Дроны в городе. Как это будет?

Исторически так сложилось, что дроны связаны в первую очередь с войной. Идея применять беспилотные летательные аппараты возникла и была озвучена в 1971 году физиком-ядерщиком Джоном Стюартом Фостером-младшим. Когда он впервые наблюдал за полетом радиоуправляемого самолета, он представил прототип миниатюрной модели беспилотника с камерой на борту. Были улучшены полетные возможности, а позднее разработана система, которая позволяла бы оснащать модель минимальной нагрузкой в виде боевого оружия.

Спустя два года на американском рынки появились такие первые модели Praeire и Calere с массой по 34 кг и полетом до двух часов, поднимая на борту до тринадцати килограмм полезной нагрузки. Рынок беспилотных летательных аппаратов начал стремительно развиваться, а основной функционал дронов заключался в сборе разведывательных данных и контроле за перемещениями противника вблизи линий сопрокосновения.

Сегодня рынок пестрит гражданскими БПЛА, которые имеют различные возможности и формы. В большинстве своем они портативны, при этом способны летать до получаса и более, делать качественные снимки и оснащаться полезной нагрузкой. Промышленный сегмент дронов предлагает дооснащение тепловизорами, прожекторами и громкоговорителями, сканерами пространства. Беспилотникам нашли применение в сфере сельского хозяйства и горнодобыче, их привлекают в поисково-спасательные миссии, ликвидации последствий стихийных бедствий и пожаров, а также охраны государственные границы и обеспечения правопорядка на массовых мероприятиях.

Пандемия коронавируса доказала, что дроны — сильнейший инструмент для выполнения широкого спектра задач. Дроны, используемые обычно в сельском хозяйстве, распыляли дезинфицирующие средства над городами, а также выявляли нарушителей изоляционного режима. В Китае промышленные модели DJI Matrice 300 RTK и Matrice 600 Pro использовались для доставки медикаментов в больницы, а в Бразилии и США с помощью дронов власти выявляли зараженных людей. Для этого были использованы встроенные системы многофункционального мониторинга.

В Испании DJI Phantom 4 RTK Combo выполнял роль оповещения населения. Аппараты оснащали громкоговорителями, и таким образом власти напоминали людям о необходимости использовать защитные средства и носить маски. Дроны применялись также в Индонезии, на Филиппинах, Колумбии, ОАЭ и даже в России.

По оценкам J’son & Partners Consulting, мировой рынок БПЛА в 2016 году составил 7,8 млрд. долларов. К 2020 году показатель достиг 9,8 млрд. долларов. А к 2022 году цифры могут составить до 15 млрд. долларов, при этом основные показатели относятся к использованию потребительских дронов (80%), на промышленное и коммерческое использование приходится 19% и менее 1% на военные беспилотники. К коммерческому применению относят использование беспилотников в здравоохранении, геодезии и картографии, пожарными и полицией, в аэросъемке для бизнеса, рекламы и СМИ. Повсеместно дроны используют в аграрном секторе и для мониторинга трубопроводов и ЛЭП.

По словам специалистов, использование в коммерческой сфере только начинается, существует множество сфер применения и рыночных ниш для успешного развития данного направления. Вокруг производства БПЛА выстроилась целая экосистема, включающая производителей комплектующих, разработчиков ПО, интеграторов, сервисных компаний, страховых компаний, торговых площадок.

Согласно другому отчету аналитического агентства Drone Industry Insights, к 2024 году рынок дронов достигнет 43 млрд. долларов. А основными отраслями применения станут энергетика, сельское хозяйство и транспорт. К 2022 году, ожидается, будет продано более 1 млн коммерческих дронов. Если посмотреть на рост между 2018 и 2024 годами, продажи за этот период утроятся. В России, по данным группы «М.Видео-Эльдорадо» продажи дронов составили 95 тысяч единиц на сумму более 1,3 млрд. рублей. Продажи выросли на 20% в количестве беспилотных летательных аппаратов и на 40% в денежном эквиваленте по сравнению с 2018 годом. Пик популярности дронов в 2020 году пришелся на июнь месяц — россияне приобрели дронов на 42% в штуках и 110% в деньгах больше, чем годом ранее. Средний чек покупки составлял 13,7 тыс. руб. Наиболее повышенный спрос был на модели для фото- и видеосъемки с качественными камерами Full HD или 4K, а основным интегратором стал бренд DJI.

