От стартапа до лоббиста: как Hive и Иннополис меняют будущее беспилотной авиации

1a2a124bf1e280b3e5784cad66d91e40.jpg

Привет, Хабр! Меня зовут Николай Ряшин, я генеральный директор компании Hive. Мы создаем, тестируем и устанавливаем дронопорты — автоматизированные станции для обслуживания беспилотников.

Сегодня я хочу рассказать, зачем дроны бороздят просторы Иннополиса, почему в России до сих пор нет беспилотной авиадоставки, и какие шаги мы делаем, чтобы это изменить.

Как любитель, я познакомился с беспилотниками в 2016 году, причем это были FPV-дроны. Я собрал команду, участвовал в соревнованиях. Интерес к дрон-рейсингу стал затравкой для бизнес-идей. Через некоторое время наша команда стала сервисным подрядчиком правительства Москвы. Нас было 15 человек, мы носились по всему городу, делали по 40–50 вылетов в день и на своей шкуре почувствовали проблемы отрасли.

Слева: пилот снимает стройку на лазерный сканер, с виду все хорошо, но на улице +30. Работа на два дня, с дронопортом справился бы за 3-4 часа, работая из офиса. Справа: последствия работы на похожем объекте осенью. В метро в таком виде уже не пускаютСлева: пилот снимает стройку на лазерный сканер, с виду все хорошо, но на улице +30. Работа на два дня, с дронопортом справился бы за 3–4 часа, работая из офиса. Справа: последствия работы на похожем объекте осенью. В метро в таком виде уже не пускают

Современные промышленные дроны умеют летать по заранее заданной программе, и ими не обязательно управлять вручную. Полетная миссия определяется заранее, задаются точки, действия на них, и все выполняет автопилот. Однако, человек все равно нужен для технического обслуживания и безопасности. Он готовит дрон к вылету, меняет аккумуляторы между миссиями, подстраховывает автоматику в нештатных ситуациях. И с участием людей в полетах связано много сложностей.

Чтобы запускать дроны, нам приходилось стоять по колено в грязи на стройках, объясняться с полицейскими и убегать по промзонам от собак. А еще каждый оператор может банально проспать, застрять в пробке или заболеть. Так что мы начали прорабатывать концепт автоматизированной станции, которая избавила бы нас от необходимости работать в поле, и в 2020 году запустили первый дронопорт.

Дронопорт крупным планом

Проект состоит из двух частей. Первая — это, собственно, дронопорт, то есть станция для хранения, запуска и обслуживания промышленных дронов.

Дрон на посадочной площадке внутри дронопорта. Хорошо видно графические коды, на которые ориентируется беспилотник при автоматической посадкеДрон на посадочной площадке внутри дронопорта. Хорошо видно графические коды, на которые ориентируется беспилотник при автоматической посадке

Эта желтая коробка прячет в себе посадочную площадку, где дрон хранится в сухости и тепле, и робот-манипулятор, который меняет аккумуляторы коптера. Полутораминутный питстоп, и беспилотник снова готов к полету.

Автоматическая замена батарей при помощи робота. Слева: манипулятор захватывает АКБ. Справа: вынимает, чтобы подключить к зарядному устройствуАвтоматическая замена батарей при помощи робота. Слева: манипулятор захватывает АКБ. Справа: вынимает, чтобы подключить к зарядному устройству

Посадка и обслуживание происходят под прицелом камер, а встроенная в дронопорт связь позволяет удаленно обновлять полетные задания и загружать записанные беспилотником данные. Эксплуатировать дроны таким образом можно в режиме 24 на 7 почти без участия человека.

Для дистанционного управления дроном не нужна специальная радиоаппаратура, достаточно простого джойстикаДля дистанционного управления дроном не нужна специальная радиоаппаратура, достаточно простого джойстика

Диспетчер сидит в комфортном офисе и следит за работой сразу десятка дронопортов с помощью второго компонента системы — облачной платформы для удаленного управления, мониторинга беспилотников и обработки собранных данных. Если, например, в Турции дрон теряет связь со спутниками, то диспетчер из Москвы может перехватить управление и вернуть его на базу.

