Дроны против дронов

Дроны против дронов
Дроны против дронов

Ядерное оружие нуждается в защите от дронов. В США их становится все больше, ведь коммерческие дроны запросто продаются любому желающему. И запускаются, в том числе, недалеко от баз, где сохраняется ядерное оружие.

С коммерческими дронами решили сражаться подобными беспилотниками. Они должны встать на защиту опасных хранилищ. ВВС США открыли тендер на разработку дронов, которые будут эффективны против нежелательных беспилотных летательных аппаратов. Такие дроны возьмут на вооружение специальные подразделения ВВС США, которые занимаются охраной хранилищ с ядерным оружием. К аппаратам предъявляется ряд требований.

Дроны-защитники необходимо оснастить системой радиоэлектронного подавления. Благодаря этому, дроны поспособствуют перехвату коммерческих беспилотников путем глушения их каналов связи. Их уже назвали дронами-перехватчиками. От системы радиоэлектронного подавления ожидают способности производить помехи на самых распространенных каналах связи – 433 МГц и 915 МГц, 2,4 ГГц и 5,8 Ггц. Еще одно требование к системе состоит в умении производить помехи на тех частотах, где работают системы GPS и ГЛОНАСС

Заказчики считают, что вес дронов должен составлять не более 2,7 кг. ВВС США готовы закупить 38 дронов для защиты ядерных объектов. Их будут использовать при охране 8 военных баз, где находится ядерное оружие. Предполагается, что в течение трех месяцев задача разработки и создания таких дронов будет решена.

Дронам «дают добро»

Дронам «дают добро»
Дронам «дают добро»

FAA постепенно послабляет жесткие правила, запрещающие полеты дронов над городской территорией. Для урегулирования вопроса об использовании самых маленьких дронов была создана комиссия, которая рассматривала риски полетов беспилотных аппаратов в черте города. Результат ее работы отразила директива Федерального управления гражданской авиации. Она дает разрешение миниатюрным дронам совершать полеты в городской черте и над местами скопления большого числа людей. Такое решение сделало возможным коммерческое использование минидронов в городах Соединенных Штатов.

Это касается тех беспилотников, чей вес не превышает 250 г. Для них сняты всяческие ограничения. Комиссия пришла к выводу, что дроны, масса которых составляет от 1,81 до 2,27 кг, не опасны. Они могут летать над городскими территориями и там, где наблюдается большое скопление людей. Требуется лишь соблюдение определенных правил. Миниатюрные беспилотники должны соблюдать определенную дистанцию. Им запрещено приближаться к человеку ближе, чем на 10 футов, и ниже, чем на 20 футов по высоте.

В отличие от существовавшего раньше правила на полный запрет полетов дронов над населенными пунктами, комиссия приняла решение ввести определенные правила безопасности, которые будут отличаться для разных дронов. Все аппараты предложено разделить на несколько классов. В том числе, для мини дронов выделено четыре класса. Для каждого из них определены свои риски, зависящие от веса аппарата и ожидаемой силы столкновения. В каждой группе установлен предельный уровень рисков, дополнительные стандарты использования и ограничения.

Еще одним решением, кардинально повлиявшим на использование дронов, стала выдача сертификата FAA компании Qualcomm, разрешающего полеты дронов над территорией, принадлежащей компании в Сан-Диего. Это особая территория, так как пространство над ней отнесено к Class B. Ведь рядом находится один из самых важных аэропортов США. Компания производит мобильные чипы. Ей необходимо проводить исследовательские работы и для этого тестировать дроны. Целью Qualcomm является испытание сотовой связи LTE и сетей 5G. Кроме того, компания занимается разработкой мобильной системы на чипе Snapdragon Flight. Она предназначена для беспилотников.

Сертификат разрешил полеты беспилотных аппаратов над территорией компании на высоте до 61 м. Компания добивалась такого разрешения целый год.

