Применение БПЛА в доставке грузов — NovaInfo 106

С чего все начиналось

Идея создания военного беспилотного летательного аппарата впервые пришла в голову американцу Чарльзу Кеттерингу в конце 19 столетия. Он намеревался начинить его взрывчаткой и сбрасывать на врага в нужный момент. Однако неудачные испытания отложили реализацию проекта на несколько десятилетий.

Дальнейшее развитие идея использования беспилотной авиации в военных целях получила в США, Германии, СССР в первой половине 20 века. Дистанционно управляемые БПЛА служили в качестве мишеней для тренировок зенитчиков и летных асов, по этому принципу создавались радиоуправляемые бомбы, бомбардировщики.

В послевоенный период и до сегодняшнего дня американская армия широко применяет беспилотники наряду с пилотируемыми аппаратами. Не отстают от США и другие развитые государства.

Грузовой квадрокоптер: основные характеристики, назначение, перспективы

Главными отличительными особенностями грузовых дронов от обычных являются:

• повышенная мощность;
• увеличенное время автономного полета;
• способность нести грузы;
• более крупные габаритные размеры.

Технические и эксплуатационные характеристики грузовых квадрокоптеров зависят от сферы их применения.

Amazon

Компания Amazon тестирует свои беспилотники в Кембридже, Англия, с 2023 года. Известно, что прежде, чем остановиться на последней гексагональной конфигурации, разработчикам пришлось рассмотреть около 50 000 концепций. Дрон «Amazon» представляет собой довольно интересный дизайн с шестиугольной формой и установленной защитой вокруг шести несущих винтов.

Чтобы доставить посылку дрон Amazon приземляется. Взлёт и посадка осуществляется вертикально. Для осуществления скоростного полёта беспилотник переходит из горизонтального режима в полугоризонтальный. Дрон может совершать 20-километровое путешествие туда и обратно, и обещает доставку в течение 30 минут.

Для обнаружения проводов, птиц и зданий беспилотник использует алгоритмы машинного обучения в сочетании с системой инфракрасных сенсоров. Компания программирует свои дроны для различных сценариев, чтобы они знали, что делать, когда, например, прибудут к месту доставки.

Az 4k uhd camera drone green bee 1200

Этот дрон примечателен тем, что обладает самой высокой мощностью, позволяющей поднимать грузы до 20 кг. При подобных технических характеристиках, грузовой дрон держится в воздухе порядка 20 минут. Его стоимость начинается от 8 990 USD. Об этом устройстве крайне мало информации в сети, но, примечательно то, что это классический квадрокоптер с большой грузоподъемностью. 4 пропеллера, широкий каркас для камеры, отличная маневренность в полете – все это можно встретить в данной модели.

Dji matrice 600 pro

Лидер продаж среди грузовых квадрокоптеров. Отличное сочетание выдающихся технических характеристик и цены. При стоимости в 4999 USD владелец получает аппарат с совместимостью с камерами от ведущих производителей (Cannon, Panasonic, Sony и др), взлетный вес около 15 кг и время полета в 16 минут.

В качестве бонуса выступают складной корпус и развитие скорости до 65 км/ч в спокойную погоду. У этого дрона в комплектации целых 6 аккумуляторов, состояние которых можно наблюдать в состоянии полета. Дрон приобретается уже полностью готовым к эксплуатации.

Freefly alta 8

Этот дрон готов к полетам сразу же после изъятия из упаковки. Он способен поднимать 8 кг веса и дальность его полета составляет 1,5 км. Управление производится посредством полетного контроллера SYNAPSE, имеет совместимость с камерами RED и ARRI. Настройка этого дрона занимает порядка 5 минут, он имеет складывающуюся раму из углепластика.

В комплектации поставляется специальный контейнер для перевозки устройства. Камера может быть установлена в двух режимах – снизу и сверху (Ground View и Sky View соответственно). Сама техника весит 18-20 кг в зависимости от деталей комплектации. Общая стоимость составляет 17 500 USD.

Ups & matternet

Автономная платформа Matternet M2 Drone включает в себя сам дрон Matternet M2, станцию управления Matternet и облачную платформу Matternet, посредством которой осуществляется взаимодействие с сетями Matternet. Дрон получил классическую конфигурацию квадрокоптера.