Стратегический просчет и хитрые китайцы

На старте разработки мы хотели сделать еще и собственный дрон, но вскоре поняли, что собрать посадочную площадку проще, чем наладить серийное производство беспилотников.

Дрон по сложности сборки похож на смартфон или ноутбук. Это компактный девайс, в который нужно упаковать кучу электроники, да так, чтобы она надежно работала. Например, при неудачном расположении компонентов, помехи от батареи портят прием GPS. Или вот, другой случай: для одного из проектов в ОАЭ мы хотели использовать 5G, но просто не нашли в продаже достаточно компактных модемов.

454805fe3ac5e84167cbc0198847da2a.jpg

Так что создание собственного дрона требует больших инвестиций в разработку и очень много времени на тестирование. Поэтому, вначале мы взяли один из лучших беспилотников на рынке — DJI Matrice 300 — и интегрировали его в нашу посадочную станцию. Получилось удобно — такой коптер можно без особых проблем ввезти практически в любую страну или даже купить на месте и оснастить дронопорт. 

Тем не менее, кажется, что это решение все-таки было не самым удачным. Во-первых, мы ненароком подали идею DJI, и сейчас они пытаются выпустить систему, похожую на дронопорт. А во-вторых, китайцы не пускают нас за некоторые пороги SDK, так что у Matrice 300 масса программных ограничений. Иногда приходилось изобретать такие костыли, что волосы встают дыбом, так что нам пришлось вернуться к идее дроностроительства. Впрочем, теперь мы готовы к этому лучше, чем три года назад.

Беспилотники, как инфраструктура

Дронопорт задумывался, как система автоматизации, но после всех испытаний мы поняли, что скорее делаем инфраструктурный проект. 

Например, с октября 2021 по август 2022 года наша система работала на Департамент информационных технологий правительства Москвы. Фактически мы предоставляли летающие камеры с дистанционным управлением и охватом площади до 300 кв. км. Другие городские службы (префектура, госинспекция по недвижимости, департамент строительства, поисково-спасательные службы и МЧС) пользовались нашими услугами. Когда подсчитали, оказалось, что вылет дрона из дронопорта в пять раза ниже рыночной цены обычного полета.

c18fa8aa629b3acf2db5d8e13fe7f24f.png

В Дубае с помощью наших посадочных станций организовали детекцию дорожного трафика. Мы залили нейросетевые алгоритмы на бортовые компьютеры дронов, чтобы они распознавали и подсчитывали автомобили. В другой арабской стране дронопорты отвечают за непрерывный мониторинг границы в пустыне, где почти нет связи. Только там нейронки настроены на детекцию повреждений забора, а дроны просто посылают оператору по радиоканалу сжатые фотки и координаты мест, где найдены повреждения.

В ЮАР мы ведем проект по мониторингу ежедневной выработки угля. Заказчик производит добычу угля открытым способом, в карьере постоянно меняется ландшафт. Там наши дроны отвечают за создание и обновление цифровой модели рельефа, измерение объема выработки. Фактически, это замещение классических геодезических методов контроля за те же деньги, но только в супер сжатые сроки и без участия человека.

В сельском хозяйстве мы можем проводить постоянный мониторинг посевов и делать точные измерения, чтобы агрономы понимали, где растет лучше, а где хуже. Дроны хорошо подходят для мониторинга энергетической инфраструктуры, ГЭС, электросетей.

У нас есть зрелая, рабочая технология, но ее внедрение — отдельная задача, и вот вам недавний яркий пример — наша новая разработка.

Дрономат и главная проблема беспилотной авиации

Многие компании пытаются запустить доставку при помощи дронов, но их наземная структура подразумевает участие человека, и это связано со сложностями, да и не всегда безопасно. Мы хотим автоматизировать и этот процесс.

