Мир дронов: от карманных устройств до анти-БПЛА
Дроны больше никого не удивляют, но и определенную нишу в нашей жизни они занять не успели. Возможно, дело в том, что способов применения дронов великое множество. Они становятся частью обширной инфраструктуры интернета вещей, управлять которой вы можете через приложение в смартфоне.
Связь приложений и дронов сильнее, чем кажется. Телефон всегда под рукой, но его возможности физически ограничены размерами и функциональностью. Мультикоптеры расширяет способы применения смартфонов до границ, задуматься о которых не могли даже писатели-фантасты прошлого.
Важный тренд, определяющий облик «крылатого» будущего, кроется в миниатюризации. Гигантские дроны, способные поднять тяжелый груз и унести в небеса, становятся не так популярны, как мини-коптеры, помещающиеся в карман. Все эти факторы дают возможность рассуждать о мире, в котором летающие устройства станут обязательным атрибутом многих людей.
Быстрый взгляд на океан возможностей
Доставка заказа бесплилотником Amazon Prime Air. Планируется, что срочная доставка товара до дверей займет всего 30 минут
Еще несколько лет назад трудно было придумать, зачем человеку нужен коптер. Делать селфи? Снимать достопримечательности сверху? Не самый богатый выбор возможностей для устройства, стоимость которого превышала цену многих других интересных вещей — телефона и ноутбука вместе взятых.
Сегодня у беспилотников постоянно появляются всё новые функции: речь идет о спасении мира и научных исследованиях. Дроны могут доставлять гуманитарные грузы, заниматься разминированием и даже бороться со смогом (проект «The unnamed drone» в Китае).
Вторая волна интереса к дронам пришла вместе с осознанием преимуществ, которые беспилотники дают представителям различных профессий. Дроны помогают зоологам изучать жизнь в заповедниках. Зоны отчуждения вокруг Чернобыля и Фукусимы снимают антропогенную нагрузку на окружающую среду и создают идеальные условия для восстановления животного и растительного мира. В таких местах человеку лучше лишний раз не «светиться», поэтому в ход идут беспилотники. Экологи используют дроны для отслеживания миграций, мест техногенных катастроф, следят за популяцией редких животных. Многочисленные дроны отпугивают браконьеров, охотящихся на носорогов и слонов в Кении, Зимбабве и ЮАР.
Сотрудники телекоммуникационных компаний используют беспилотники для контроля базовых станций — это намного выгоднее, чем отправлять на вышку монтажника. Технический регламент о безопасности сооружений требует, чтобы при непосредственном контакте с человеком мощность станции была значительно снижена (вплоть до полного отключения). А при использовании беспилотника можно вообще не мешать работе станции.
Высотные объекты, а также стройки, хорошо подходят для использования беспилотников. На некоторых объектах дроны могут заменить бригадира. Софт, разработанный специалистами Иллинойсского университета, анализирует отснятое с дронов видео и создает 3D-модель объекта стройки, после чего его можно сопоставить с изначально запланированным темпом строительства.
Другое направление использования — реклама. Дроны способны устраивать интересные акции и показывать рекламу людям, работающим в небоскребах. Хотя сейчас очевидно, что в ближайшем будущем эта сфера будет регламентирована, и просто так устроить свою маркетинговую акцию не получится.
Концепт дрона для журналиста. Сам летает, сам материала для статей собирает. Пока только сам не пишет.
Компания DJI не забыла о жителях сельской местности. Мультикоптер Agras MG 1 за короткое время орошает водой большие территории. Используя СВЧ-радар (!), дрон поддерживает необходимую дистанцию до культур для распыления достаточного количества жидкости.
Hover Camera Passport. Дрон постепенно становится нашей второй повседневной камерой. Удобно достать портативный коптер из кармана, подбросить в воздух, сфотографировать или заснять пейзаж с высоты всего за несколько секунд.
Компактный ZeroTech Dobby. Качество съёмки соответствующее — как у бюджетного телефона.
AirSelfie — мини-дрон для селфи, который крепится на чехол смартфона. Дрон, смысл существования которого заключается в быстрых фотографиях, летает всего 3 минуты и на высоту до 20 метров. Разрешение камеры 5 мегапикселей.
Мини-дроны остаются одним из самых сложных рынков. В начале 2017 года производители дрона Lily Camera, собравшего $34 млн на Kickstarter, предзаказах и инвесторах, закрыли проект. Расследование показало, что в проморолике использовались кадры, сделанные камерой GoPro, которая была установлена на прототип дрона. А встроенная камера вообще не работала. Годом раньше «умер» нано-дрон Zano, собрав через краудфандинг более $3,5 млн.
Spark.
На сегодняшний день единственными компактными и популярными дронами остаются модели компании DJI: квадрокоптеры Mavic и Spark. При этом продвинутая версия первого, Mavic Pro, имеет впечатляющие характеристики: весит 734 грамма и оснащена 12-мегапиксельной камерой, со стабилизирующим подвесом. Снимает 4K-видео (30 кадров/сек) и 1080p-видео (96 кадров/сек). В воздухе беспилотник держится до 27 минут и движется со скоростью до 65 км/час.
Дроны не обязательно должны только летать. Подводный дрон для рыбалки PowerRay погружается на глубину до 30 м, находит рыбные места с помощью сонара, передает картинку на смартфон за счёт встроенной 4К-камеры. Подводный дрон оснащён фонарём, привлекающим внимание рыб. В нем также есть отсек с приманкой, благодаря которому можно дистанционно раскладывать ловушки в нужных местах.
