- Предыстория
- Первый робот
- Второй робот
- Штаб ЧФ атаковал самодельный дрон
- СОВЕТЫ ПО СБОРКЕ
- СБОРКА РАМЫ И УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОНИКИ
- ПОДКЛЮЧЕНИЕ И ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОНИКИ
- ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРОВ
- Классификация дронов
- Оценки рынка БПЛА
- Эффект от использования дронов в России превышает $1 млрд в год
- Продажи дронов в России составили 160 тыс. штук (+70%) на сумму 1,9 млрд рублей (+53%)
- 2016-2017
- Euroconsult
- Преимущества беспилотных аппаратов
Предыстория
На начало этой истории я работал веб-разработчиком (react, typescript и тд), немного щупал плюсы, из навыков работы с электроникой – мог спаять порванные наушники.
На зп я не жаловался, но периодически меня посещали мысли о том, что мой код не производит никакого эффекта на реальный мир.
Хоть и существуют софтверные проекты, которые на этот мир влияют, для себя я решил это исправить наиболее прямолинейно, занявшись робототехникой. (само собой влияние глобальное и чисто физическое это разные вещи, но физическое все же лучше, чем ничего)
В общем я почитал какие-то книжки, статьи, посмотрел видосы по этой теме, купил паяльные принадлежности и 3д принтер, чтобы не думать из какого мусора сделать и как приспособить те или иные детали. Тем более что 3д принтеры сейчас вполне доступны.
Первый робот
Мой первый робот выглядел вот так
Я задизайнил детали в Blender’e и распечатал. В качестве мозгов использовал Raspberry Pi и пауэр бэнк в качестве источника питания. Спаял контроллер моторчиков (если его можно так назвать) из реле и транзисторов, перепутав у них коллектор и эмиттер, из-за чего моторчики едва двигались (но двигались тем не менее). Когда в итоге выяснил в чем проблема и перепаял транзисторы другой стороной, то все заработало. Роботом эту штуку сложно назвать, тк она просто управляется удаленно. Тем не менее я был доволен, поверил в себя и решил повысить градус сложности, сделав тоже самое, но чтоб летало.
Кстати, если занимаетесь чем-то подобным, не делайте тех же ошибок и не используйте художественные 3д-редакторы для дизайна механических частей, а лучше потратьте пару дней на освоение какого-нибудь параметрического 3д-редактора, поскольку он гораздо лучше подойдет для вещей с четкими размерами и формами.
Второй робот
После некоторого погружения в тему было принято решение использовать традиционные для коптеров бесщеточные моторчики, контроллеры моторчиков и литиево-полимерный аккумулятор способный отдавать большой ток. В качестве мозгов я решил использовать все ту же Raspberry Pi. После того как я выяснил как контролировать моторчики с Raspberry Pi, я принялся за дизайн рамы. Делал я это абсолютно по наитию, думая что если дроны самых безобразных форм летают, то требования к раме не такие высокие.
Также я купил плату с гироскопом, акселерометром, барометром и магнитометром на i2c шине. До того, как я узнал, что такое PID контроллер, я сделал что-то похожее на то, как работает его P – компонент: просто увеличивал или уменьшал скорость моторчиков пропорционально тому, как дрон отклоняется от горизонта.
В начале мне казалось, что там нет ничего сложного, но после кучи неудачных попыток я был абсолютно без понятия как вообще это делать правильно, ведь там столько всего, что может работать не так, как надо. Да и в отличии от написания только-лишь софта, любой косяк может привести к физическим повреждениям. К тому же эту штуку сложно тестировать в маленькой съемной квартире. Было бы у меня большое просторное помещение, я бы мог соорудить конструкцию, ограничивающую движение дрона.
Но вместо этого приходилось использовать шнурки и вручную пытаться предотвратить аварию одной рукой, а другой контролировать дрон с ПК, что в свою очередь дополнительно ограничивало мои возможности по перемещению. В итоге я решил написать мобильное приложение под андроид, где я бы мог менять параметры, следить за показаниями сенсоров, и контролировать дрон аналогово-подобными элементами управления.