Сертификат Qualcomm – первый, позволяющий выполнять дронам полеты в пространстве Class B. Он выдан с определенными ограничениями. Так, полеты дронов возможны только во время работы авиационных диспетчеров аэропорта. Кроме того, о проведении тестирования Qualcomm обязана оповещать отделение FAA заранее, за 48 часов.

 

Aqua-Quad обнаружит подводные лодки в океане

Aqua-Quad обнаружит подводные лодки в океане
Aqua-Quad обнаружит подводные лодки в океане

У Высшей морской школы ВМС США появился квадрокоптер, умеющий приводняться и взлетать с водной поверхности. Его создатели – команда исследователей во главе с доктором Кевином Джонсом. Его задачей является обнаружение подводных лодок в большой акватории океана, для этого дрон оснащен гидроакустической системой. Квадрокоптер получил имя Aqua-Quad. Он прошел первое испытание, и его усовершенствование продолжается.

Квадрокоптер использует солнечную энергию. Он имеет аккумулятор, заряд которого позволяет совершать полет. Максимальная длительность полета квадрокоптера составляет 25 минут.

Дрон весит почти три килограмма. Aqua-Quad устроен по четырехлучевой схеме, на конце каждого луча располагаются электромоторы с воздушными винтами. Они составляют в диаметре 360 мм и одеты в обтекатели. Пространство между лучами занято солнечными панелями. В каждом секторе имеется по двадцать таких панелей. Квадрокоптер ограничен тонким кольцом, составляющим в диаметре 1 метр.

Кроме полета, квадрокоптер способен пребывать на поверхности воды в качестве гидроакустического буя. Дрон может находиться как над поверхностью воды, так и под ней. Преимуществом аппарата является способность генерировать энергию через солнечные батареи. Использование таких аппаратов намного выгоднее для поиска подводных объектов, чем использование дорогостоящих гидроакустических систем. Тем более, что срок их службы не ограничен зарядкой батареи. Разработчики полагают, что такие квадрокоптеры эффективно использовать в стае в тех случаях, когда нужно исследовать обширную территорию за короткий срок.

По словам Кевина Джонсона, Aqua-Quad может 23  часа в сутки проводить на поверхности воды и 1 час летать в воздухе. Корпус аппарата водонепроницаем.

Дрон подобного назначения предложили исследователи центра беспилотных систем Технологического института Джорджии. Во время испытаний их аппарат показал способность приводняться, входить в толщу воды на заданную глубину и взлетать. Этот проект находится на финансировании Научно-исследовательского управления ВМС США.

Первый пилотируемый полет пассажирского дрона

Первый пилотируемый полет пассажирского дрона
Первый пилотируемый полет пассажирского дрона

Volocopter VC200 прошел немало испытаний при дистанционном управлении в ангаре, и вот, наконец, пассажирский мультикоптер отлично показал себя во время первого пилотируемого полета. Подобные мультикоптеры испытывают разные производители и энтузиасты беспилотных аппаратов. Но до сих пор ни один из аппаратов не мог показать столь существенный результат. В основном, мультикоптеры удавалось поднять на несколько метров вверх и переместить по прямой вперед. Ближайший конкурент — квадрокоптер Ehang 184 китайского производства, который показали на выставке CES 2016 – пока не продемонстрировал пилотируемого полета.

Volocopter VC200 называют полноценным пассажирским аппаратом, который реально довести до серийного производства.  Его разработчик – кампания e-volo из Германии. Мультикоптер на 18 роторах ранее испытывался без пассажиров. В начале года производитель получил разрешения и сертификаты на пилотируемые полеты мультикоптера. Тестовый полет под управлением директора компании Александра Цозеля прошел 30 марта в Южной Германии. Он поднял мультикоптер на высоту около 20 метров и пролетел над аэродромом со скоростью 25 км в час.