Потенциал платформы позволяет в автоматическом режиме принимать запросы клиентов, генерировать маршруты, контролировать и управлять всеми действующими активами Matternet. Разработчик представляет свою платформу в качестве услуги для организаций здравоохранения, электронной коммерции и логистики.

Matternet во главе с Boeing HorizonX Ventures привлекли 16 миллионов долларов в рамках финансирования серии A. Компания будет использовать эти средства для расширения деятельности США и глобальных операций в городских условиях.

Versadrones heavy lift octocopter (hlo)

Крупногабаритный дрон с большой грузоподъемностью является самым громоздким представителем производителя Versadrones. Способен поднимать вес, размером до 12 кг. Это значение может быть увеличено. Рама этого дрона устроена таким образом, что может поднимать новейшие кинокамеры формата 4K.

Управление подвесом и дроном может быть распределено между оператором и пилотом. Его устройство позволяет компоновку с контроллером GPS, об особенностях которого многие в курсе. Автоматическое возвращение в точку старта, преодоление заданного маршрута и многое другое.

Имеет совместимость с камерами от Canon, Sony и Epic. Этот дрон с большой грузоподъемностью имеет Li-Po аккумуляторы, их большая емкость позволяет увеличить время нахождения в воздухе. Как и любому другому современному дрону, ему доступна функция онлайн трансляции видео HD.

Цена этого дрона начинается от 14 900 EUR, он является одним из самых дорогостоящих в сегменте. Развивает высоту до 2000 м, максимальная скорость при отсутствии ветра составляет 70 км. Дорогое и качественное решение, направленное на профессиональную работу.

Vulcan uav black widow

Еще один грузовой квадрокоптер. Стоимость этого устройства начинается от 6 990 USD. получил широкую популярность среди профессионалов аэросъемки. Часто используется в целях инспектирования геодезических объектов. Его главная особенность – гибкая модульность.

Wing aviation

Дизайн дрона Wings Aviation — еще более необычный. Для реализации вертикального взлёта и посадки их беспилотник оснащён 12 маленькими пропеллерами. Для горизонтального полёта на более высоких скоростях предусмотрены крылья с двумя большими винтами. Беспилотник Wing опускает посылку с помощью троса, что исключает из процесса доставки его посадку. Способен осуществить доставку в течение 10 минут на расстояние до 19 километров.

Wing aviation испытывает свои дроны с 2023 года в Австралии. По данным Wall Street Journal компания провела уже более 80 000 испытаний. Как упоминалось ранее, Wing Aviation сотрудничает с компаниями FedEx и Walgreens с целью осуществления доставки небольших пакетов в Кристиансбург, штат Вирджиния. Разработчик не сообщает посредством каких технологий осуществляется определение и облёт препятствий.

Беспилотные авиаперевозки в российской федерации

Значительная часть территории нашей страны относится к так называемым труднодоступным районам. Это Арктическая зона Российской Федерации, районы Сибири и Дальнего Востока. Природно-климатические условия этих районов делают наземное сообщение с ними возможным только в ограниченный период года, а между тем в них сосредоточена значительная часть природных ресурсов страны, разработка которых является стратегической задачей экономики.

Реализация планов социально-экономического развития этих территорий невозможна без обеспечения регулярных и надежных грузоперевозок. Строительство инфраструктуры наземной транспортной сети (автомобильные дороги) сопряжено со значительными инвестиционными и временными затратами.

Расширение авиационных перевозок сдерживается их высокой стоимостью и недостатком у отечественных авиакомпаний специализированных транспортных воздушных судов. Внедрение беспилотных технологий в сферу гражданской авиации позволит не только снизить стоимость летного часа при сопоставимых летно-технических характеристиках воздушных судов на 30–40%, но и уменьшить зависимость от погодных факторов, а также обеспечить отсутствие риска для жизни экипажей при выполнении авиаработ в условиях ЧС. Кроме того, беспилотники (БЛА) подходят и для экстренной доставки.

Группой “Кронштад” разработана программа создания роботизированной транспортной беспилотной авиационной системы (БАС). Программа реализуется в несколько стадий, на каждой из которых достигаются прорывные решения, качественно влияющие на развитие авиационной отрасли страны и решение социально-экономических задач:

Беспилотный проект sf express

В сентябре 2023 г. профильные СМИ, освещающие тематику беспилотных систем, сообщили о том, что разработчики КНР создали транспортный беспилотный летательный аппарат тяжелого класса АТ-200 на базе новозеландского серийного самолета короткого взлета PAC P-750 XSTOL.