еще один скрин приложения
Изначально я сосредоточился на контроле удержания горизонта, но никак не мог его нормально протестировать, вручную управляя высотой, и на тот момент мне стоило начать именно с нее. Первая мысль была использовать показания барометра, но они были недостаточно точными, чтобы использовать их для контроля небольшой высоты в помещении (ну или я его неправильно использовал), так что я купил ультразвуковой датчик расстояния. У него странный способ взаимодействия, он поднимает напряжение на одном из пинов в процессе замера, нужно считать время пока он его не опустит, и умножить это время на скорость звука, чтобы выяснить расстояние.
Без нагрузки Raspberry Pi справлялась с этим, но будучи загруженной другими задачами, пропускала этот момент, и показания были мягко говоря неточными. Так что мне пришлось использовать Atmega168p, только для того чтобы считать это время и отдавать показания в удобном цифровом виде через SPI. Даже пришлось прочитать книжку “Make: AVR Programming”, где очень доступно для нубов объясняется как программировать эти штуки. Давно хотел научиться программировать микроконтроллеры и тут такая возможность.
Чтобы тестировать свою реализацию контроля высоты и не думать о других степенях свободы, я купил велосипедные тормозные тросики и распечатал направляющие, чтобы ограничить движение дрона только вверх и вниз.
движение дрона ограничено троссиком, вдоль которого он может скользить вверх вниз
Все работало, правда появилась проблема, заключающаяся в том, что работающие пропеллеры мешали ультразвуковому сенсору определять расстояние больше 40см, в итоге пришлось заменить его на лазерный сенсор, у которого нормальный цифровой интерфейс, так что и в вышеупомянутом микроконтроллере необходимость отпала.
Теперь у меня был контроль высоты, но я все еще не мог добиться стабильного удержания горизонта, хоть и реализовал PID контроллер для этого. Предполагаемые причины следующие:
- Я использовал дешевые пропеллеры (даже пытался их печатать) и не отбалансировал их. А это перегружает сенсоры вибрациями, снижая их точность. Решил я эту проблему выводя разницу между самым большим и маленьким из 100 последних значений гироскопа, чтобы понять насколько сильно вибрирует пропеллер при работе. А затем клеил кусочки изоленты на лопасти пропеллера и смотрел, как изменится это значение. Если увеличилось, пробовал другую лопасть, в общем подбирал место, где это значение было бы минимальным. Само собой проверял я это на неподвижном дроне на малых оборотах.
- У Raspberry Pi всего 2 канала для генерации PWM, а управлять нужно 4-мя моторчиками, а программно генерируемый PWM, который я изначально использовал, возможно недостаточно точен да и в холостую загружает процессор. Тут я уже забросил надежду использовать одну лишь Raspberry Pi в качестве мозгов. И начал смотреть в сторону ESP32. Сначала попробовал контролировать моторчики через нее, подключенную по SPI к Raspberry Pi, а потом и вовсе перенес всю логику контроля полета на ESP32. Выбрал я ее из-за дешевизны, доступности и наличия кучи интерфейсов. Как ею пользоваться я узнал из книжки “Kolban’s book on ESP32”, не такая захватывающая с художественной точки зрения, как книжка по AVR микроконтроллерам, но тоже ничего.
- Недостаточно жесткая рама. Все таки каким то требованиям она должна удовлетворять. И если ее делать из частей, то нужно убедиться что в местах соединений нет люфта.
- Я использовал дополняющий (complementary в англ источниках) фильтр для определения угла наклона с неоптимальным соотношением коэффициентов. Оптимальные 0.999 – для угла, измеренного интегрированием значений гироскопа, и 0.001 для угла, измеренного акселерометром.
- Не учел что pitch превращается в roll и наоборот если наклоненный дрон крутится по оси z (если гироскоп определяет угловую скорость по этой оси)
- При очень медленных колебаниях угла наклона возможно нужно увеличить коэффициент P, причем в разы, а не уменьшать, как рекомендуют некоторые источники, не вдаваясь в характер колебаний.
