Гражданские дроны – модели и области применения

Беспилотные летательные аппараты в настоящее время являются одной из главных ударных сил армии США в борьбе с террористическими организациями в различных уголках мира. Однако с течением времени летающие дроны, управляемые на расстоянии, находят не только военное применение, но и начинают использоваться сугубо в гражданских целях. Этому способствует стремительное развитие технологий, благодаря чему беспилотные летательные аппараты становятся более доступными и удобными в эксплуатации. В ближайшие годы область применения дронов может существенно расшириться – от спасательных служб и фотожурналистики до курьерской доставки.

Что такое дроны

Как известно, дроны – это беспилотные летательные аппараты, управление которыми осуществляется дистанционно с земли. По этой причине их можно классифицировать не как воздушную технику, а как дистанционно управляемых роботов. Дроны в том или ином виде впервые поднялись в воздух еще в середине прошлого столетия. С той поры их главным предназначением стали военные задачи – в первую очередь, фоторазведка, а также отвлечение внимания от настоящих истребителей. Впоследствии они стали ударными летательными аппаратами, которые военные начали применять для нанесения воздушных ударов по конкретным целям.

Но сегодня многие коммерческие компании рассматривают дроны в качестве прекрасного инструмента для решения различных задач в гражданской сфере. Такие беспилотные летательные аппараты могут, например, помочь определить ситуацию на дороге, сообщить о тех местах, где образуются пробки. Они незаменимы для ведения метеорологических наблюдений, для пограничной службы или полицейских.

Модель AR.Drone 2.0

На рынке уже появляются первые серьезные образцы гражданских дронов, доступных для широкого круга потребителей. Пока, впрочем, они воспринимаются скорее, как дорогая игрушка. Например, большой популярностью пользуется дрон AR.Drone 2.0, заключенный в металлический каркас, на котором установлены четыре пропеллера и аккумуляторная батарея. Он оснащен малошумными двигателями, которые обеспечивают вращение пропеллеров со скоростью 28500 оборотов в минуту. Встроенные влагозащищенные контроллеры позволяют этому дрону летать даже в непогоду.

Ключевым элементом аппарата AR.Drone 2.0 является фото- и видеокамера с широкоугольным объективом, позволяющая сохранять видео HD 720p. Внизу корпуса дрона также предусмотрена вторая камера, с помощью которой за счет оценки смещения изображения анализируется скорость полета аппарата. За перемещение дрона в воздухе отвечают трехосные гироскоп и акселерометр.

Кроме того, модель AR.Drone 2.0 оборудована ультразвуковыми датчиками и барометрическим высотомером для обеспечения высокой точности полета. Управление же летательным аппаратом осуществляется с помощью мобильного гаджета через Wi-Fi. Разумеется, предварительно на смартфон или планшет потребуется установить специальное приложение.

Стоит такой гражданский дрон порядка 400 евро. К нему можно приобрести дополнительный аксессуар  Flight Recorder, благодаря которому аппарат сможет двигаться в пространстве по предварительно установленному маршруту.

Производитель не ограничивает область применения гражданского дрона AR.Drone 2.0 . Это может быть развлечение, способ сделать интересные фотографии объектов с необычным ракурсом. Но также дрон может потребоваться и в работе для осуществления наблюдения и видеозаписи с воздуха. Кстати, одно из наиболее перспективных направлений применения гражданских дронов – это как раз журналистика и фотография.

Фотожурналистика – модель Phantom 2 Vision+

В журналистике беспилотные летательные аппараты начали применяться с 2011 года. Например, с помощью дронов, парящих в воздухе и снимающих большие площади, журналисты освещали события протестных выступлений в столице Таиланда в 2013 году. Съемка с воздуха, безусловно, позволяет получить гораздо больше полезной информации, чем с «наземных» фотоснимков.

При этом для управления дроном требуется команда всего из двух человек – один контролирует перемещение аппарата в пространстве, а другой – осуществляет съемку. Примером успешного гражданского дрона, который можно использовать в фотожурналистике, следует назвать модель Phantom 2 Vision+.

Phantom 2 Vision+ – это управляемый дистанционно летательный аппарат, с помощью которого можно получить завораживающие фотографии и видеоматериалы. Выглядит устройство как маленький вертолет. Чтобы снимки получились качественными, а видео плавным, здесь используется трех – осевая система стабилизации.

Управлять устройством можно с помощью пульта с усиливающим сигнал модулем, связь обеспечивается посредством Wi-Fi. Управление осуществляется на расстоянии до 400 метров. При этом скорость передвижения летательного аппарата достигает 15 метров в секунду. Встроенная система GPS позволяет отслеживать, на какой высоте находится дрон в данный момент.

Пульт управления можно подсоединить к планшету или смартфону, чтобы с помощью специального приложения в режиме реального времени просматривать снимаемую картинку. Пользоваться таким дроном очень удобно, с ним не составит труда сделать качественные и интересные фотографии с воздуха даже малоискушенному в фотографии человеку. На одной зарядке аппарат  способен пролетать около 25 минут.

Дрон Phantom 2 Vision+ оснащен камерой с 14-мегапиксельным сенсором и объективом с углом обзора в 110 градусов. Для любителей фото- и видеосъемки доступно множество настроек камеры, включая компенсацию экспозиции, баланс белого, чувствительность ISO и многое другое.