Следующим этапом испытаний станет полет со скоростью 50 км в час с набором большей высоты, а затем и со скоростью 100 км в час. Пока в беспилотном режиме мультикоптер может держаться в воздухе от 20 до 30 минут в течение заряда батареи. Пассажироподъемность квадрокоптера – 450 кг. Максимально он может подниматься на высоту 2000 м.

Как заявляют разработчики, управлять квадрокоптером столь же легко, как и игрушечным беспилотным аппаратом. Для этого не нужна лицензия пилота. Им управляют с помощью джойстика. Простое управление создает компьютерная система. Она обрабатывает сигналы, поступающие с джойстика. Управление эффективно даже при отказе одного из винтов. Управление коптером и электроника были созданы специалистами компании «Ascending Technologies».

Производитель предполагает предложить рынку Volocopter VC200 по 340 тыс. долларов.

Дроны помогают фермерам Болгарии

Дроны помогают фермерам Болгарии
Дроны помогают фермерам Болгарии

В пользе дронов убеждается все больше людей. Их чаще начинают применять в сельском хозяйстве, ценя не менее сельскохозяйственной техники. Постепенно фермеры убеждаются в том, что дроны просто необходимы для повышения эффективности сельскохозяйственного производства.

Один из примеров – болгарский фермер Стефан Димитров, работающий в Долине Роз. 1500 гектаров его угодий дроны охраняют от животных и воров. Беспилотники выполняют задачу мониторинга территории. Они пролетают над полями на скорости в 60 км в час и собирают информацию о состоянии сельскохозяйственных культур. Вовремя полученные данные приносят большую пользу, так как фермер может своевременно  реагировать на возникающие проблемы и быстро принимать меры.

Благодаря быстро поступающей информации, фермер может спасти урожай от вредителей, обрабатывать посевы выборочно и своевременно. А это экономит его время и средства. У фермера появляется возможность заняться другими вопросами бизнеса.

Беспилотники работают в автономном режиме. Они способны находиться в полете около 1,5 часов. Все перемещение, взлет и посадка, выполняется автоматически. Их электродвигатели питаются от аккумуляторов, заряжаемых от электротока. Фермер использует 3 дрона, которые дважды в день облетают 10 тыс. га сельскохозяйственных земель и фиксируют ситуацию на полях на цифровые фото и видеокадры. Фото информация при обработке позволяет выявлять начало нарушений роста и болезней растений.

В экономике Болгарии сельскохозяйственная отрасль занимает важное место, в ней работает около 20% населения. Поэтому здесь высоко востребованы технологии, позволяющие повысить эффективность выращивания растений. Многие хозяйства работают по-старинке, но часть фермеров уже переключилась на новые технологии. Для них создаются компании, предлагающие внедрение новых бизнес-моделей. Так, в Софии основана Flyver, которая продвигает дроны для сельскохозяйственного производства. Она знакомит фермеров с возможностями дронов, демонстрируя их на выставках сельского хозяйства, и запускает проекты с крупными земледельческими структурами. Компания Flyver готова продвигать бизнес в соседние страны, усовершенствовав бизнес-модель в Болгарии.

Кроме приверженности традиционному способу ведения хозяйства, распространение беспилотников задерживает их немалая стоимость. За услуги дрона фермеру приходится платить $10 тысяч ежегодно.

Каждому солдату – по дрону

Каждому солдату – по дрону
Каждому солдату – по дрону

Армии США нужны беспилотники. Руководство занимается вопросом обеспечения каждого пехотинца беспилотным летательным аппаратом. Это должен быть миниатюрный дрон, размером с ладонь, предназначенный для помощи каждому отдельному солдату.

Если такое решение будет принято командованием, а это весьма вероятно, то к 2018 году каждый военнослужащий наземных подразделений получит персональный дрон. Его польза была подтверждена опытом норвежских и британских военных. В течение трех лет в вооруженных силах этих стран солдаты наземный войск пользуются беспилотниками. В экипировке каждого из них обязателен дрон PD-100 Black Hornet. Это маленький аппарат весом в 18 г. Он перемещается со скоростью 18 км в час и может летать на протяжении 25 минут. Миниатюрный Black Hornet воспринимает сигналы солдата в радиусе до двух километров.