Сообщалось, что самолет предназначен для снабжения продовольствием и припасами удаленных локаций, таких как пограничные заставы, островные территории. Однако впоследствии цепочка сообщений привела к главному интересанту проекта — китайскому логистическому гиганту SF Express, осуществляющему экспресс-доставку почтовых и других отправлений как внутри КНР, так и по всему миру.

SF Group намеревается к 2025 г. довести численность парка грузовых воздушных судов до 100 единиц и образовать национальную сеть воздушных грузовых перевозок. Таким образом должна быть обеспечена доставка грузов в пункты второго уровня на следующий день или даже на следующее утро (формат доставки — 24 ч).

Начав с экспериментов с доставкой отдельных посылок легкими дронами мультикоптерного типа, SF Express быстро пришла к заключению, что аппараты самолетного типа обладают преимуществами продолжительности полета, грузоподъемности и способны обеспечить более эффективное функционирование работы транспортной сети.

Серьезность намерений SF Express по внедрению беспилотных технологий в транспортную логистику подтверждается тем, что компанией образовано специализированное подразделение SF UAS для развития беспилотной тематики. В ноябре 2023 г. SF UAS осуществила экспериментальную доставку комплекта технологического оборудования с помощью тяжелого беспилотника Shunfeng. Доставка выполнена путем сброса на парашюте грузового контейнера в заданную точку.

Для чего нужны грузовые беспилотники

1. Во многих странах происходит тестирование дронов для использования в качестве быстрого и относительно дешевого способа доставки посылок. Этими разработками во всем мире активно интересуются как логистические компании, так и многие крупные интернет-магазины (к примеру, Amazon). Над проблемой работают и российские разработчики, с помощью которых у Почты России в ближайшие годы может появиться возможность оперативно доставлять посылки и корреспонденцию даже в самые труднодоступные районы. Пока в тестовом режиме прорабатываются варианты отправки грузов в малонаселенные пункты: здесь значительно проще прокладывать маршруты, обходить преграды, управлять оборудованием и отслеживать местонахождение посылок.
2. Квадрокоптеры для спасательных операций. Зачастую катастрофы, аварии, несчастные случаи происходят в труднодоступных местах, куда сложно добраться обычными путями. Люди, требующие неотложной помощи, могут оказаться под завалами, высоко в горах, в зоне затопления. Оперативно найти пострадавших и доставить им средства спасения помогут грузовые беспилотные аппараты. Все идет к тому, что в недалеком будущем возможно будет найден способ эвакуации пострадавших с помощью БПЛА.
3. Грузовые медицинские дроны могут помочь в случаях неотложной доставки необходимых медикаментов в труднодоступные районы и оперативной отправки анализов для исследования в лаборатории.
4. Усовершенствование профессиональной высококачественной съемки стало возможно в результате размещения увесистой фото- и видеоаппаратуры на грузовых квадрокоптерах.
5. Есть информация о конструкторских разработках и успешном тестировании грузовых коптеров для проведения химической обработки и опрыскивания сельскохозяйственных угодий и лесных территорий от вредителей.

Многие разработчики усиленно работают над новыми возможностями коптеров и пытаются создать:

• БПЛА для перевозки пассажиров (аэротакси, спасательные);
• программное обеспечение для автоматической прокладки маршрутов;
• более совершенные системы управления полетом.

Однако на сегодняшний момент существует ряд трудностей, препятствующих быстрому достижению положительных результатов.

Доставка дронами: легальность, доставка еды и товаров. как изменится рынок доставки?

Достижения компаний

Несмотря на то, что существует множество нормативных препятствий, которые еще предстоит преодолеть. Для США, 2023 год ознаменовал начало проведения ряда испытаний беспилотной доставки:

• Известно, что в этом месяце Wing Aviation совместно с FedEx и Walgreens начали осуществлять доставку в тестовом режиме с помощью своего дрона в Кристиансбурге, штата Вирджиния.
• Uber сообщили, что уже приступили к тестированию доставки дронами в Сан-Диего, штате Калифорния.
• Amazon не уточняют, где будут тестировать свои беспилотники, но еще в июне компания заявила, что начнёт доставлять посылки потребителям с помощью БЛА «в течении ближайших нескольких месяцев».
• UPS & Matternet на днях отчитались, что прошли полную сертификацию в FAA, что позволяет им работать в качестве беспилотной авиакомпании, использующей технологию беспилотных летательных аппаратов Matternet для расширения процесса доставки срочных предметов по требованию по всей стране.