В процессе разработки меня начала напрягать борода из проводов между модулями, да и вообще то, как они расположены. И я решил вложить немного времени в навык создания своих печатных плат. Давно хотел это попробовать, но не решался, тк думал что для этого нужны дорогие специфичные инструменты, да еще и с химикатами нужно возиться.
В итоге я посмотрел какие-то туториалы по KiCAD, чтобы научиться делать дизайн платы. Купил с рук принтер за 3000р, утюг без дырок меньше чем за 500р, а самым дорогим инструментом оказался сверлильный станок за 6000р. А необходимые химикаты оказались не такими опасными и от прикосновения к ним ничего не случится.
дизайн в KiCAD
после травления и нанесения паяльной маски
С четвертой попытки я таки сделал эту плату. Самый сложный шаг оказался – нанести паяльную маску. Что конкретно эта плата делает, так это соединяет ESP32 с сенсорами по i2c, и с Raspberry Pi по SPI, также распределяет необходимое питание по компонентам.
Во время тестовых полетов красивые графики в приложении, отображающие данные с сенсоров, оказалось, сложно анализировать, пытаясь при этом уберечь дрон от разрушения. Так что я добавил возможность записывать данные с сенсоров и написал скрипт который помогает покадрово анализировать их вместе с видеозаписью полета.
скрипт для анализа полета
Сделал бы я это раньше, потратил бы гораздо меньше времени на обнаружение проблемы с ультразвуковым сенсором, о которой говорил ранее.
В какой то момент у меня уже был относительно стабильный контроль высоты, направления и горизонта, но я не мог избавиться от произвольных перемещений в горизонтальной плоскости. Кстати, если кто-то знает можно ли избавиться от этих перемещений, используя только акселерометр, гироскоп и магнитометр, пожалуйста, напишите в комментах.
После некоторого ресерча, я выяснил что некоторые дроны используют GPS для удержания позиции. И я попытался это реализовать. Проблема была в том, что это работает только на улице, но и на улице я не добился удовлетворительных результатов, тк из-за плохой погоды мне не удалось сделать много попыток, я забил на GPS и попытался решить проблему с помощью компьютерного зрения.
Я установил камеру снизу дрона и попытался удерживать синюю метку на полу с помощью OpenCV. После нескольких попыток и модификаций вот что получилось.
Наконец-то он висит в одной точке без ручного вмешательства и без каких-либо веревок. Это и была моя промежуточная цель, которой я наконец то добился, собственно поэтому и решил сейчас задокументировать и опубликовать свой прогресс на данный момент.
Еще я добавил передачу видео из дрона в приложение, чтобы было проще экспериментировать с компьютерным зрением и пробовать разные подходы для удержания позиции без конкретной синей метки и для реализации прочего функционала.
В данный момент дрон выглядит следующим образом:
ESP32 отвечает за контроль высоты, направления, и горизонта. Он берет данные с датчиков ориентации и лазерного сенсора расстояния снизу. Он отдает команды контроллерам моторчиков и принимает команды от Raspberry Pi, которая в свою очередь отвечает за коммуникацию с приложением и контроль позиции, используя данные с камеры.
Кому интересно посмотреть код
Та часть логики что на ESP32
Та что на Raspberry Pi
Если заметите говнокод, сильно не бомбите, я был скорее занят попытками заставить это работать, пробуя и отбрасывая разные варианты реализации. Может как-нибудь займусь и причешу 🙂
Также я снял видео об этом:
Буду очень признателен если посмотрите, поставите лукас и напишите в коментах: “Братан, хорош, давай, давай, вперёд! Контент в кайф, можно ещё? Вообще красавчик!”
Спасибо за внимание!
Штаб ЧФ атаковал самодельный дрон
По данным отдела информационного обеспечения ЧФ, в штабе Черноморского флота в Севастополе сработало маломощное взрывное устройство, установленное на самодельный беспилотник.
