Спецпроекты • Партнерский материал • 22 октября 2024

Дроны в мирной жизни: что могут уже сейчас и какими станут в будущем

Спецпроекты • Партнерский материал • 22 октября 2024

Дроны в мирной жизни:
что могут уже сейчас и какими станут в будущем

Текст: Анастасия Котельникова

Фото: Getty Images


Беспилотники уже пришли во многие области исследований и повседневную жизнь. Однако в следующие шесть лет в России для них появится еще и отдельный сектор, а сами технологии станут еще сложнее, но удобнее для потребителей. Inc изучил, где уже используются беспилотники и какими они станут в ближайшем будущем.

Что такое гражданские беспилотники и какие задачи они решают

Воздушные и водные аппараты без человека на борту становятся средствами, применяемыми российскими гражданскими службами. В мирной жизни беспилотники помогают проводить мониторинг функционирования удаленных объектов. Дроны с фото- и видеофиксацией проверяют отдаленные газопроводы и нефтепроводы. Существуют и метеодроны, которые собирают данные для прогноза погоды, а также БАС с инфракрасными датчиками, выявляющие пожары на ранней стадии. При стихийных бедствиях тоже привлекают беспилотники. Те же дроны с инфракрасными камерами могут найти людей в чаще леса или при сходе лавины — там, куда тяжело добраться сотрудникам МЧС. Или, например, дроны-доставщики грузов привозят врачам необходимые медикаменты в труднодоступные места, что быстрее и дешевле, чем курьерская служба. Часть этих дронов производят благодаря национальному проекту «Малое и среднее предпринимательство». Бизнес получает дополнительную поддержку — финансовую и иную. Для этого предпринимателям нужно обратиться в один из центров «Мой бизнес» или зарегистрироваться на цифровой платформе МСП.РФ.

Чтобы областей мирного применения беспилотников становилось все больше, государством был разработан национальный проект «Беспилотные авиационные системы». В его составе пять федеральных проектов:

  • «Развитие инфраструктуры, обеспечение безопасности и формирование специализированной системы сертификации БАС»,
  • «Разработка, стандартизация и серийное производство БАС и комплектующих»,
  • «Перспективные технологии для БАС»,
  • «Кадры для БАС»,
  • «Стимулирование спроса на отечественные БАС».

Как развивают инфраструктуру и обеспечивают безопасность полетов

Для эффективного использования беспилотников разных типов в первую очередь нужна инфраструктура. Это не только пути беспилотников, но и возможность их подзаряжать и чинить, а также быстро регистрировать. Федеральный проект «Развитие инфраструктуры, обеспечение безопасности и формирование специализированной системы сертификации БАС» предполагает, что к 2027 году в России должно быть 56 субъектов, где будет разрешено эксплуатировать БАС, а к 2030-му — 89 субъектов.

Кроме того, через шесть лет в 49 российских аэропортах появится радиотехническое и метеорологическое оборудование, ангары для хранения и ремонта дронов и модули заправки или зарядки беспилотников.

Чтобы сделать использование беспилотников безопасным, предусмотрены меры по созданию единого воздушного пространства. Текущая концепция инициативы нацелена на массовый запуск гражданских дронов без риска их столкновений.

Сейчас развитию отрасли мешают технические и административные ограничения, а также сложная система сертификации беспилотников. За шесть лет планируется устранить все эти препятствия. Например, сократить время получения доступа к воздушному пространству до двух часов (сейчас сутки).

В свою очередь, до суток к 2030 году должно сократиться среднее время контрольных просмотров данных с БАС (сейчас — 720 часов). Сертификация тоже ускорится: вся документация будет обрабатываться в цифровом виде. Минтранс полагает, что переход в электронный формат позволит в 2030 году оказывать услугу в течение месяца, а не полугода, как в 2024-м. Одновременно должно увеличиться количество сертифицированных беспилотников до 24 штук в 2027 году и 30 штук в 2030 году (при условии сохранения финансирования на соответствующую меру поддержки). В то же время изготовители сертифицируют отдельные модели и самостоятельно: в 2024 году зарегистрированы 10 БАС.

