Использование дронов
Логистическая компания Amazon в июле начала испытания доставки небольших грузов в Великобритании. Процесс был начат именно в этой стране, потому что там самое гибкое законодательство в области регулирования беспилотных летательных аппаратов. В Amazon утверждают, что благодаря беспилотникам покупатели смогут получать свои посылки уже через 30 минут после заказа на сайте. Конечно, это касается доставок весом менее 2,2 килограммов, однако около 80% всех грузов компании весят именно столько, сообщает bbc.com.
Два года назад в Сыктывкаре дрон доставил пиццу прямо в парк. Компании «ДоДо Пицца», оказавшей услугу, в результате предъявили иск, обвиняющий в нарушении правил использования воздушного пространства. В результате «ДоДо Пицца» была оправдана, а заодно получила отличную рекламную кампанию. Летательный аппарат для этого эксперимента был разработан компанией CopterExpress. Директор компании Олег Понфиленок уточнил, что сейчас его дроны работают и в Москве, однако регулярная услуга по доставке грузов дронами там пока не осуществляется. Пока устойчивого спроса на доставку дронами нет, и компания работает по разовым запросам, порою и очень крупным — например, доставка 500 грузов в течение месяца.
В ряде стран дроны уже стали причиной возникновения опасных ситуаций. Например, в Интернете есть множество новостей о доставке беспилотниками наркотиков, о полетах дронов в воздушных зонах аэропортов в непосредственной близости к самолетам и другие. Если задуматься, что стоит какому-нибудь сумасшедшему прикрепить к дрону бензопилу и начать резать людей, как снеговиков в популярном видео KillerDrone на хостинге YTube?
В США приняли закон, обязывающий регистрировать коптеры весом тяжелее 250 граммов. В Японии провели испытания полицейского дрона, который с помощью специальной сетки будет отлавливать беспилотников-нарушителей. В некоторых странах туристов за использование дронов с видеокамерами штрафуют.
Однако коптеры могут использоваться и в благих целях. Швейцарский институт по исследованиям искусственного интеллекта опубликовал в журнале IEEE Robotics and Automation Letters материал о разработке беспилотника для поиска заплутавших в лесу людей. Программное обеспечение для робота было создано на основе нейронной сети, которая проанализировала тысячи снимков лесных троп и научилась управлять дроном так, чтобы он следовал вдоль проложенных путей. Пока у конструкции есть ограничения, связанные в основном со временем работы батареи.
Использовать дронов можно и для поиска нефтяных разливов, контроля за ходом строительных работ (в России действует компания TraceAir, которая предлагает такую услугу) и других операций по наблюдению с воздуха. Безусловно, коптеры будут полезны и МЧС для контроля, например, лесных пожаров и других природных или техногенных ЧС.
Технические проблемы использования дронов
«Для автономного полета, помимо основных датчиков — акселерометра, барометра и магнитометра (компаса), для полета беспилотника необходим GPS-приемник, определяющий положение дрона на местности, и камера для реализации машинного зрения. Также нужны радио-передатчики для осуществления связи с дроном. Используя GPS-приемник, дрон перемещается по заранее построенной карте (например, google). Но различные наводки и помехи сигнала могут заметно ухудшить точность позиционирования. Для уточнения местоположения могут использоваться цветовые или радио-метки и маяки: они могут быть расположены, например, на ретрансляторах операторов связи, которые установлены на крышах домов. Одновременное использование этих методов позволило бы значительно повысить точность определения местоположения дрона», — пояснил технологию полетов коптеров Александр Щукин, инженер кафедры систем управления и информатики (СУиИ) Университета ИТМО.