Разумеется, простой фото- и видеосъемкой с воздуха сфера применения беспилотных летательных аппаратов не ограничивается.

Курьерская доставка

Очень интересной и выгодной с экономической точки зрения областью применения дронов может являться доставка грузов и отправлений. Когда компании или курьерские службы используют обычные средства транспортировки для доставки груза получателю, они сталкиваются со множеством проблем. Это и постоянные пробки в городе, и возрастающие затраты на топливо, и непредсказуемые погодные условия. Если же перевести доставку в воздушное пространство, используя небольшие дроны, эти проблемы решаются сами собой.

Именно поэтому многие компании серьезно присматриваются к использованию гражданских дронов для осуществления доставки. Например, австралийская компания Zookal уже располагает двумя беспилотниками, с помощью которых планируется организовать доставку книг по воздуху в мегаполисе.

Пока, правда, это только стартап, и требуется получить разрешение на осуществление подобных полетов. Разработчики предполагают, что саму доставку печатной продукции можно будет контролировать с помощью отдельной программы для Android. Воспользовавшись им, заказчик просто оставляет заявку, отслеживает местоположение летательного аппарата и нажимает кнопку сброса груза, когда дрон оказывается в нужной точке.

Более реальным кажется проект Интернет-магазина Amazon, рассчитывающего на соответствующее разрешение от управления гражданской авиации США для осуществления доставки посредством дронов Octocopters. Эти летательные аппараты смогут доставлять письма и отправления весом до 2,3 килограмма.

Программа Amazon Prime Air предполагает, что дроны обеспечат доставку заказанных товаров в пределах городской черты в течение 30 минут. Беспилотникам не требуется горючее, они подзаряжаются от электричества и могут доставлять отправления на расстояние до 16 километров от склада. Благодаря встроенному модулю GPS дроны смогут оставлять посылки прямо под дверью заказчика. Новый сервис может значительно улучшить эффективность работы курьерской службы. Впрочем, на реализацию подобного сервиса может уйти несколько лет, ведь сначала потребуется получить официальное разрешение от властей США на использование дронов в гражданских целях.

Медицина и спасательные службы

Высокая скорость, с которой беспилотники могут прибыть в заданную точку вне зависимости от погодных или дорожных условий, делает их отличными аппаратами для использования в медицинских и спасательных целях. В частности, беспилотники Ambulance Drone и Defikopter уже применяются для срочной доставки дефибрилляторов с целью оказания помощи тем, кто срочно в ней нуждается.

Дроны Defikopter планируется задействовать в тех случаях, когда трудно рассчитывать на оперативное прибытие врачей. Предполагается, что пациенты смогут вызывать такой беспилотник, пользуясь специальным приложением на мобильных устройствах. Данную систему оказания срочной медицинской помощи планируется запустить в ближайшие годы по всей территории Германии.

А беспилотные аппараты Ryptide хотят использовать с целью доставки спасательных кругов для тонущих людей. Когда этот дрон прилетает в зону чрезвычайного происшествия, то оператор, пользуясь кнопкой на пульте ДУ, сбрасывает круг в воду.  После того как круг упал на воду, активируется система с картриджем углекислого газа, вследствие чего спасательный круг надувается буквально за несколько секунд. Дрон Ryptide может использоваться не только в теплое время года, но и зимой для спасения людей, которые провалились под лед.

Проблемы использования дронов в гражданских целях

Сегодня дроны могут использоваться в качестве навигационных аппаратов, либо роботов-охранников. В Великобритании уже десятки беспилотников осуществляют аэрофотосъемку в коммерческих целях и проводят воздушные инспекции. Дроны могут найти применение даже в сельском хозяйстве, чтобы фермеры могли выборочно опрыскивать растения или следить за своими угодьями.

Тем не менее, есть существенные препятствия на пути широкого распространения подобных аппаратов в гражданской сфере. Благодаря встроенным системам стабилизации дроны научились записывать качественное, плавное видео и летать в пространстве согласно установленному маршруту, строго на заданной высоте. Однако по-прежнему главной проблемой является то, как предотвратить столкновения небольших летающих аппаратов, находящихся в полете, с людьми, здания и сооружениями. Особенно эта проблема актуальна для городской черты.

Те дроны, которые используются в военных целях, обычно обладают специальными радарами и приемопередатчиками, что усложняет конструкцию аппарата, делает его более крупным и тяжелым. Летают такие беспилотники вдали от городских зон под полным контролем военных. В случае же с гражданскими дронами ситуация несколько иная. Они летают близко к поверхности земли, то есть там, где много препятствий. Операторы не всегда могут управлять аппаратом, ведь видео картинка из-за помех и препятствий может пропадать или просто ее качество будет сильно ухудшаться.

Поэтому главным препятствием на пути применения дронов в гражданских целях является проблема безопасности и необходимости разработки специальной системы предотвращения столкновений. Беспилотные летательные аппараты в ближайшем будущем должны научиться определять все, что их окружает, чтобы избежать контакта с людьми, животными и сооружениями.

Пока такая система не разработана, государственные службы не дают разрешения на организацию полетов дронов через густонаселенные территории и городские кварталы. Например, в США использование беспилотников одобрено только для полиции и специальных служб. Коммерческие же проекты пока выстроились в очередь за получением необходимой лицензии.