорий.
• Различаются между собой габаритами, глубиной погружения, количеством винтов, мощностью сонаров, мощностью и количеством камер, программным обеспечением, определяющим работу, алгоритм работы дрона. Мощностью и длительностью заряда батареи.
• Например, аппарат DTG3 ROV – предназначен для проведения обследований объектов под водой, замера глубины, проведения инспекций морского дна, оборудован сильным сонаром, манипуляторами, фонарями, камерой с разрешением 1080 FULL HD,  станцией управления, облеченной в водозащищенный чехол.
• Еще одним примером подводного дрона является PIVOT ROV. Аппарат уникален тем, что имеет 6 подруливающих устройств, обеспечивающих технике высокую маневренность при работе на глубине.
• Контакт с дроном производится с помощью привязи  Deep Trekker на катушке 100 м (330 футов), по данному каналу проходит связь с дроном, и также с помощью него дрон возвращают на судно.
• По периметру дрона расположены чувствительные датчики, есть сонар, лазерный дальномер, камера видео Full HD 1080p — 1920×1080, 30 кадров в секунду, освещение — высокоэффективный светодиод.

• ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  Ширина 360 мм (14,2 дюйма)

  Высота 310 мм (12,2 дюйма)

  Длина 576 мм (22,7,0 дюйма)

  Гарантия 1 год на детали и работу (дополнительно 2-3 года)

  Расчетная глубина 305 м (1000 футов)

  Материал корпуса Анодированный обработанный алюминий, углеродное волокно и нержавеющая сталь, плавучий пеноматериал

  Кейс (опция) Custom Pelican Air 1637 Ручка и колеса

  Рабочая температура от -10°C до 50°C (14°F – 122°F)

  Вес (в воздухе) 17 кг (37,5 фунта)

  Материал окна сапфир и акрил

  Приводы/подруливающие устройства с магнитной муфтой/герметичные

ВОЕННЫЕ ДРОНЫ

Военные дроны воздушного и морского, в том числе подводного базирования получают все более широкое распространение в военных конфликтах и решениях военных задач.

Военные аппараты, не требующие человеческого присутствия, значительно уменьшают потери военных на поле боя, позволяют лучше и обширнее проводить разведку, менее заметны, имеют широкий спектр инструментов для наружного всепогодного наблюдения. Это лазерные целеуказатели, тепловизоры, камеры HD, дальномеры.

Одним из аппаратов двойного назначения является дрон HUGIN Autonomous Underwater Vehicles – AUV – аппарат предназначен для высококачественной подводной съемки. Также может выполнять задачи и функции подводной разведки.

Отличительные характеристики данного аппарата – это высокая маневренность, обеспечивающая следование рельефу местности и радиус поворота 15 метров. Дрон работает на глубинах 3000, 4500, 6000 м2.  Современная автоматизированная инерциальная навигационная система (АИНС) не позволит дрону сбиться с курса.

Аппарат может задействован для реализации и решения как гражданских, так и военных задач:

• Геофизическое обследование участка
• Инспекция трубопроводов и подводных сооружений
• Океанографические исследования
• Мониторинг окружающей среды
• Морская геологическая съемка
• Поисковые операции

ОБОРОННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ:

• Противоминные меры — MCM
• Экспресс-оценка окружающей среды — REA
• Разведка, наблюдение и рекогносцировка – ISR

Полезная нагрузка техники может включать в себя:

• HISAS (Итерферометрический гидролокатор с синтезированной апертурой высокого разрешения)
• Многолучевой эхолот EM2040
• Гидролокатор бокового обзора
• Поддонный профилировщик
• Фотокамера
• Датчик мутности
• ADCP
• Датчик метана

AUV Hugin оснащены акустическими каналами связи, обеспечивающими мониторинг состояния транспортного средства и датчиков полезной нагрузки в режиме реального времени.

Станция оператора включает в себя монитор и панель оператора с интерфейсами для станций оператора полезной нагрузки и установленных на судне датчиков, таких как dGPS, HiPAP, датчик положения судна, системы акустической связи и радиочастотной связи.

Также на сайте Вы можете найти информацию и описание о секретном проекте России – ПОСЕЙДОН, еще одном мощном подводном дроне большой глубины и неограниченной дальности плавания.