«В Севастополе на территории штаба Черноморского флота в результате срабатывания маломощного взрывного устройства, установленного на самодельный БПЛА, из-за разлета осколков оконных стекол в одном из помещений пострадали пять человек. Всем пострадавшим оказана необходимая медицинская помощь», — сообщили отдела информационного обеспечения ЧФ.
Дороги, ведущие к штабу ЧФ, перекрыты, на месте работают сотрудники ФСБ.
Ранее губернатор Севастополя Михаил Развожаев сообщил о том, что из соображений безопасности в городе отменяются все праздничные мероприятия ко Дню Военно-морского флота.
СОВЕТЫ ПО СБОРКЕ
Во время калибровки регуляторов ПРОПЕЛЛЕРЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ СНЯТЫ, иначе можно порубиться в капусту2. Перед включением очков, шлема и передатчика видео АНТЕННА ДОЛЖНА БЫТЬ УСТАНОВЛЕНА, иначе сгорит электроника
СБОРКА РАМЫ И УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОНИКИ
Используйте синий фиксатор резьбы для сборки резьбовых соединений рамы. Без него – может открутиться. 1 Если взять красный – конструкция получится неразборная. 2 Старайтесь наносить фиксатор на винт, а не на гайку. Крепите регуляторы к лучам на двусторонний скотч и изоленту. Провода между камерой и передатчиком скрутите в тугую косичку. 1 Косичка должна быть не параллельна и не перпендикулярна сигнальным проводам от регуляторов и проводам от RC приёмника. RC приёмник желательно вытащить из корпуса, припаять к полётному контроллеру, и отрезать лишние ноги. 1 Желательно купить микро версию приёмника, она меньше и легче4. 2 Если у вашего RC приёмника 2 антенны, то они должны быть расположены под 90 градусов друг к другу, и по 45 градусов к горизонту. Между рамой и аккумулятором желательно добавить нескользящую прокладку, например кусочек резины или вспененной китайской упаковки. Либо ленту – липучку. 1 Балансировочный шлейф крепите либо лентой прямо вместе с аккумулятором, либо используйте крепление этого шлейфа на основных проводах от аккумулятора. Коннектор аккумулятора желательно припаивать не напрямую в плату распределения питания, а на отрезках ТОЛСТОГО провода длиной 2-3 см. Это упростит подключение/отключение аккумулятора, и уменьшит шанс поломки платы распределения при падении. Докупите грибовидные антенны для FPV, вход: RP-SMA male8. Курсовая FPV камера в пластиковом корпусе гораздо легче, чем камера в металлическом. Но если вы учитесь летать и боитесь убить камеру, то лучше взять металлическую. HD камера необязательна, просто летать можно и без неё. Она нужна для записи красивых видосов. Для съёмки используйте “новый” и сбалансированный комплект пропеллеров, чтобы на камере не были видны вибрации и “кисель”. Для обычных полетушек годятся поцарапанные и имеющие вмятины пропеллеры.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ И ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОНИКИ
Для защиты электроники от влаги используйте электроизоляционный лак Plastic 71. Наносить в 3 слоя с просушкой в 1 час. 1 Качество нанесения защитного покрытия можно контролировать под УФ лампой2. Провода от моторов (3 штуки) паяйте напрямую к регуляторам, отпаяв родные провода от регуляторов. 1 Сделайте это до того, как покрывать плату регулятора лаком. Сигнальные провода от регуляторов к контроллеру паяются в следующем порядке: задний правый, передний правый, задний левый, передний левый. 1 Если ваши регуляторы поддерживают DSHOT, чёрные сигнальные провода можно отрезать. Если только OneShot или MultiShot, то делать этого нельзя. 2 Земля и сигнальный провод должны быть скручены в косичку. Если у вашего регулятора они идут в виде плоского шлейфа – разъедините их, и скрутите в косичку. Припаяйте танталовый конденсатор с напряжением минимум 6. 3 В и ёмкостью 10 – 50 мкФ на шину питания полётного контроллера. Пищалку можно достать из компьютера. Барометр нужно защитить чёрным поролоном. Да-да, именно чёрным. Залейте ноги матрицы FPV камеры эпоксидкой. Запеньте монтажной пеной внутреннюю полость FPV антенны. Залейте эпоксидкой светодиодные панели.
ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРОВ
Аккумуляторы (грубо) имеют следующие характеристики: напряжение, ёмкость, ток заряда, ток разряда. Напряжение пишется в Вольтах, но по хорошему напряжение определяет число банок S. S (англ. “Series” – последовательный) определяет число ячеек (банок) в аккумуляторе, соединённых последовательно. Напряжение одной ячейки лития составляет 3. 7 В (3 В минимум, 4. 2 В максимум). Таким образом параметр S определяет диапазон напряжений, в которых работает ваша сборка. В умных зарядниках типа IMAX B6 при зарядке выставляется именно число банок S, напряжение зарядник определит сам. Ещё есть индекс P (англ. “Parallel” – параллельный), обозначающий число банок, соединённых параллельно. Например код 3S2P означает, что аккумулятор состоит из 6 банок, 3 сборки последовательно по 2 параллельно соединённых аккумулятора. Зарядный и разрядный токи напрямую зависят от ёмкости аккумулятора, и связаны через параметр С – токоотдача (токоприём). Чтобы перевести ёмкость в Амперы, нужно ёмкость в Ампер*часах умножить на токоотдачу. Например на аккумуляторе вы можете прочитать 1300 mah 70 С, то есть это 1. 3 Ампер часа * 70 = 91 Ампер. Это максимальный ток, который можно снять с аккумулятора без вреда для него. Параметр очень важный, например при проектировании коптера нужно брать акум, который сможет отдать ток, равный сумме максимальных токов через регуляторы оборотов. Например есть 4 регулятора по 25 А каждый, значит суммарный ток 100 А. Хотим акум ёмкостью 3500. 100 / 3,5 = 28, округляем в большую сторону => 30. Нужен акум с ёмкостью 3500 mah и отдачей 30 С. В характеристиках акума токоотдача называется Discharge Rate.
Зарядный ток для обычных LiPo аккумуляторов не должен превышать 1 С, то есть быть меньше или равным ёмкость аккумулятора в Ампер*часах. При токе в 1 С аккумулятор зарядится за 1 час. То есть наш аккумулятор из предыдущего примера можно заряжать током 3,5 А максимум. Можно 1 А, 2 А, 3 А, но вот 4 А уже не рекомендуется. Сейчас есть мощные модификации LiPo аккумуляторов, например графеновые (Infinity RC Graphene). У них в характеристиках можно найти строчку Charge Max Rate: 5C, то есть заряжать можно током, в 5 раз превышающим ёмкость! А это значит, что акум зарядится за 1/5 часа, то есть за 12 минут! Но зарядник и БП такой мощности ещё нужно поискать (пример: гоночный акум из моего видео 1300 mah, заряжать можно током 6. 5 А). В зарядниках типа IMAX B6 зарядный ток ставится вручную, и не должен превышать допустимого для аккумулятора, а также мощность (напряжение * ток) не должна превышать мощность вашего БП, иначе будет ошибка.
Что касается хранения аккумуляторов: у меня на канале есть видео “советы по использованию литиевых аккумуляторов”, вот информация оттуда подходит. Основные моменты:
- Хранить аккумулятор нужно при заряде ~45%. Для этого в зарядниках есть режим STORAGE, он автоматически зарядит в 45%.
- Чем ниже температура, тем меньше деградация аккумулятора при хранении. Таким образом, оптимальным для хранения является холодильник, а акум нужно зарядить на 45% или в STORAGE.
- Аккумуляторы нельзя переразряжать. Вообще никак нельзя! Потеряет ёмкость, а в худшем случае может загореться.
- Хотя бы иногда, а желательно каждый раз, делать балансировку аккумулятора. Для этого балансировочный шлейф вставляется в зарядник, и выбирается режим зарядки BALANCE.