Сертификаты необходимы как подтверждение, что беспилотник безопасен. Процесс сертификации занимает много времени, поскольку проверяющие рассматривают документацию разработчика, анализируют конструкцию, проводят испытания. Только после этого подготавливается и передается властям необходимая документация.

Беспилотники уникальны, и у них много вариантов конструкций. Поэтому нормативный аппарат для сертификации беспилотников формируется постепенно. Он складывается во время работы над конкретными проектами.

Где разрабатывают беспилотники и технологии для них

Следующий федеральный проект — «Разработка, стандартизация и серийное производство БАС и комплектующих» — посвящен созданию дронов, компонентов к ним и новых технологий. Минпромторг планирует, что к 2030 году объем производства БАС в России достигнет 32,5 тыс. штук, то есть вырастет втрое по сравнению с текущими показателями. Российские беспилотники должны будут занимать 70% рынка вместо 42% в 2024 году.

Чтобы увеличить выпуск беспилотников в регионах, будет сформирована сеть научно-производственных центров. Флагманским центром выступил индустриальный парк «Руднево» в особой экономической зоне «Технополис Москва». Там была открыта площадка для опытного и мелкосерийного контрактного производства — Центр коллективного пользования. Для резидентов изготавливают детали беспилотников и помогают проводить исследования.

Кроме того, из государственного бюджета выделили субсидии на создание научно-производственных центров в Самарской и Томской областях. К 2030 году в стране должны начать работу 48 центров. По состоянию на сентябрь текущего года Минпромторг присвоил официальный статус 11 центрам.

К 2030 году эти центры будут выпускать более 200 прототипов новых беспилотников.

Отдельное внимание планируется уделить разработкам, которые интегрируют беспилотники в единое воздушное пространство. Будет создана система удаленной идентификации дронов и их движения в воздушном пространстве города. Кроме того, ученые и инженеры совершенствуют средства связи и отслеживания БАС. Новые технологии должны сделать полеты дронов прозрачными и подтверждать их маршруты в надзорных ведомствах, чтобы дроны разных компаний не сталкивались в воздухе.

Разработкой технологий и комплектующих занимаются и сейчас. Например, в Кемеровской области компания «Горный-Цот» производит приборы, которые измеряют уровень пыли в воздухе и помогают предотвращать взрывы в угольных шахтах Кузбасса. Частью приборов стал бесколлекторный двигатель, нагнетающий воздух через фильтр. Компания сама разработала отечественную модель и теперь выпускает ее и для беспилотников.

Какие технологии приоритетны

К 2030 году в России планируют разработать новые инженерные решения конструкции беспилотников и материалов для их изготовления, например высокомощные аккумуляторы и технологии взлета и посадки. По плану федерального проекта «Перспективные технологии для БАС», через шесть лет российские ученые и инженеры создадут 47 опытных экспериментальных образцов и демонстраторов технологий по девяти разным направлениям. Вот эти направления.

Технологии компоновки и принципы движения. Предназначены для повышения летно-технических характеристик дронов, например, снижения шума винтов, заметности аппарата в различных диапазонах, а также повышения эргономики, в том числе за счет новых технологий взлета и посадки.Энергетические и силовые установки. Разработка новых аккумуляторов, благодаря которым дальность полета БПЛА должна вырасти в 1,5 раза по сравнению с доступными сейчас системами.Технологии навигации, радионавигации. Создание корреляционно-экстремальных систем навигации, которые обеспечат полностью автономный полет дрона в любое время суток, в любую погоду и при отсутствии сигнала со спутника или связи с наземными пунктами управления.

Технологии, методы и средства связи. Разработки этой сферы призваны обеспечить быструю и защищенную связь даже в обстановке помех. Например, связь внутри группы дронов, алгоритмы обработки и передачи данных с применением нейросетей, технологии защиты линий связи, в том числе с использованием квантового шифрования.Технологии технического зрения. Создание алгоритмов автоматического обнаружения, распознавания и классификации разных образов и доработка систем технического зрения для БАС в видимом, инфракрасном и радиодиапазонах.Технологии производства и новые материалы. Ученые сконцентрируются на получении образцов новых материалов и создании демонстратора корпуса БВС с композитным составом и специальным незаметным покрытием под разные диапазоны. Технологии должны повысить летно-технические характеристики на 5–15%.Технологии группового взаимодействия. Дроны могут использоваться как отдельные единицы или в группе не менее 50 штук. Чтобы повысить эффективность и отказоустойчивость подобной группы, продолжат совершенствовать технологию полетных контроллеров. Кроме того, ученые работают над созданием российского программного обеспечения для управления группой беспилотников.