Дроны на гражданской службе

В начале 21 века небольшие беспилотники стали использовать для панорамной видео- и фотосъемки. Все чаще стали появляться бюджетные радиоуправляемые модели небольшой мощности, способные нести фото и видеокамеру.

Прогресс не стоит на месте, и после усовершенствования конструкции к развлекательным функциям дронов добавились новые возможности. Теперь с их помощью:

• осуществляют аэро- и фотосъемку местности;
• собирают разнообразную информацию на заданных участках, в том числе в труднодоступных местах;
• доставляют грузы различного назначения.

Совершенствуются способы управления летательными аппаратами и размещенной на них аппаратурой, претерпела изменения конструкция беспилотников, улучшились их ходовые качества.

В гражданских целях преимущественно используют БПЛА в виде многороторного вертолета. Наибольшее распространение получили приводящиеся в движение четырьмя винтами квадрокоптеры. Однако дистанционно управляемые летательные аппараты не ограничиваются этим количеством винтов: сейчас можно приобрести для разных целей гексакоптеры, октакоптеры и беспилотники с другим количеством винтов.

Какие перспективы?

По мнению отраслевых экспертов, для запуска крупномасштабного сервиса доставки дронами требуется довольно много времени. Тем не менее, ожидается, что продажи беспилотников для коммерческих целей, сильно вырастут. По оценкам FAA, это число вырастет с 600 000 (по состоянию на 2023 год), до приблизительно 2.7 миллиона в 2020 году.

Лучшие разработчики

На сегодняшний день в числе первых успешных выступают четыре американские компании занимающиеся разработкой коммерческих дронов для доставки товаров:

1. Amazon
2. Wing Aviation
3. Uber Technologies
4. UPS & Matternet

Модели

Рассматривая дроны для перевозки грузов сложно не упомянуть модели, позволяющие перемещать достаточно тяжелые объекты. Их список за последние годы существенно расширился. Поэтому приведем в пример лишь некоторых производителей, выпускаемые ими модели, а также их время автономной работы, поскольку этот критерий имеет особое значение при доставке грузов на удаленные расстояния.

Одним из брендов, устройства которого можно рассматривать, как дроны для перевозки грузивявляется Yuneec. Их особенность в том, что это гексакоптеры. В воздухе модель H920 Tornado проведет до 24 минут, а Flying Eyes HX3 до 45 минут.

Более разнеообразный ассортимент предлагает бренд TurboAce. Его модель Matrix-G Quadcopter – квадрокоптер с длительностью полета до 25 минут, а Infinity 9Pro Octocopter – октокоптер, пребывающий в воздухе до 15 минут.

Похожий ассортимент у Skyhawk RC. Это октокоптер Octocopter Hawk F900 RTFи гексакоптер Hexacopter Hawk F750. Оба они летают до 27 минут.

Намного дольше в воздухе держатся квадрокоптеры бренда SteadiDrone. У Vader X4 этот показатель достигает 50 минут, а QU4D X летает до 20 минут.

О беспилотном сервисе

Доставка дронами (беспилотная авиапочта, англ. delivery drone) — способ доставки/транспортировки различных товаров (еда, медикаменты и т.д.) с помощью дронов коммерческого назначения. Большинство предлагаемых на сегодня решений строятся на конфигурации с шестью и более несущими винтами.

Доставочный бокс помещается в располагаемый в нижней части коптера отсек (или крепится к самому дрону посредством крепёжного механизма). После доставки клиент получает посылку, либо сняв её с троса, спущенного с парящего в воздухе дрона (что исключает необходимость в приземлении), либо забирает из отсека после посадки БЛА.

Сегодня доставка дронами является одним из ключевых направлений, над которым работают как крупные производители БПЛА, так и компании специализирующиеся на доставке товаров по всему миру. В этой статье мы расскажем читателю о том, какие перспективы ожидают delivery drone, а также, кто будет первым в этой сфере бизнеса.

Применение бпла в доставке грузов — novainfo 106

Введение

Современного человека трудно чем-либо удивить. В нашу жизнь прочно вошло множество умных устройств и сервисов, в которых все настолько автоматизировано, что неровен час множество людей по всему миру окажется не у дел. Однако, пока этот день не наступил (в какой-то мере хочется верить, что он никогда не наступит), и удивить простого человека большим компаниям все еще есть чем.