Классификация дронов
Беспилотные летательные аппараты трудно классифицировать, так как они имеют очень разные характеристики. Это разнообразие происходит от обилия конфигураций и компонентов БПЛА. Производители пока не ограничены никакими стандартами. В результате сегодня отсутствуют требования со стороны авиационных регуляторов о том, как БПЛА должен быть оснащен.
Беспилотники напоминают вертолет с 4 лопастями. Они отличаются габаритами, функциональностью, дальностью полетов, уровнем автономности и другими характеристиками.
Условно все дроны можно поделить на 4 группы:
- Микро. Такие БПЛА весят меньше 10 кг, максимальное время нахождения в воздухе – 60 минут. Высота полета – 1 километр.
- Мини. Вес этих аппаратов достигает 50 кг, время пребывания в воздухе достигает 5 часов. Высота полета варьируется от 3 до 5 километров.
- Миди. Беспилотные летательные аппараты весом до 1 тонны, рассчитаны на 15 часов полета. Такие БПЛА поднимаются на высоту до 10 километров.
- Тяжелые беспилотники. Их вес превышает тонну, разработаны аппараты для дальних полетов продолжительностью более суток. Могут перемещаться на высоте 20 километров.
В конструкции беспилотного аппарата есть спутниковый навигатор и программируемый модуль. Если БПЛА используется для получения, сохранения и передачи информации на пульт оператора, в нем дополнительно устанавливаются карта памяти и передатчик.
Конструкция и функциональность меняются в зависимости от назначения аппарата. Есть модели дронов, которые умеют принимать команды человека и реагировать на них. В таких устройствах установлены специальные модули-приемники команд.
J’son & Partners Consulting классифицирует дроны (БПЛА) по следующим основным характеристикам:
- по дизайну / конфигурации;
- по типу взлета;
- по целевому назначению:
- по техническим характеристикам;
- по типу питания силовой установки;
- по полезной нагрузке;
- по типу системы автоматизации;
- по системе предотвращения столкновений;
- по типу навигации;
- по типам защиты от глушения сигналов;
- по пропускной способности радиочастотного спектра;
- по бортовой обработке данных;
- по специализации программного обеспечения.
Оценки рынка БПЛА
В конце октября 2020 года команда специалистов по аэроробототехники из Имперского колледжа Лондона представила дрон, который может быстро и точно стрелять дротиками. Используемый учеными беспилотный летательный аппарата используется в качестве стартовой платформы для лазерных дротиков, оснащенных датчиками. Подробнее здесь.
Эффект от использования дронов в России превышает $1 млрд в год
18 мая 2020 года компания EY опубликовала результаты исследования российского рынка беспилотных летательных аппаратов. Эффект от использования дронов, по мнению экспертов, в стране превышает $1 млрд, однако их внедрение ограничено из-за проблем с инфраструктурой и регулированием.
В докладе говорится, что, учитывая территории и неравномерное развитие инфраструктуры, эффект от использования беспилотников в РФ может быть больше, чем во многих других странах. Российские производители предлагают продукты мирового уровня, но столкнувшись с многочисленными ограничениями, часто вынуждены ориентироваться на зарубежные рынки. Адаптация регулирования и использование гражданской инфраструктуры может ускорить раскрытие рынка, уверены в EY.
Потенциальный эффект от использования дронов в России – более $1 млрд в год, но фактическое использование ограничено
По словам аналитиков, законодательство в России не учитывает такие особенности полетов дронов, как дистанционное управление, автономные полеты, сверхнизкие высоты, полеты над людьми.
Еще одной проблемой развития рынка беспилотников исследователи назвали общественное неприятие: люди не понимают, кто управляет дроном, опасаются слежки, вторжения в личное пространство, многим просто не нравится шум, который издают беспилотники.
Наибольший потенциал имеют полёты дронов «за пределами прямой видимости». Для их осуществления необходимо согласовать план полета, получить разрешения от администраций и организаций, над территорией которых пройдет полет, разрешение на использование воздушного пространства, после чего оно временно закрывается для других пользователей. Практически для любой аэрофотосъемки необходимо получить разрешение и пройти последующее рассекречивание записи, что может занимать до нескольких недель.