Беспилотник Black Hornet оснащен камерой, телекоммуникационным оборудованием, благодаря чему обеспечивает передачу видео с высоким разрешением в режиме реального времени. Поэтому он достаточно эффективен в случае получения разведывательной информации во время боевых действий или учений.

Стоимость таких дронов значительна. Так Великобритании 160 аппаратов Black Hornet обошлись в $29 млн. Для армии США такие затраты считают чрезмерными. Поэтому, если армейское руководство все же решится на заказ беспилотников для солдат, будет принято решение о создании нового дрона, именно для нужд американской армии. Возможно, его стоимость будет ниже.

Армейцы уже определились с техническими характеристиками дронов для экипировки военнослужащих. Прежде всего, это должен быть легкий аппарат, весом не больше 150 г. Дрон должен реагировать на приказ о взлете в течение 1 минуты. К нему предъявляется требование о возможности находиться в воздухе не меньше, чем 15 минут. Несмотря на легкость, аппарат должен противостоять ветру с силой 8 метров в секунду и поддерживать связь с солдатом-пехотинцем на расстоянии в 1,2 км. И конечно же, дрон должен решать главную задачу – передавать отснятую  информацию в высоком качестве, которое позволит оператору распознавать человека и соизмеримые с ним предметы с высокой точностью, до 90%.

Обеспечение пехотинцев беспилотниками будет проходить в рамках проекта Soldier Borne Sensors. Его цель – наделить каждого солдата миниатюрным БПЛА, легко помещающимся в экипировку. Крошечные дроны будут обследовать местность в направлении движения военнослужащего и идентифицировать объекты на расстоянии от 20 до 25 м. Использование мини дронов будет намного эффективнее применения в разведывательных целях более крупных беспилотников, которые легко выявляются и сбиваются противником.

AgileQuad позволяет дрону уклоняться от препятствий

AgileQuad позволяет дрону уклоняться от препятствий
AgileQuad позволяет дрону уклоняться от препятствий

Американскими учеными создана новая система реагирования, которая позволяет беспилотному летательному аппарату моментально избегать появляющихся при движении препятствий. Возникнут они перед аппаратом или сбоку о него, неважно. Теперь беспилотник видит даже самые небольшие объекты и быстро на них реагирует.

Автором системы быстрого реагирования является исследователь Аллен Росс, который в настоящее время занят подготовкой диссертации в Стэнфорском университете. Система получила название AgileQuad и вызвала интерес, так как дрон теперь способен очень быстро избегать препятствий, возникающих перед ним и сбоку.

Чтобы продемонстрировать способности дрона, оснащенного новой системой реагирования, Аллен Росс предлагает видеосъемку реакции беспилотника на фехтовальную шпагу и действия фехтовальщика. Видеокадры демонстрируют, как беспилотник быстро уклоняется от действий человека со шпагой. Это происходит и при плавных движениях фехтовальщика, и при резких выпадах в сторону дрона. Аппарат успешно и достаточно быстро реагирует и уклоняется от препятствия.

На кадрах видно, что дрон отражает и прямые атаки, и ложные выпады, а уклонившись от них, возвращается с высокой точностью на место, занимаемое им до нападения.

Квадрокоптер показал высокую скорость реакции и умение эффективно уклоняться от столкновений. Это очень важная функциональность, благодаря которой сфера применения беспилотников может значительно расшириться. Дронов становится больше с каждым днем, им придется передвигаться в насыщенном и непростом окружении. В загруженном пространстве квадрокоптеру необходима быстрая реакция и умение уходить от столкновений. Аналогичную способность уже демонстрировали исследователи из Массачусетского технологического института, создавшие технологию, позволяющую беспилотнику избегать препятствий на скорости передвижения в 48 км в час. Тогда препятствиями служили ветки деревьев.