В данном обзоре речь пойдет о таком диковинном сервисе, как доставка грузов посредством беспилотников (БПЛА), или как их еще называют, дронов. Рассмотрим самые известные случаи в новейшей истории, которые так или иначе связаны с предметом сегодняшнего обсуждения.

Amazon Prime Air

Как следует из названия, это сервис доставки заказов американского гиганта Amazon. На данный момент он все еще находится на этапе тестирования, однако уже сейчас есть что о нем рассказать. Сервис был анонсирован в декабре 2023 года основателем компании и ее генеральным директором Джеффом Безосом. По расчётам данный сервис может позволить доставлять товар в течение 30 минут, что в несколько раз быстрее, чем и без того молниеносная доставка Amazon Prime Now. Достичь такой скорости планируется за счет использования беспилотников, которым не страшны пробки, не важны светофоры и чужды практически все недостатки, присущие наземному транспорту. Но накладывает, конечно, использование беспилотников и ряд ограничений. Например, вес товара не должен превышать 2,25 кг, а пункт назначения не должен быть дальше, чем на расстоянии 16 км от места вылета дрона.

Первая тестовая доставка была произведена в декабре 2023 года, о чем Amazon гордо сообщила на официальном канале YouTube, приложив видеозапись процесса. Вес посылки составил 2,1 кг и доставлена она была за 13 минут. Компания Amazon делает большие ставки на этот сервис, однако отмечает, что полностью себя раскрыть он сможет только при практически полной автоматизации. Чтобы роль человека в данном процессе сводилась к контролированию погрузки товара, все остальное дрон делал бы самостоятельно. На фотографиях, представленных ниже, можно увидеть два прототипа будущих беспилотников (рис. 1 и 2).

Google. Project Wings

Google как корпорация, старающаяся охватить как можно больше сфер бизнеса в своей деятельности, тоже не смогла остаться в стороне и не сделать свой вклад в развитие БПЛА. Корни проекта уходят в 2023 год, когда подразделение «X» компании Alphabet (материнская компания Google), нацеленное на инновационные разработки, начала работу над проектом Wings, анонс которого состоялся в августе 2023 года. Главное отличие проекта Wings от проекта Amazon состояло в том, что Google ориентировал этот проект не для собственных нужд, а на коммерческое использование. Дизайн беспилотников прошел несколько стадий, последнюю из которых можно увидеть на рисунке 3.

После публичного представления в 2023 году проект находился в поиске реального применения. Шли разного рода переговоры о доставке различных грузов, но ни один договор так и не был заключен. Последней каплей стал разрыв с компанией Starbacks Corp., которая изначально проявляла большой интерес к проекту. В настоящее время проект заморожен, а сотрудникам вежливо предложили подыскать себе новое место работы.

Дроны DHL

DHL, как одна из крупнейших компаний, осуществляющая доставку грузов и посылок, тоже проявляет сильный интерес к такому способу доставки.

Впервые испытания были проведены в 2023 году в Германии, городе Бонн. В процессе испытаний дрон, ласково называемый разработчиками «Parcelcopter», что можно перевести на русский язык как «посылколет», целую неделю переправлял посылки на другой берег реки Рейн (рис. 4). На одном берегу было место взлета, где дрон забирал посылку, на втором место приема, где посылки, соотвественно, сбрасывались. Расстояние, которое «Parcelcopter» преодолевал для доставки груза, составляло 1 километр.

Спустя год компания DHL возобновила испытания, суть которых заключалась в переправке лекарств из немецкого города Нордайх на остров Йюст. На этот раз расстояние составило уже 12 км, что гораздо больше, чем при первых испытаниях. Результаты, как и ожидалось, были очень положительные, дрон показал себя прекрасно.

Следующий этап испытаний состоялся только в 2023 году. Проводился он также в Германии, в горах. Доставка усложнилась тем, что между местом отправки и местом назначения, помимо расстояния в 8,3 километра, наблюдался перепад высот в 500 метров. Но и это препятствие «Parcelcopter» преодолел с честью.

Последняя версия беспилотника носит название «Parcelcopter 4.0» (рис. 5). Он оснащен специальным защищенным отсеком, вмещающим груз до 6 кг, способен перемещаться на расстояние до 100 км на одном заряде аккумулятора, развивая скорость до 150 км/ч. Согласно данным из открытых источников, дрон успешно завершил более 180 перелетов, преодолев в общей сложности расстояние в две с лишним тысячи километров.