23d7bba6fbcafffd6156034ef1709270.png

Этим летом мы выкупили часть бизнеса производителя дронов COEX — всю линейку промышленных беспилотников и права на системы для воздушной доставки. Мы переработали их конструкторские решения, провели испытания и представили дрономат для экспресс-доставки посылок. По сути, это тот же дронопорт, но с окошком для приема товара. В него кладется посылка, робот подготавливает ее к транспортировке, крепит к дрону, и тот переносит груз в другой дрономат. Там посылку можно получить, как в обычном вендинговом автомате.

Пока речь о небольших грузах, до двух килограммов. Дрон может доставить их на расстояние до семи километров, но мы рассчитываем, что после тюнинга наши беспилотники будут поднимать до 5 кг. и летать с ними на 20 километров.

Основная трудность здесь не в технологиях. Проблема в том, что крупные города, где люди готовы платить за технологичный сервис и быструю доставку, жестко зарегулированы по полетам.

Например, запускать дроны в Москве де-факто запрещено. Чтобы получить разрешение, нужно пройти семь кругов ада. Если собирать документы с нуля, на это уходит до двух месяцев. В процесс вовлечены: Департамент региональной безопасности Москвы, МВД, МЧС, префектура, мэрия. А если говорить об области, которая находится вне диспетчерской зоны аэропортов и вертолетных площадок, то можно летать без разрешения до высоты 150 метров и только в зоне прямой видимости пилота.

Опасения регулятора понятны:, а вдруг множество беспилотников в воздушном пространстве приведет к авариям, пострадают люди, инфраструктура, но у нас даже нет шанса доказать, что всего этого можно избежать. Точнее, не было до недавнего времени.

Анклав будущего, или как организован запуск дронов в Иннополисе

Мы собрали за одним столом представителей Росавиации, Минэкономразвития, профильных сообществ и экспертов, объясняли свои цели и планы. В итоге, при помощи администрации Иннополиса, инициировали экспериментальный правовой режим, и теперь у нас будет два-три года, чтобы доказать, что дроны в городе — это безопасно и эффективно.

Идея в том, чтобы апробировать UTM-систему, так называемую систему управления движением беспилотных летательных аппаратов. Это цифровая платформа, которая позволяет отправлять и оперативно согласовывать план полета с государственными органами и автоматизировано получать разрешения на полеты. Уже сейчас, чтобы согласовать полет по Иннополису, достаточно нажать одну кнопку. 

Система хранит информацию о маршрутах, нахождении, задачах каждого беспилотника, а в перспективе UTM позволит контролировать местоположение каждого беспилотника в режиме реального времени, разводить полетные коридоры и связываться с пилотами. Получится диспетчерский центр для БПЛА.

Создание регуляторной песочницы даже важнее, чем разработка и тестирование новых дронов. По моим прикидкам, если суммировать потребности рынка, 15–20% услуг могут быть оказаны дронами без участия человека. В одной только России на этом рынке по грубым оценкам зарыто несколько миллиардов рублей, но из-за особенностей законодательства, он развивается очень медленно. Получается замкнутый круг, ведь для отладки беспилотников необходимо их массово выпускать и тестировать в реальных условиях. Культура пилотных проектов в стране еще не сформировалась, и если услуги дронов сильно ограничены, то и спрос на них невысокий. Соответственно, у производителя нет денег на отладку продукта. 

В таких условиях только очень большие компании могут продвинуться за счет инвестиций, а такие стартапы, как мы, испытывают большие сложности. Они вынуждены уходить в другие, менее зарегулированные страны, например, на Ближний Восток. Без инициативы со стороны бизнеса ситуация не изменится. Поэтому мы вкладываем много усилий в общение с регулятором, — это важно не только для нас как компании, но и для всей российской индустрии беспилотников. 

Планов на будущее много. Мы налаживаем стратегическое партнерство с белорусскими производителями полноразмерных вертолетов, есть намерение интегрироваться с Вертолетами России. Если законодательство станет совершеннее, выиграют все, а мы однажды исполним давнюю мечту и запустим автоматизированную площадку для обслуживания беспилотников, способных поднять десяток тонн.

© Habrahabr.ru