 

ЕЩЕ ОДИН ПРИМЕР ВОЕННОГО ПОДВОДНОГО ДРОНА

Китайский подводный беспилотный дрон HSU001. Аппарат предназначен для работы на большой глубине, а также для ведения операций на морском дне.  Длина: 5 метров. Диаметр: 1 метр. Вес: 3 тонны. Также есть данные что Китай занимается разработкой и строительством больших необитаемых аппаратов, XLUUV – подводных беспилотных аппаратов экстра класса. Ходовые испытания аппаратов производятся на базе китайских ВМС в Санье. Есть данные, что дроны КНР уже умеют работать на глубинах в 1500  и 3000 м2.

 

Потенциал использования боевых дронов

• Как видно, потенциал развития и использования боевых дронов по сути безграничен. С их помощью оптимизируется логистика, с помощью аппаратов высокой проходимости или беспилотной авиа доставки, можно поставлять боеприпасы, вооружение, комплектующие в нужные районы.
• Разведка, изучение местности, обнаружение противника проходит более безопасно, более скрытно и аккуратно. Есть аппараты на колесных шасси, которые также снаряжаются модулями обнаружения снайперов. Есть системы, обеспечивающие усиление связи в нужном направлении. Есть колесные системы, осуществляющие подавление радио сигналов и парализующих деятельность разведки противника.
• Беспилотная авиация позволяет вычислить расчеты батарей и повышают шансы выиграть контрбатарейную борьбу.  Колона может быть обнаружена и уничтожена на марше, без задействования специальных групп. Рой дронов позволяет выполнить огневое поражение быстрее и мощнее.
• И конечно же, подводные дроны помогают обеспечить защиту, разведку, слежение за кораблями противника, повышая всю систему безопасности государства.

Разведывательные дроны на поле боя

• Разведка играет колоссальную роль в военных противостояниях. Неверные данные, искаженная информация приводит к большим ошибкам на поле боя. В этом плане, беспилотная разведывательная авиация играет огромную роль.
• Системы сбора, накопления, передачи данных с борта БПЛА на наземную станцию управления, сбор хранение, обработка данных системами искусственного интеллекта в разы повышает эффективность больших военных операций.
• Дроны могут засечь противника, дать его точные координаты системам артиллерии, передать информацию боевой авиации.
• Аппараты беспилотной разведки в России выпускают компании ZALA AERO, КРОНШТАДТ. В США – это BOEING, General Dynamics, Northrop Grumman, Lockheed Martin Corporation и другие.

ДРОНЫ ДЛЯ БИЗНЕСА

Применение беспилотной авиации развивается и в гражданских целях, для бизнеса. Конечно, военные разработки более масштабные, дорогостоящие, идущие очень интенсивно и быстро.

Разработка и внедрений новаций по БПЛА в бизнесе идет медленнее. И многие военные наработки постепенно передают гражданским компаниям в виде трансферта технологий.

Какие функции и задачи решают дроны в бизнесе?

ГРУЗОВЫЕ ДРОНЫ (АМАЗОН, Hi-Fly Cargo и другие)

Amazon Prime Air – основной беспилотный курьер, разработанный компанией Амазон для нужд своей логистики. Аппарат производит доставку более 1000 наименований предметов домашнего обихода, легких товаров. Компанией Amazon получено разрешение на осуществление воздушных перевозок от Федерального авиационного управления (FAA).

Hi-Fly Cargo – другой аппарат, способный брать грузы потяжелее. Аппарат снабжен 8 винтами, 4 винта в первом верхнем ряду, 4 винта в нижнем ряду. Аппарат имеет следующие характеристики:

• Высота 1,5 м
• Длина 7 м
• Время полета 180 мин
• Скорость полета 300 км/ч
• Дальность полета, max 600 км
• Грузоподъемность, max 220 кг

SkyLift – еще один вид дрона, используется для перевозки среднегабаритных изделий. Аппарат разработан японской компанией SkyDrive, позволяет брать до 30 кг полезного груза. В сутки может перевозить до 300 кг. Поставка груза идет без посадки техники на землю, полезный вес спускается с помощью механизма и троса, длинною в 30 м.