Полное исследование российского рынка дронов EY
Продажи дронов в России составили 160 тыс. штук (+70%) на сумму 1,9 млрд рублей (+53%)
В 2018 году россияне приобрели 160 тыс. беспилотных летательных аппаратов, что на 70% больше, чем годом ранее, чему во многом способствовал высокий спрос на дешевые изделия. В деньгах объем рынка вырос на 53% и достиг 1,9 млрд рублей, свидетельствуют данные группы «М. Видео-Эльдорадо». У самого ритейлера годовые продажи дронов подскочили более чем вдвое.
Наиболее популярными в 2018 году стали бюджетные беспилотники стоимостью до 7 тыс. рублей. За счет их появления на рынке средняя цена на БПЛА снизилась на 10% по сравнению с 2017 годом и составила 1,9 тыс. рублей.
Популярность видеоконтента в социальных сетях провоцирует россиян на покупку беспилотных летательных аппаратов
При этом в три раза выросла реализация устройств, оснащенных камерой с разрешением 4K или FullHD, функцией следования за владельцем и противоударным корпусом. Такие беспилотники в 2018 году заняли 10% рынка и используются преимущественно для профессиональной съемки: записи на мероприятиях, мониторинга, логистики, охраны или агробизнеса. 30% рынка приходится на устройства, снимающие видео в стандартном разрешении.
Аналитики «М. Видео-Эльдорадо» также отмечают растущий из года в год спрос на дроны с ценниками от 30 тыс. рублей. Устройства массой до 250 граммов заняли до 70% российского рынка БПЛА, что обусловлено законодательными ограничениями: более тяжелые устройства необходимо регистрировать.
2016-2017
По оценкам J’son & Partners Consulting, мировой рынок БЛА в 2017 году составил $7,8 млрд и продолжит активно расти. Большая часть стоимости рынка приходится на военные БЛА (53% рынка). В количественном выражении структура рынка зеркально обратная: основную долю в количестве занимают потребительские БЛА (84%), 15% приходится на коммерческие БЛА и всего 0,5% – на военные дроны. Связано это с тем, что военные БЛА стоят в среднем в 200 раз больше, чем дроны для гражданских нужд.
В связи с постепенным удешевлением компонентной базы БЛА, а также выходом на рынок многочисленных новых игроков, в том числе и в военном сегменте, средняя стоимость дронов продолжит снижаться к 2020 году по всем сегментам на 7-27 %. Это приведет и к изменению структуры рынка БЛА (как в денежном, так и в количественном выражении), поскольку на рынок будут поступать сотни тысяч и даже миллионы постоянно дешевеющих потребительских дронов, по функционалу сравнимых уже с коммерческими БЛА, а на военный рынок выйдут новые игроки (например, из Китая), которые предложат необходимый функционал по более низкой цене, чем у сегодняшних моделей.
В стоимостном выражении дроны гражданского назначения составляют уже чуть меньше половины рынка (47%), из них на коммерческие БЛА приходится половина из общей суммы (24%), оставшаяся часть – на потребительские (23%). Тем не менее, по оценкам J’son & Partners Consulting, мировой рынок БЛА будет расти намного более быстрыми темпами в количестве, чем в стоимости. А его основным драйвером останутся потребительские БЛА.
Что касается российского рынка БЛА, то по итогам 2017 г. наша страна занимала 3% в количестве и 2% в стоимости мирового рынка. При этом в сегменте военных БЛА ее доля кратно выше (15% в штуках). В 2017 году российский рынок БЛА оценивается в 163 млн долларов (9,5 млрд руб. ) и к 2020 году рынок может вырасти в 1,5 раза.
По оценке J’son & Partners Consulting, доля дронов отечественного производства на рынке РФ составляет в 2017 году 10 % и увеличится до 11 % к 2020 году. Основной прирост придется на коммерческий сегмент, где ожидается большая активность российских производителей и который увеличится в два раза к текущему уровню. Таким образом, до 40 % коммерческих дронов, продаваемых в РФ, будут отечественного производства.