Наиболее высокий спрос оказался на модели DJI Mavic Mini и DJI Mavic Mini Fly More Combo, а также на DJI Air 2S. По данным пользователей, эти модели наиболее доступны и сочетают в себе достойные технические характеристики в соотношении с ценой. В пятерку брендов по высокому спросу на продукты вошли также компании Syma, SPL, Skymoto, а также продукты российского производителя Pilotage.

Беспилотный летательный аппарат представляет собой авиационное техническое средство без человека на борту, управляемое дистанционно. К основным характеристикам относится универсальное использование, полет в автономном режиме или с помощью пульта управления, видеосъемка и небольшие размеры. Отличает же дроны именно «беспилотная» функция, то есть возможность управлять дистанционно, когда устройство летит само, а управление им осуществляется с земли.

Современные модели дронов предлагают еще более широкий функциональный набор, кроме простых взлета и посадки, старта и остановки видеозаписи. С помощью несложных маневров можно настраивать траекторию полета, повороты и развороты, зависание в воздухе, управлять вручную с помощью пульта или довериться полностью автоматике, осуществив взлет и полет в автономном режиме. Большинство моделей сегодня оснащены такими функциями, как Follow Me для слежения за объектом съемки, «умным» возвратом домой Return To Home по заданной траектории и при определенных условиях (снижения уровня заряда батареи, помехи сигнала, полная потеря сигнала). Беспилотники способны нести на себе полезные нагрузки, при этом сами они уменьшаются в размерах, а летать могут дольше и дальше.

Одним из самых важных признаком БПЛА является универсальность их использования. Дрон можно купить для любительской аэрофотосъемки, а в конце концов прийти к коммерческой составляющей и стать профессиональным оператором БПЛА.

Внедрение беспилотных воздушных систем (новое название беспилотных летательных аппаратов, согласно поправкам в закон от 3 февраля 2020 № 74 «О внесении изменений в Федеральные правила использования воздушного пространства Российской Федерации») и СВВП означает и зарождение новой архитектуры и инфраструктуры для городов. Нет, это не только минимализм, «умные» дома или «зеленый» дизайн. Здания потребуют адаптации для использования воздушных судов: посадочные площадки, солнечные панели для повышения уровня энергоэффективности, зарядные станции и потенциально новые технологии для снижения уровня шумов. Необходима также разработка мер для безопасных полетов. Это может быть создание дополнительных воздушных трасс для БВС, полеты вне массовых скоплений людей и строгие технические проверки, а также постоянные испытания судов на профпригодность.

Идею портового узла для беспилотников предложил испанский архитектор Саул Ажурия Фернандес. Порт представляет собой шарообразное здание с тысячами индивидуальными ячейками под каждый беспилотник. Здесь они могут заряжаться, храниться и ожидать заявки на доставку. Замена аккумуляторов, погрузка и разгрузка устройств проводится вручную специалистами центра. Также в здании располагается оперативный штаб, который контролирует полеты и осуществляет поддержку и обслуживание полетов с земли.

Наряду с беспилотниками города заполонят летательные аппараты вертикального взлета и посадки (СВВП), уверены эксперты. Это так называемые аэротакси, которые станут одним из видов городского транспорта с воздушными полосами, развязками и эстакадами.

Другую инновационную идею предложил фонд Нормана Фостера, где спроецировали порт дронов для доставки лекарств, еды и предметов первой помощи для людей с ограниченными возможностями и больных. Изначально было задумано, что такой порт расположится как пилотный проект в африканской Руанде. Кроме того, для сельских жителей региона предложат рабочие места и социальное обеспечение. Ожидается, это сможет поднять уровень жизни африканских жителей и обеспечит экономический рост стране.