Модификации
Как и всякий объект, который быстро становится модным, дроны не избежали попадания в жернова постмодернизма.
Дроны компании Propel в стилистике «Звёздных войн».
На дрон устанавливали пулемет (еще пистолет, бензопилу и огнемет ставили).
Превращали в праздничный атрибут на Хэллоуин.
И просто сделали роботизированную птицу, собрав необходимую сумму на IndieGogo.
Из мультикоптера сделали индивидуальный личный транспорт — и это не самое бесполезное применение устройства.
Появилась идея собрать на основе коптера устройство, выгуливающее домашних питомцев. С роботами уже получается.
Два бельгийских разработчика представили абсолютно бесшумный дрон.
Куда летят дроны в России
«Находится под наблюдением дронов». Концепт дорожного знака будущего.
В России купить и использовать дрон можно без особых проблем, если он весит до 30 кг. В будущем планируется все беспилотные летательные аппараты оснащать дополнительным оборудованием для слежения за ними. Все данные будут передаваться в систему контроля и управления трафиком беспилотников, обрабатывающую информацию о местоположении, маршруте и параметрах полёта тысяч дронов над территорией страны. Опытный образец будет готов к концу 2017 года и испытан в республике Башкортостан.
Территория, до которой от Москвы более 1000 километров, была выбрана не случайно. Башкортостан — один из самых передовых субъектов России по уровню развития: в 2014 году признан рейтинговым агентством «Эксперт РА» регионом с минимальными экономическими рисками, а столица региона, Уфа, согласно рейтингу Forbes является одним из лучших городов России для ведения бизнеса. В ближайшее время там планируется запустить проект по мониторингу дорожной инфраструктуры с помощью беспилотников.
По мнению авторов проекта регулирования дронов, рынок беспилотников сейчас можно сравнить с рынков автомобилей на раннем этапе развития. Аналогичным образом необходимо строить дороги, вводить правила движения и лицензии на управление. Система регулирования полетов должна, в теории, предотвратить полеты над аэропортами и военными объектами. Обмен данным в ней, на первом этапе, будет происходить по сотовым сетям, а дальше — по LPWAN.
Что такое LPWAN и как он поможет беспилотникам? Расшифровывается как Low-power Wide-area Network — энергоэффективная беспроводная широкоохватная сеть. Эта технология предназначена для передачи небольших по объёму данных на расстояние до 15 км. Исследователи Pyramid Research утверждают, что к 2020 году количество подключений с использованием LPWAN достигнет 860 млн.
Борьба с дронами
Типичный вид анти-дрон оружия.
Что будет с незарегистрированными дронами? Ведь любой коптер всегда можно модифицировать самостоятельно…
Уже сейчас многие производители озаботились созданием профессионального анти-дрон оружия.
Компания Airbus разрабатывает систему «drone killer», в автоматическом режиме контролирующую воздушное пространство. Система не только обнаруживает дрон и глушит сигнал, но и вычисляет местоположение оператора беспилотника. Авторы не показали, как будет выглядеть система, но возможно, она будет похожа на устройство с иллюстрации — таким, кажется, можно звездолет посадить.
Battelle DroneDefender — первая в мире (выпущена в 2015 году) винтовка для нейтрализации беспилотников с дальностью действия до 400 метров. Генерирует сигнал на частотах систем спутниковой навигации, а также на частотах нелицензируемого диапазона IMS (промышленный, научный и медицинский диапазон). После воздействия радиопомех беспилотник задействует протокол безопасности (в зависимости от установок: садится, летит на базу или просто зависает на месте до полного разряда аккумулятора).
В Токио полиция настолько сурова, что нарушения дронами воздушной безопасности предотвращает с помощью отряда собственных беспилотников, вооруженных сетью.
Стартап из Беларуси показал ультимативное оружие «Гроза-Р»: корпус страйкбольной пневматической винтовки Cyma CM.011 и «глушилка» с аккумулятором. Три антенны глушат радиосигналы на расстоянии до 2 километров, а спутниковые сигналы (GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou) — на расстоянии до 5 километров.
Другая атака связана с использованием гироскопа в подавляющем числе коптеров. Исследователи оценили 15 типов гироскопов и обнаружили, что семь уязвимы к сбоям с использованием преднамеренного звукового шума. Достаточно использовать обычный громкоговоритель с аудио-усилителем. Уровня звукового давления в 140 децибел достаточно, чтобы сбивать некоторые беспилотники на расстоянии до 40 м.
Также задача борьбы с беспилотниками решается дома с помощью Raspberry Pi и консервной банки (работает только с Wi-Fi и открытыми точками доступа без аутентификации или шифрования)
Свой дрон для каждого?
По мнению ассоциации AUVSI (Association for Unmanned Vehicle Systems International), к 2025 году появится более 100 тысяч рабочих мест для пилотов дронов, а объем рынка гражданских беспилотников к 2020 году достигнет $127 млрд. В США подготовкой пилотов дронов уже занимаются колледжи и институты.
Станут ли дроны тем, чем сейчас являются смартфоны? Вполне возможно! Шансов на успех у них больше, чем у умных часов. В мире открытого будущего пристальный и родной «глаз» в небе, контролирующей движение вашего автомобиля, прогулку собаки или игры детей, станет в порядке вещей. Дроны вполне могут стать логичным продолжением тренда на домашнее видеонаблюдение. Возможно камера не только будет контролировать безопасность дома, но и начнет всюду следовать за владельцем.