На данный момент сервис еще не запущен в массовое пользование, испытания до сих пор продолжаются.

Компания Zipline и ее дрон для доставки медикаментов

Пока весь мир проводит бесконечные испытания и обивает пороги различных учреждений в попытках получить заветное разрешение, в Африке, а именно в стране Руанда, полным ходом идет процесс по доставке медикаментов и донорской крови посредством БПЛА.

Последовательность заказа следующая. Если врач какой-либо больницы испытывает нужду в тех или иных лекарствах или крови, он оправляет SMS-сообщение, в котором содержится заявка на необходимые ему единицы. Заявка попадает в центр логистики, где обрабатывается здешними работниками, после чего груз отправляется в дрон, который с помощью катапульты взмывает в воздух и летит к месту назначения (рис. 6). На месте он сбрасывает посылку, та на парашюте благополучно опускается на землю, а беспилотник возвращается на базу.

Один такой центр логистики позволяет обслужить больницы в радиусе 70 км. Кроме того, механизм катапульты для запуска БПЛА позволяет избавиться от нужды во взлетно-посадочных полосах, а также избавить сами беспилотники от шасси.

Правительство Руанды активно поддерживает данное направление и охотно финансирует полеты.

Российские разработки в области

Наши бизнесмены и предприниматели, вдохновившись опытом зарубежных коллег, решили не отставать от трендов и тоже попробовать себя на данном поприще.

Июль 2023 года ознаменовался для города Сыктывкар доставкой пиццы с помощью дронов. Компании «ДоДо Пицца» и «Коптер Экспресс» решили удивить простых людей, предлагая им прямо на улице заказать пиццу. Заинтересованные граждане делали заказ, а через 15 минут прилетал дрон, неся с собой пиццу, висящую на тросе (рис. 7). Представитель акции снимал пиццу с троса и вручал ее изумленной публике.

Оператор «Yota» в сентябре 2023 года решил щегольнуть оригинальностью и какое-то время доставлял свои сим-карты с помощью беспилотников. Жаль, что дальше PR-акций, ни у «ДоДо Пицца», ни у «Yota» дела не пошли.

Прямо во время написания данной статьи на почту одного из авторов, как нельзя кстати, пришло рекламное письмо от российской компании «Boxberry». Судя по содержанию письма, данная служба доставки в ближайшем будущем также планирует опробовать технологию, красной нитью проходящую через весь сегодняшний материал. Время не вернуть и не восстановить, говорится в письме, и только его экономия может позволить нам жить в ритме XXI века, века компьютеризации и интернета. К письму прилагалось довольно интересное рекламное изображение (рис. 8). Хочется верить в успех компании, амбиций и средств для этого у нее предостаточно.

Заключение

Доставка грузов с помощью беспилотников безусловно является очень перспективной сферой деятельности. В будущем с очень большой вероятностью множество доставок будет осуществляться данным методом. Однако, на сегодняшний день технология в большинстве своем все еще находится на этапе разработок и тестирования, и время ее массового использования пока не наступило. Кроме того, большинство стран до сих пор не может определиться с законами, которые регулировали бы гражданские полеты дронов. Но не стоит отчаиваться, будущее у технологии явно очень светлое.

Проблемные вопросы

Ограничение широкого использования грузовых дронов обусловлено следующими факторами:

• небольшой вес груза, который способен нести коптер;
• необходимость увеличения мощности источника питания;
• ограниченное расстояние перелета;
• проблемы прокладки маршрутов, управляемости и отслеживания местонахождения аппарата;
• сильная зависимость от погодных условий;
• недостаточное законодательное регулирование полетов БПЛА.

Одним из основных параметров, влияющих на увеличение использования квадрокоптеров для перемещения грузов, является вес, который они способны поднимать. Сегодняшние серийные беспилотники большинства известных брендов представлены грузовыми моделями, поднимающими объекты весом от 2 до 5 кг.

Следует иметь в виду, что многие компании разрабатывают и достаточно успешно тестируют тяжеловесные (способные нести 100 кг и более) грузовые квадрокоптеры, так что это направление в ближайшем будущем ожидают интересные перспективы. Хотя, вероятно, габариты летательных аппаратов большой грузоподъемности будут большими, чем у стандартных моделей.