В Швейцарской высшей технической школе Цюриха ученые пытаются обеспечить дрона навигационными способностями, которые не будут зависеть от онлайн-карт и других внешних сигналов. В журнале MIT Technology Review были опубликованы результаты их работы по созданию системы, которая позволит беспилотнику самостоятельно моделировать 3D-карту местности и ориентировать по этим данным. Аппарат снабжен камерой и сенсорами, которые могут вычислять скорость, расстояние до предметов и силы гравитации вокруг. Но этому дрону все еще требуется помощь человека: пока машина строит карту местности, ею управляет внешний пилот. После этого она самостоятельно прокладывает самый короткий маршрут до пункта назначения.
Другая важная проблема — это обеспечение летательного аппарата достаточным зарядом батареи. В среднем, дроны могут пролететь без подзарядки до 10 километров. После этого требуется вмешательство человека, который подключит устройство к источнику питания. Над решением этой проблемы работают в России. Научный сотрудник лаборатории интеллектуальных робототехнических систем университета Иннополис Игорь Данилов конструирует дрона, который сможет сам менять себе батарею на специальных «подзаправочных» станциях — машина находит их по GPS, изображению с камеры и радиосигналу. Когда коптер подлетает к станции, он связывается с ней по специальному защищенному протоколу. Подзарядка дрона происходит в течение 3−4 часов.
Также необходимо сконструировать таких дронов, которые не будут сталкиваться друг с другом в воздухе. Это возможно с помощью диспетчерской службы или мультиагентной системы. В такой системе дроны будут знать о положении друг друга и смогут совершать маневры самостоятельно, предложил Александр Щукин.
Что мешает дронам захватить рынок?
В России нет четкого законодательства, которое бы регулировало полеты беспилотных аппаратов. В начале года был принят нормативный акт, который запрещает полеты дронов почти везде и обязывает владельцев гаджетов весом более 250 граммов регистрировать их. Однако в начале лета были приняты поправки, согласно которым надо регистрировать только коптеры тяжелее 30 килограммов.
«Законодательная проблема действительно есть, но она, скорее всего, решится сама собой. В таких случаях закон имеет тенденцию подстраиваться под новые реалии. Пока нет доставок дронами — нет проблем с законом. Я думаю, сначала возникнет некий теневой рынок доставки дронами, а потом он начнет „обеляться“, потому что надо же будет как-то регулировать эту деятельность. Мы уже столкнулись с этой проблемой и прошли несколько судов: где-то удалось выиграть, где-то нет», — рассказывает Олег Понфиленок, директор CopterExpress.
Он добавил, что основная проблема, которая мешает развиваться рынку в этой области, — это отсутствие дрона, доставка которым была бы дешевле, чем доставка курьером традиционным методом. Однако к осени его компания готовится к запуску коптера, разработанного на основе самых современных технологий, благодаря которым воздушная доставка станет очень дешевой.
Другая задача, которую еще предстоит решить, — это учет товара при доставке, добавил Александр Щукин. Для этого нужно продумать удобную как для клиента, так и для компании систему, которая позволяла бы подтвердить факт получения товара. В этом помогут мобильные приложения.
Кроме того, для удачной и, что важнее, безопасной посадки дрону необходима достаточно ровная поверхность, а для точного позиционирования еще и специальная разметка.
«Еще одна проблема — это безопасность. Уже сейчас существует большое количество способов получить управление чужим дроном: с помощью специального программного обеспечения злоумышленники могут перехватывать трафик с вашего дрона или, например, обмануть GPS-приемник усиленным сигналом (GPS-спуфинг). Для решения этой проблемы необходимо шифровать команды управления дроном или ввести для приемника и передатчика некую систему „свой-чужой“: при поступлении команды проверять подлинность сигнала, а при несоответствии кода игнорировать новую команду. Не стоит забывать и о возможности физического захвата дрона в полете или при приземлении у клиента. За этим должны будут следить сотрудники полиции», — сказал инженер кафедры СУиИ.
Таким образом, пока доставка дронами — это лишь маркетинговый ход. Компаниям еще слишком дорого организовывать массовую доставку, поэтому курьеров машины заменят нескоро.
Редакция новостного портала Университета ИТМО
