На дворе XXI век, во всю используются квадрокоптеры и искусственный интеллект, а почта все та же. К нам приходит курьер и отдает посылку, все вручную. А почему бы для этого не использовать дронов? Например, в Лаборатории беспилотных авиационных систем ГУАП уже придумали перспективное решение этого вопроса.
Для чего вообще нужны дроны? В России беспилотные летательные аппараты только внедряются в транспортные системы и в работу крупных фирм. А, например, в КНДР есть корпорация DHL, которая уже доставляет посылки с помощью дронов. Однако для этого нужен большой дронпоинт – место ожидания и хранения беспилотного курьера и система сортировки посылок, чтобы каждому дрону доставалась своя. Это существенно ускорит доставку – никакие пробки не станут помехой. Но оснащение города дрон-почтой финансово затратно. Поэтому сейчас исследовательские институты и лаборатории, в том числе Лаборатория беспилотных авиационных систем ГУАП, прорабатывают решения, которые смогли бы удешевить содержание и создание дронпоинтов, повысить их эффективность.
Беспилотные системы можно использовать в двух направлениях – внутри помещения или на улице.
– Если мы хотим, чтобы дроны использовались на улице, например, для той же доставки, летательные аппараты должны находиться вне помещений, так удобнее их выводить в воздух. Для этого дрон нужно либо полностью загерметизировать, что нереально, либо поместить в дронпоинт. Последний должен защищать от внешних погодных условий, поддерживать заряд и наблюдать за состоянием аппарата. Проблему с защитой дронпоинта от непогоды решить легко. Даже мини-метеостанцию по контролю за оптимальными условиями для полетов создать не так трудно. Основная проблема – как заряжать дрон, – рассказывает руководитель Лаборатории беспилотных авиационных систем ГУАП Антон Костин.
Самым быстрым способом зарядки является смена аккумулятора. Но тогда они должны быть одинаковыми на всех дронах. Также нужно создать способ автоматизированной замены аккумулятора, чтобы это не пришлось делать человеку. Другой способ – контактная зарядка. Но и здесь есть сложности. Несовпадение полярности зарядки и беспилотника может привести к неисправностям, которые испортят технику. Также дрон должен приземлиться в определенное место с точностью до сантиметра, что почти нереализуемо.
– При посадке дрона возникает экранный эффект, на основе которого созданы суда на воздушной подушке. Их принцип действия заключается в том, что благодаря подушке судно парит над поверхностью воды. С дроном возникает такая же история, когда он летит близко над землей или приземляется. Воздушный поток от дрона настолько мощный, что он отталкивает от земли и поднимает беспилотник вверх. Поэтому точная посадка до сантиметра становится невозможной, для контактной зарядки дрон нужно выравнивать, – поясняет Антон Костин.
Еще есть беспроводной метод зарядки, он самый простой в реализации, хоть и требует больше времени на обеспечение беспилотника. Лаборатория ГУАП выбрала для своего проекта дронпоинта именно такой способ.
– Самое большое преимущество беспроводной зарядки – ее можно установить на любой дрон. Дополнительное устройство будет иметь вес, что понизит полезную нагрузку, которую можно будет перевезти, но иного пути пока нет. Беспроводная зарядка не нуждается в точной посадке, так как катушки индуктивности можно разместить по всей поверхности площадки. Более того, сейчас существуют достаточно мощные беспроводные зарядки, которые позволяют достичь такого же напряжения заряда, как и при проводном подключении, – объясняет Антон Костин.
Сейчас лаборатория реализует проект дронпоинта в помещении. Задача осложняется необходимостью создания систем мониторинга состояния дрона. Ведь любая внештатная ситуация должна отслеживаться и сразу исправляться. Авторы проекта – ассистент кафедры системного анализа и логистики Антон Костин и магистрант кафедры системного анализа и логистики Евгений Вознесенский.
Внедрение дронов в повседневную жизнь – сложный путь, на который уже ступила современная наука. А нам остается только ждать, когда к окну подлетит беспилотное такси, а кофе в постель доставит дрон.
Дмитрий Дутов