Расстояние перелета и мощный аккумулятор – это взаимосвязанные характеристики. Чем дольше источник питания будет обеспечивать дрон энергией, тем дальше он сможет пролететь с грузом. Пока что даже самые продвинутые серийные коптеры показывают время полета до 1 часа.

Маршруты для дронов прокладываются людьми (преимущественно в пределах видимости аппарата) или с помощью специального программного обеспечения. Здесь существует проблема препятствий в виде сооружений, естественных объектов или закрытых для пролета территорий.

Имеются трудности с управлением и определением местонахождения аппаратов, находящихся вне прямой видимости. Важно, чтобы груз прибывал точно к месту назначения, что особенно актуально для городских условий и дальних перелетов. Однако здесь возможно появление проблем:

• выход дрона из строя (технические причины, поломки из-за взаимодействия с препятствием, воздействие погодных условий – осадков, низких температур);
• несанкционированное вмешательство в работу аппарата (перехват, изменение маршрута, физическое уничтожение).

Решение видится в законодательном регулировании полетов и совершенствовании программного обеспечения, способного самостоятельно прокладывать маршруты, регулировать параметры движения и отслеживать местонахождение грузовых БПЛА.

Программы создания транспортных бас

Развитие беспилотных комплексов традиционно идет от систем военного назначения. В боевых операциях экспедиционных сил США на Ближнем Востоке уже несколько лет успешно применяется беспилотный вертолет Kaman. В Израиле идет разработка Air Mule. В США Агентство перспективных оборонных исследований DARPA финансирует программы  VTOL Experimental Plane, корпорация Lockheed Martin ведет программу Aerial Reconfigurable Embedded System (ARES)

Нет сомнений, что эти разрабатываемые технологии будут коммерциализованы и применены для гражданских целей.

Анализ действующих программ создания транспортных БАС гражданского назначения показывает, что эта тематика хотя и не составляет пока главного направления развития беспилотных авиационных систем, тем не менее активно развивается в последние два-три года.

Европейская компания Airbus провела конкурс по разработке грузового беспилотника будущего — Airbus Cargo Drone Challenge. Компания рассматривает его в качестве летного испытательного стенда, который позволит развивать компоненты автономных технологий для будущих решений.

С 2023 г. идет франко-германский проект создания беспилотного самолета-амфибии Singular Aircraft.

Другой грузовой беспилотник, и тоже амфибийного типа, разрабатывается в рамках американского проекта Natilus.

Коммерческая идея авторов проекта, среди которых есть наши соотечественники, состоит в том, чтобы обеспечить скоростную трансокеанскую доставку контейнерных грузов между крупными портами. Это позволит радикально увеличить скорость перевозки и при этом обойтись без модернизации аэродромной инфраструктуры.

Интересной представляется разработка, выполняемая американской компанией Aurora Flight Sciences (в 2023 г. вошла в состав корпорации Boeing), — роботизированный второй пилот. Проект имеет целью заменить второго пилота роботом без существенной модернизации летательного аппарата и его оборудования.

Хотя проект не относится непосредственно к транспортным авиационным системам, его разработчики называют транспортные самолеты среди наиболее вероятных потребителей технологии, позволяющей снизить в будущем остроту проблемы нехватки пилотов. Остается открытым вопрос восприятия командиром воздушного судна такого “напарника”.

Профессиональные грузоперевозки

Современные реалии и отечественное законодательство вносят свои коррективы в развитие этой отрасли, но за рубежом дроны для перевозки грузов уже используются. И хотя в РФ имеются существенные проблемы в реализации подобных бизнес проектов, первые шаги в этом направлении уже сделаны, и в столице уже есть ряд мелких сервисов, которые готовы оказать подобную услугу.

Купить дроны, в том числе для перевозки грузов, вы можете в нашем магазине — бесплатная доставка по России и СНГ, хорошие цены! 

Идея услуги проста. Груз, будь то посылка, документация или что-то не обладающее большими габаритами крепится к корпусу мультикоптера и доставляется по воздуху, а не курьером на грузовом транспорте. Это позволяет существенно ускорить процесс доставки, учитывая перегруженность трафика на дорогах мегаполиса.