 

 

ДРОНЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  (АМАЗОН, Hi-Fly Cargo и другие)

• В России аппараты для сельского хозяйства выпускает компания Геоскан. В основном это аппараты для топосъемки, тепловизионной съемки. Системы сбора информации о росте и урожайности земли. Модели аппаратов – это Геоскан 201 Геодезия, Геоскан Лайт, Геоскан 401 квадрокоптер.
• Аппарат AG-172  имеет возможность поднимать в воздух до 80 литров распылительного раствора для орошения и опрыскивания растений, для защиты от насекомых и вредителей. Производительность – до 100 акров или до 40 Га за сутки работы. Аппарат может управляться в ручном режиме, может выполнять заданное задание оператором. Система имеет более 10 датчиков, позволяющих дрону определять свое местоположение, включая относительно точки старта, относительно уровня моря, определяет GPS координаты.
• Аппарат XAG P100  имеет подъемность в  10,6 галлона (40 л) дрон-распылитель. Стоит такой аппарат 39 900,00 долларов США.  Вместительный бак XAG P100 Crop Sprayer Drone  позволяет обработать солидный участок земли с воздуха. Техника управляется мощными алгоритмами ИИ, система позволяет подстроить полет дрона под гибкий рельеф местности. Также есть автономный и ручной режим управления дронами.

 

КОЛЕСНЫЕ ДРОНЫ ДОСТАВЩИКИ

Не отстают и наземные аппараты от своих воздушных собратьев.  Давайте рассмотрим список существующих моделей и производителей колесных доставщиков продуктов, товаров.

• Колесный беспилотник, робот-доставщик Starship. Шестиколесный наземный дрон от Starship Technologies оснащен датчиками, включающимися  камерами, GPS и инерциальными измерительными устройствами.  Робот может доставлять предметы в радиусе 6 км. Он имеет большое отделение для доставки, эквивалентной размеру двух продуктовых пакетов с максимальным весом 10 кг.
• Колесный доставщик Kiwi — это автономный аппарат, который собирает и доставляет еду и предметы личной гигиены на территории площадью примерно 1,6 квадратных километра вокруг студгородка, офисного здания. Может работать в небольшой локации и автоматизировать работу небольшой пиццерии или ресторана.  Робот использует глубокое обучение для правильной интерпретации данных, полученных от его датчиков.
• Колесный аппарат Robomart.  Robomart, буквально маленький мини-маркет на колесах. Он разработан с использованием передовых технологий, включая беспилотную технологию для автономности и дистанционного управления, систему RFID и компьютерного зрения без кассы, а также специально разработанную систему охлаждения и контроля температуры. Сейчас ботов использует сеть продуктовых магазинов Stop&Shop для доставки продуктов своим покупателям.

 

ВЫГОДЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДРОНОВ

• Преимущества использования дронов для бизнеса очевидны. Особенно выигрывает сельскохозяйственный сектор экономики. Стоимость полета самолета для орошения посевов стоит 130-150 рублей за гектар. В то время как стоимость полета оросительного дрона на аккумуляторных батарей будет равна стоимости потраченной электроэнергии на заряд батарей, это в 10-15 раз дешевле, чем применение самолетов для орошения и опрыскивания.
• Если сравнивать дроны, работающие на бензине, то здесь расход в 8-10 раз ниже, чем у самолета. Соответственно такие аппараты могут окупиться за 1-2 посевных сезона. И главное – это быстрый запуск, высокая интенсивность обработки, точность попадания, возможность работы аппарата на любой высоте.
• Применение колесных дронов для доставки продуктов и еды также выгодно. В среднем в России компании платят куьерам от 300 до 450 рублей за доставку. В день курьер делает 15-20  доставок. Дрон выполнит примерно 10-15 доставок, себестоимость доставки будет равна только стоимости заряда батарей дрона, и также нужно заложить небольшой процент от стоимости покупки аппарата на амортизацию и ремонт.
• Получается, применение беспилотной колесной, воздушной и морской техники в бизнес-целях очень выгодно и имеет большие перспективы на рынке.

 

Ссылка на страницы  с дронами.