Дальнейшему росту локального рынка и экспортного потенциала отечественных решений все еще мешают серьезные регуляторные ограничения.
Согласно прогнозам японских экспертов, мировой рынок дистанционно управляемых летательных аппаратов вырастет к 2020 году до $20,5 млрд (на 80% больше по сравнению с 2015 годом).
По данным J’son & Partners Consulting, в 2016 году мировой рынок БПЛА оценивается в 7,3 млрд долларов. Прогнозируется, что он вырастет до 9,5 млрд долларов к 2020 году. Российский рынок БПЛА в 2016 году составит 147 млн долларов с потенциалом роста до 224 млн долларов к 2020 году.
Euroconsult
Согласно оценкам аналитиков Euroconsult, произведенным в 2016 году, объём рынка выпуска, услуг и реализации удаленно пилотируемых воздушных аппаратов (RPAS) к 2025 году вырастет до $26 млрд, что на порядок больше показателей 2015 года ($1 млрд).
К этому времени в мире будут использоваться порядка 600 тыс. RPAS-дронов. 39% таких устройств задействуются в сфере сельского хозяйства. Компании, выпускающие беспилотники, постепенно приходят и в сферу предоставления услуг.
Аналитики Gartner в феврале 2017 года опубликовали результаты исследования, согласно которым в 2017 году выпуск дронов вырастет до 3 млн. Для сравнения: в 2016 году было произведено 2,1 млн беспилотных аппаратов. В 2017 году выручка от поставок дронов вырастет до $6 млрд, а уже к 2020 году – до $11,2 млрд. Среднегодовые темпы прироста рынка (CAGR) в течение прогнозного периода ожидаются на уровне 34%.
Авторы исследования отметили, что доля дронов для промышленного мониторинга в течение этого периода останется самой большой – порядка 30%.
7% беспилотников придется на рынок сельского хозяйства. На коммерческую доставку, из-за высоких затрат производимых операций, придется лишь 1% дронов.
Представители компании Tractica прогнозируют, что доход от поставок дронов и предоставления услуг, вырастет с $792 млн в 2017 году до $12,6 млрд к 2025 году. В отчете компании утверждается, что большая часть доходов приходится на продажу оборудования. Затем эта доля сместится в сторону сервисов и операций.
Преимущества беспилотных аппаратов
Чтобы оценить все преимущества БПЛА, нужно понять, где и как они могут использоваться. Сегодня около 90% российского рынка беспилотников задействованы в двух направлениях:
Диагностическая съемка объектов, в частности, трубопроводов, ЛЭП, автомагистралей.
Активно используются беспилотные аппараты и в сельскохозяйственном секторе для сбора информации о площади посевов, аэрографической съемки, а также химической обработки всходов.
Содержание и техническое обслуживание БПЛА обходится дешевле аналогичных расходов на пилотируемую авиацию. Ведь самолеты и вертолеты нуждаются в поддержании систем безопасности и защиты пилотов. Специалисты, управляющие и обслуживающие самолеты и вертолеты, должны проходить обучение, переобучение, врачебную комиссию. Временные и финансовые затраты на беспилотники несоизмеримо ниже.
Весомым преимуществом беспилотников является их проходимость и транспортная доступность – они долетят до тех земельных участков, куда добраться по суше или на самолете, проблематично. Например, до почти безлюдного острова Хачин на Селигере.
Скорость доставки грузов – еще один веский аргумент «за». Беспилотник долетает до отдаленного земельного участка за 30 минут, а вертолет – за 2 часа.
Для пилотируемых самолетов важно наличие огромной площадки для взлета и посадки, в то время как для приземления беспилотников достаточно полосы 500-600 метров, а миниатюрные дроны легко приземлятся даже на ступеньки возле порога.
БПЛА экономно расходуют топливо благодаря компактным габаритам, что также является преимуществом.