Что касается других стран, к примеру, Германии, где подобную услугу в тестовом режиме запустила компания DHL, подобный сервис наоборот запущен в редко заселенных регионах, что имеет гораздо больше здравого смысла. Суть в том, что на таких территориях гораздо легче отслеживать местоположение дрона, а загрязненность канала связи на порядок ниже, что в разы повышает вероятность своевременной, точной и надежной доставки груза.

Что касается Америки, то на этой территории подобные услуги начинают внедрять не только грузоперевозчики и службы доставки, но и популярные интернет-магазины со многомиллионным оборотом товаров. К ним относится компания Amazon, которая успела за последние пару лет даже презентовать фирменный дрон.

Регулирование

Авиационные власти практически всех экономически развитых стран мира, как и международные, декларировали программы, или дорожные карты, интеграции беспилотных (точнее, дистанционно пилотируемых) воздушных судов в общее воздушное пространство. Такие программы ведутся ICAO, FAA, IATA и другими организациями.

В России в 2023 г. приняты поправки в Воздушный кодекс, на основании которых ведется разработка подзаконных актов, легализующих применения БВС для задач гражданской авиации, включая грузоперевозки. Главным регулятором процесса является Минтранс России, а интересы уже сформировавшегося в нашей стране беспилотного сообщества представляет Ассоциация разработчиков и эксплуатантов беспилотных авиационных систем “Аэронет”.

Снятие законодательных барьеров является также одной из ключевых задач Национальной технологической инициативы (НТИ). Вопросы нормативно-законодательного обеспечения полетов БВС представляют тему для отдельной публикации. В рамках данной статьи необходимо отметить, что процесс формирования нормативно-законодательной базы идет, определены регуляторы и интересанты процесса, от исхода которого зависит, удастся ли нашей стране занять достойное место в первых рядах стран, пользующихся технологическими и экономическими преимуществами от внедрения беспилотных авиационных систем в экономическую и хозяйственную деятельность.

Важнейшей предпосылкой для успешного продвижения беспилотных технологий в РФ являются географические особенности ее территории: наличие огромных расстояний, больших пространств с минимальным воздушным трафиком. Это обстоятельство позволяет выделять зоны воздушного пространства для применения беспилотных воздушных судов без ущерба для полетов  на регулярных авиалиниях.

Технологии

Технологии беспилотных авиационных систем развиваются всеми ведущими мировыми авиационными фирмами. Корпорации Boeing (США), Airbus (Евросоюз), IAI (Израиль), AVIC (КНР) имеют в своем составе специализированные подразделения по исследованиям и развитию программ беспилотной авиации.

Ставшие еще в прошлом десятилетии массовыми применения БЛА для решения задач обеспечения обороны и безопасности доказывают, что технологии выполнения автоматического полета беспилотников различных типоразмеров достигли максимального, 9-го уровня по классификации Technology Readiness Level (подтверждено успешными выполнениями задач).

БЛА способны выполнять все этапы полета по заложенной программе: совершать автоматические взлет и посадку, следовать маршруту полета с заданными параметрами скорости, высоты, курса без участия человека. Современные технологии мобильной робототехники позволяют дронам выполнять руление по рулежным дорожкам, выбирать направления движения, идентифицировать стационарные и подвижные препятствия.

Тем не менее гражданские применения БЛА в общем воздушном пространстве потребуют ряда специальных технологических решений. Например, обеспечения принципа “обнаружил и уклонился” при выполнении полета, осуществления непрерывной голосовой радиосвязи между диспетчером УВД и оператором БЛА, находящемся в наземном пункте управления беспилотником (станция внешнего пилота).

В целом существующий уровень беспилотных технологий вполне достаточен для выполнения демонстрационных проектов по перевозке, и ряд зарубежных компаний уже развернули такие работы.

Заключение

Рынок гражданских применений беспилотных авиационных систем сейчас находится приблизительно в той же стадии, что и рынок мобильной связи 20 лет назад. Те, кто придет в числе первых и займет на этом рынке позиции производственные, эксплуатационные, сервисные, финансовые, окажется в гарантированно выигрышном положении.

Возможности и перспективы беспилотных авиасистем для грузоперевозок также рассмотрены в первом обзоре, который можно прочесть, перейдя по ссылке. 

Немного слов в заключение

Современные производители работают над усовершенствованием квадрокоптеров с большой грузоподъемностью. Практически каждый год выпускаются обновления, с улучшенными характеристиками и остальными критериями. Необходимо следить за модельным рядом производителей, чтобы всегда оставаться в курсе тенденций и новшеств.