Судя по опубликованному видео, возможности AgileQuad обеспечивают еще более быструю реакцию на появление препятствий. Это выводит дроны на более высокий уровень использования.

Дроны против сорняков

Дроны против сорняков
Дроны против сорняков

Возможности дронов позволяют их использовать в различных сферах деятельности. Одно из важных направлений – сельскохозяйственное производство. Возможно, в ближайшем будущем беспилотные летательные аппараты станут столь же необходимы для выращивания сельскохозяйственных культур, как и привычная техника – тракторы или комбайны. Дронам по силам помочь сельскохозяйственной отрасли перейти на более прогрессивные технологии, в частности, уменьшить использование пестицидов. Эффективны дроны и для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.

Беспилотники приближают сельскохозяйственную отрасль к «точному земледелию». Это значит, что для мониторинга обстановки на полях и состояния культур фермеры смогут применять специальную технику и оборудование. А результаты обследований производители смогут использовать для точечного реагирования. Это исключает необходимость повсеместного опрыскивания посевов.

Проблему исследует проект TOAS, который финансируется ЕС. Его ведут в Институте устойчивого развития сельского хозяйства в Кордове, Испании. Проект подразумевает создание беспилотных аппаратов, которые смогут летать над полями с посевами, собирать информацию о засоренности полей и создавать карты. На их основе фермеры смогут определять зоны, где необходима обработка посевов. Действия дрона по созданию карты будут состоять в сравнении изображения, полученного беспилотником, и шаблона. Несовпадение будет показывать зоны, загрязненные сорняком.

Технология уже испробована на полях с кукурузой, подсолнечником, миндалем, в оливковых рощах, на виноградниках. Руководитель группы исследователей д-р Пенья заявил, что технология позволяет с точностью более 95% выявлять скопления сорняков на полях. Он считает, что мониторинг беспилотника позволит значительно снизить применение химических веществ на полях.

Мониторинг полей – не единственная задача беспилотника. В рамках проекта создается наземное автономное устройство типа роверов для окончательной борьбы с сорняками на поле. Беспилотник должен сканировать ряд характеристик растений, например, высоту и плотность посадки, и делать выводы по ним о необходимости применения автоматического ровера в определенных зонах. Ровер по данным беспилотника должен удалить сорняки на указанных участках, используя пестицид, а также выделить зону, где нужно дополнительно вносить подкормку.

Такой метод применения пестицидов намного эффективнее. Фермер внесет в сотни раз меньше удобрений и получит больший урожай. Это экономит средства и делает сельское хозяйство более безопасным. Так беспилотники помогут решить продовольственную проблему, актуальность которой растет с каждым днем.

В Руанде откроют дронопорт

В Руанде откроют дронопорт
В Руанде откроют дронопорт

Пока развитые страны, создающие и выпускающие дроны, не торопятся давать зеленый свет коммерческому использованию беспилотников, в небольших странах, не задумываясь о последствиях, готовы к их массовому распространению. В Панаме беспилотниками уже доставляют грузы, в Руанде планируют приступить к массовому их использованию к лету 2016 года. Американская компания Zipline готова предоставить 15 беспилотных аппаратов для доставки медицинских препаратов и крови в отдаленные медицинские центры Руанды.

В стране будет открыт дронопорт при медицинском центре. Он станет базой для беспилотников. Их задача — доставка препарата крови, лекарств, вакцины работникам далекого медицинского пункта по их заказу. Врачу или медсестре для этого достаточно отправить сообщение в компанию Zipline. На доставку груза дрону отводится не  более 30 минут.  Он должен послать сигнал о прибытии за две минуты до прилета и сбросить груз на парашюте возле медицинского учреждения.  А затем вернуться к месту базирования. По комментариям менеджеров компании Zipline, беспилотники являются лучшим решением для доставки в районы, куда не добирается иной транспорт. Они послужат спасению людей, обеспечив их нужными лекарственными средствами.