А вот такие модульные апартаменты разработал крупнейший застройщик Humphreys&Partners. Компания известна своими проектами по строительству «умных» домов. Здесь речь идет о так называемом комплексе Pier 2 из двух небоскребов, объединенных двухуровневым вестибюлем. Основная часть зданий — жилая, на первых этажах располагаются рестораны и продуктовые магазины, фитнес- и спа-центры, бассейн, а также магазины с товарами первой необходимости и аптеки. Здесь же, в нижней части, осуществляется посадка беспилотных летательных аппаратов и разгонная платформа для взлета. Каждая из платформ, а также непосредственно башни, являются модульными. Собираются они по отдельности и далее осуществляется сборка в установленном месте. Это дает большую гибкость конструкции, дополнительную энергоэффективность, а также снижает затраты на возведение здания.

Спрос на беспилотные летательные аппараты будет развиваться там, где происходят сбои в других транспортных системах. Исследование Airbus UTM (подразделение компании, которое проводит исследования в области городской воздушной мобильности), что наибольший спрос на БВС, внедрение роботизированных систем и СВВП наблюдался в Лос-Анджелесе и Мехико. Как следует, речь идет о крупных городах, мегаполисах, где дорожное движение крайне сложное ввиду количества транспорта и отсутствия единой правильно выстроенной системы. Наконец, для внедрения беспилотных систем городское пространство должно полностью трансформироваться, включив в себя взлетно-посадочные платформы, инфраструктуру, подобную аэропортам, и пункты подзарядки.

По мнению экспертов, рынок беспилотных аппаратов тормозят несколько факторов. Среди них — недостаточно ясное законодательство использования потребительских и коммерческих беспилотников и запрет на их свободное использование в ряде стран. В России ограничения касаются дронов весом более 250 граммов. Их необходимо регистрировать, при этом неизменно их запрещается использовать в городах, над скоплениями людей и частной собственностью, над военными и государственными объектами, вблизи аэропортов, вертодромов и рядом с национальными парками. Кроме того, имеются ограничения по высоте и дальности полетов.

Другие факторы включают в себя отсутствие четкого понимание, для чего нужны беспилотники. Если некоторые производства и компании готовы развиваться и переходить на инновационные методы, то большинство попросту не могут отказаться от традиционных вещей. К тому же, переход на автоматизацию, требует новых подходов к производственным процессам, обучению персонала и больших затрат на первых этапах. Также в России отсутствует современная производственная база, ориентированная на потребительский сегмент, что в свою очередь приводит к более высоким издержкам и повышению стоимости аппаратов.

В ряде стран есть ограничения на экспорт и импорт беспилотных летательных аппаратов, а главное, до сих пор дроны вызывают опасения у людей. Большинство уверены, что дронами вторгаются в их личную жизнь и пространство, осуществляется сбор данных и передача таковых «куда следует». Другая категория считает, что дроны небезопасны, управление летательными аппаратами не доработано, и они могут посыпаться как снег на голову в случае помех сигналов или перекрытия неба. Наконец, ассоциации с дронами у многих идут вразрез с боевыми действиями. Дроны в небе — это или террористическая угроза или начавшийся военный конфликт.

Способы применения БПЛА в городских условиях будут определяться поставленными задачами и особенностями местоположения их применения. Кроме того, играет роль техническое оснащение, которое, безусловно, будет модернизироваться с каждым годом и расширение сфер использования. Смогут ли дроны стать составляющей города равно с машинами, беспилотной доставкой и «умными» светофорами? Однозначно, да. Вопрос лишь времени и развития технологий, которыми будут наделять любые крупные города с целью обеспечения социального удобства и безопасности для граждан.

Материал подготовлен Skymec

Автор: Кристина Волкова