Вычислители, фотонные интегральные информационные системы (сопроцессоры). Вычислители позволяют беспилотникам обрабатывать информацию. Чем более совершенна система и меньше места занимает процессор, тем дрон легче и требует меньше энергии. Разработчики добиваются уменьшения массы и габаритов полезной нагрузки до пяти раз, их энергопотребления — в 10 раз, а скорость передачи данных, наоборот, должна вырасти не менее чем в 10 раз.Средства интеграции БВС в единое воздушное пространство. Мы уже говорили о разработке новых технологий, чтобы предотвратить столкновения беспилотников в воздухе. Эта федеральная программа тоже их предусматривает. А еще создание новых методов предупреждения столкновений в воздухе, технологий автоматического поддержания безопасных интервалов рассредоточения дронов в воздухе (эшелонирования) и применение четырехмерных траекторий полетов.

Отдельные стартапы и разработчики уже совершенствуют подобные технологии. Инновационный проект из Орла «N Aero» посвящен разработке технологии, которая позволяет беспилотнику автономно определять маршрут с помощью искусственного интеллекта. Технология решает проблему полетов при слабом GPS-сигнале. ИИ ведет беспилотник на основе визуальных ориентиров. Новая система разработана в первую очередь для сферы аэрологистики и спасательных служб.

К созданию новых технологий привлекаются индивидуальные исследования, стартапы и студенты технических вузов. Например, проводится, ежегодный проектно-образовательный интенсив «Архипелаг 2024», который в этом году прошел на острове Сахалин.

В 2024 году интенсив был посвящен энергетическому переходу, водородным технологиям, развитию искусственного интеллекта. Одним из важных направлений «Архипелага 2024» стала проработка сценариев применения дронов, обозначенных в деятельности органов власти. Например, участники тестировали сценарии применения дронов для защиты от противоправного применения беспилотников и придумывали цифровую платформу для контроля воздушного пространства.

Во время интенсива также проводили испытания морских дронов, чтобы отработать протоколы гибридных групп из воздушных и морских дронов. Инженеры тестировали технологические решения, собирали конструкторские проекты по водородным и электрохимическим технологиям.

Подобные интенсивы позволяют совершенствовать разработки и завязать неформальные и деловые отношения между создателями беспилотных технологий.

Где будут учить работать с дронами

У таких интенсивов, как «Архипелаг 2024», есть еще одна задача: найти новые кадры для сферы беспилотных автоматических систем. Поскольку отрасль новая, она нуждается в большом количестве работников. Для решения этой задачи реализуется еще один федеральный проект — «Кадры для БАС», по которому к 2030 году в отрасли будут задействованы не менее миллиона специалистов.

Изучать беспилотные системы начинают уже в школах и колледжах. В 2024 году подобные модули действуют в 553 учебных заведениях, к 2030-му этот список расширится до 42,8 тыс. Учиться на этих модулях будут около 1,2 млн человек.

Образовательные модули и дополнительные программы разрабатываются и для изучения в вузах. Программы посвящены общим направлениям беспилотника и конкретным: сельскому хозяйству, безопасности, логистике. К 2030 году около 250 подобных программ будут изучать студенты 70 вузов. Отдельное внимание уделят педагогическим институтам. Через шесть лет проектирование и управление дронами в школах должны преподавать 24 тыс. педагогов, а значит, сейчас их нужно к этому готовить.

Программы, связанные с БАС, уже действуют в вузах России. Свыше 30 вузов и образовательных организаций приступили к обучению россиян по образовательным программам в сфере беспилотных авиационных систем, 90% стоимости выбранного курса обеспечивается господдержкой.