Компания предлагает использовать для медицинской доставки дроны, способные развивать большую скорость – до 140 км в час. Для них не важны погодные условия, дроны могут летать в любых условиях, в том числе, и при сильном ветре. Благодаря высокой скорости дрона, риск порчи груза в жару минимален. Кровь или вакцину нет необходимости охлаждать.

Специалисты компании планируют оснастить дроны GPS-приемниками и обеспечить автономный полет, заложив в их память определенные маршруты. Аппарат сможет двигаться точно по маршруту и возвращаться обратно. Беспилотнику под силу нести груз весом в 1,6 кг, а это может быть две упаковки препаратов крови или несколько вакцин.

Проблема доставки медпрепаратов в Руанде стоит особенно остро. В прошлом году страна потеряла 6 300 000 детей из-за отсутствия лекарств. Сегодня для доставки в некоторые районы можно использовать только мотоциклы. Беспилотники могут доставить груз быстро и надежно, перемещаясь по прямой на высоте 120 м. Предполагается, что дроны будут ежедневно выполнять 150 полетов с доставкой, по 2 рейса в каждый медицинский центр. Для страны это будет менее дорогая доставка, чем с помощью мотоциклов.

Для осуществления своей деятельности компания Zipline получила $18 млн инвестиций. Она действует на основании договора с Национальным центром переливания крови и Министерством здравоохранения Руанды.

Дрон для Марса пока работает на Земле

Дрон для Марса пока работает на Земле
Дрон для Марса пока работает на Земле

Квадрокоптер с марсианским датчиком тестирует NASA. Исследователи Лаборатории реактивного движения Космического агентства создали лазерный спектрометр для изучения состава марсианской атмосферы. Датчик OPLS обладает способностью обнаруживать миллиардную долю метана в единице объема. Такая чувствительность датчика Open Path Laser Spectrometer уникальна. OPLS собирались применить на Марсе.

Но пока квадрокоптер с датчиком, имеющем исключительную чувствительность,  решили использовать на земле. Такой аппарат позволит решить проблемы содержания сетей газопроводов. Они простираются на многие тысячи километров, покрывая сетью континенты и обеспечивая доставку газа. Их повреждения приводят к значительным утечкам газа. Сети нуждаются в постоянном контроле и заделке повреждений. Беспилотник с OPLS будет контролировать состояние газопроводов с воздуха. Миниатюрный датчик не пропустит даже минимальных утечек газа из сети. Каждая незначительная утечка со временем превращается в немалые финансовые потери. А главное, газовые выбросы из трубопровода опасны для жизни и действуют губительно на природную среду.

Сегодня во всем мире газовые компании задействуют значительные средства для инспекции трубопроводов. И прежде всего, содержат большой штат инспекторов, которые обходят, объезжают сети и обследуют на предмет утечек. Это опасный и малопроизводительный труд, который можно облегчить или ускорить или исключить, благодаря использованию беспилотников, управляемых с земли.

Датчики OPLS имеет столь высокую чувствительность, что могут обнаруживать утечки газа на расстоянии.

Финансирует проект разработки квадрокоптеров для инспекции компания Pipeline Research Council International (PRCI). Сейчас беспилотник с датчиком OPLS проходит летные испытания. Исследователей интересует точность работы системы и надежность беспилотника. В феврале специалистами лаборатории MESA Университета Калифорнии и JPL были выполнены серии испытаний в центральной Калифорнии, на месторождениях.

Используя беспилотный вертолет, исследователи выделяют такое его преимущество, как умение зависнуть над тем местом, где обнаружена утечка. Но не исключают возможности испытаний и беспилотных самолетов, так как их сильной стороной является способность совершать длительные и быстрые перелеты. Они более перспективны для обследования трубопроводов в отдаленных и труднодоступных регионах.