Программа обучения реализуется в рамках федерального проекта «Кадры для беспилотных авиационных систем». Заявки на обучение в области разработки, производства и эксплуатации БАС принимаются оператором программы — Университетом 2035. Например, специальность оператора беспилотников можно получить в Московском государственном техническом университете гражданской авиации, Российском государственном гидрометеорологическом университете, Университете гражданской авиации. Обучение на условиях софинансирования от государства включает в себя практическую подготовку в компаниях отрасли БАС.

Вне системы образования специалистов будут привлекать в отрасль с помощью популяризации БАС и соревнований. Есть норматив для посетителей таких мероприятий — за шесть лет их количество должно вырасти с 40 тыс. до 2 млн человек. Победители конкурсов получат дополнительные шансы поступить в вуз, как, например, обладатели значка ГТО в 2024 году. В России к 2027 году должно быть 20 вузов, а к 2030-му этот механизм будет работать в 35 вузах.

Кто приобретает беспилотники

Разработка и сборка новых беспилотников не имеет смысла, если их никто не будет покупать. Поэтому создан еще один федеральный проект — «Стимулирование спроса на отечественные БАС». По нему к 2030 году объем рынка беспилотников должен вырасти до 46 тыс. единиц техники, а доля российских изделий в нем — не менее чем до 70%. Чтобы стимулировать коммерческую закупку российских дронов и услуг беспилотников, предусмотрены три механизма:

  • компенсации стоимости летного часа для эксплуатантов беспилотников самолетного, вертолетного и мультироторного (только в части 500+ кг) типов до 50%;
  • субсидии для производителей дронов, чтобы компенсировать скидки покупателям;
  • программа льготного лизинга беспилотников.

Закупать беспилотники будут и государственные организации, например Роскадастр, Минстрой, Роснедра, Росгвардия, Росприроднадзор, МЧС. Кроме того, будут проводиться закупки на оказание услуг с использованием дронов, например мониторинг, доставка грузов.

Беспилотники будут применяться для модернизации агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов. А еще для мониторинга природных объектов и городских свалок, гидрометеорологических процессов. Отдельной статьей расходов государственного бюджета станет закупка дронов в школы для обучения на базе наиболее актуальных разработок.

Некоторые производители беспилотников уже в 2024 году разрабатывают свои изделия в первую очередь для определенных отраслей бизнеса. Например, «Агримакс Аэро» собирает агродроны для опрыскивания посевов, внесения энтомофагов и удобрений. Дрон за один 20-минутный полет может распылить 240 литров вещества, при этом на 30% сокращается расход действующего вещества и в 10 раз — необходимость подвоза воды.

Услуги по обработке полей с помощью дронов оказывает компания из Краснодара «ЛЕТАЙ И СМОТРИ АГРО». Она использует полезных хищных насекомых энтомофагов, которые помогают бороться с вредителями. Дроны ежегодно обрабатывают 40 тыс. га полей, поскольку работают быстрее наземной техники. Компания успешно защищала от вредителей сахарную свеклу и хлопок в Ставропольском крае, виноград в Краснодарском крае, яблоневый сад в Ростовской области.

Другие производители сосредотачиваются на выпуске комплектующих для дронов. Например, Тюльганский электромеханический завод разработал композитный корпус беспилотника самолетного типа «Орлан» для МЧС. Беспилотник предназначен для мониторинга объектов в труднодоступной местности, поэтому способен продолжать полет до 600 км и 16 часов. Беспилотник используют спасатели, чтобы обследовать районы чрезвычайных ситуаций: лесных пожаров и паводков.

Безопасность важна не только на природе, но и в городской инфраструктуре. Компания «Курсир» разрабатывает беспилотники для проверки оборудования в аэропортах России. Аппараты тестируют сигналы наземных служб, их соответствие стандартам и решают, можно ли пользоваться оборудованием. В аэропорту Ханты-Мансийска провели совместные испытания «Курсира» и ФГУП «Госкорпорация по организации воздушного движения». Выяснилось, что результаты измерений дрона и самолета-лаборатории сопоставимы. Но дрон намного дешевле.

Социальная реклама. АНО «Национальные приоритеты», ИНН 9704007633, erid: 2bL9aMPo2e3xm4hVPnyLmhULaU