Kiedy zadajesz pytanie "co to jest dron?", wiele osób prawie samodzielnie zna odpowiedź. Urządzenia te znane są również jako drony i dopiero niedawno stały się szeroko stosowane. Warto jednak rozważyć je bardziej szczegółowo.
Co to jest dron?
Chociaż sprzęt prawie zawsze można naprawić lub wymienić, wysoko wykwalifikowane i wysoce wyspecjalizowane zasoby ludzkie są trudne do zastąpienia. Dlatego ludzkość tak gorliwie posuwa się do przodu w branżach, których wyniki w przyszłości mogą sprawić, że ludzka praca będzie bezpieczniejsza. Przykładem jest robotyka, której jednym z potomków była specjalna wielofunkcyjna aparatura. Czym więc jest dron? Zwykle oznacza to bezzałogowy statek powietrzny sterowany zdalnie, ale istnieje szersze rozumienie tego terminu. Drony niekoniecznie latają, ale ich wspólną cechą jest skupienie się na wykonaniu określonego zadania bez ingerencji człowieka lub przy minimalnej ingerencji człowieka. Nic dziwnego, że UAV były pierwotnie używane tylko przez wojsko.
Historia powstawania i rozwoju
Autorem samej idei urządzeń zdalnie sterowanych było tonic dziwnego, Nikola Tesla. W 1899 zademonstrował zaprojektowany przez siebie sterowalny statek. Jego pomysły były kontynuowane w 1910 roku przez młodego Amerykanina Charlesa Ketteringa, który zamierzał opracować samolot wykonujący pracę przy użyciu mechanizmu zegarowego. Niestety można powiedzieć, że mu się nie udało.
Pierwszy UAV został opracowany w Wielkiej Brytanii do celów wojskowych w 1933 roku. Do tego wykorzystano odrestaurowany dwupłatowiec, jednak z trzech urządzeń tylko jeden z powodzeniem wykonał lot. W przyszłości maszyny były sukcesywnie ulepszane, pojawiły się nowe sposoby zarządzania i monitorowania ich działalności. Badania i rozwój były energicznie kontynuowane podczas i po II wojnie światowej. Mniej lub bardziej udane wyniki można nazwać pojawieniem się słynnych „V-1” i „V-2”. Podobne wydarzenia miały miejsce w ZSRR.
Poza celami czysto wojskowymi, bezzałogowe statki powietrzne były również wykorzystywane do szkolenia przyszłych żołnierzy. Ale wyścig zbrojeń nie ustał w miejscu, a wiodące mocarstwa nadal rozwijały broń, która mogła odstraszyć wroga. W pewnym momencie ZSRR stał się nawet liderem pod względem produkcji UAV. Jednak wtedy Stany Zjednoczone objęły prowadzenie, ponieważ w wojnie z Wietnamem straty ich samolotów były zbyt duże - na ratunek przyszły drony.
Pomimo swojej pierwotnej wojskowej „natury”, bezzałogowe statki powietrzne znalazły również swoje cywilne przeznaczenie. W nowej roli otrzymali także krótszą codzienną nazwę - drony, która stała się jeszcze bardziejwspólne niż akronim. Nawiasem mówiąc, jest to bezpośrednio związane z ich działalnością, bo w tłumaczeniu z angielskiego drone - "bumblebee", czyli czasownik "buzz". Przekwalifikowanie dało też dodatkowy impuls do ich rozwoju, ponieważ cywilne drony sterowane radiowo mają spore możliwości. Ale każdy cel potrzebuje swoich własnych cech, więc robotyka wciąż nie stoi w miejscu. Wygląda więc na to, że nie ma już pytań o to, czym jest dron. Czym one są?
Wyświetlenia
Z reguły drony wyróżniają się wielkością i funkcjami kontrolnymi. Według pierwszego kryterium wyróżniamy 4 kategorie:
- Mikro. Urządzenia z tej grupy ważą do 10 kilogramów. Są zdolne do ciągłego lotu przez godzinę na wysokości do 1 kilometra.
- Mini. 10-50 kilogramów, limit wysokości - 3-5 kilometrów, czas lotu - do kilku godzin. Lżejsze urządzenia w tej kategorii mogą nadal być cywilne, wtedy nie.
- Średnia. Waga do 1 tony, czas lotu - 10-12 godzin, maksymalna wysokość - 9-10 kilometrów.
- Ciężkie. Do jednego dnia w locie na wysokości do 20 kilometrów.
Ze względu na specyfikę ich funkcjonowania można wyróżnić:
- niezarządzany;
- automatyczne;
- sterowane zdalnie.
Typowe urządzenie
Standardowa konstrukcja UAV obejmuje odbiornik nawigacji satelitarnej, a także żyroskop i akcelerometr. Dodatkowo urządzenie musi posiadać moduł programowalny. Do pisania algorytmówPraca wykorzystuje języki wysokiego poziomu: C, C++, Modula-2, Oberon SA lub Ada95.
Jeśli konieczne jest również zapisanie i przesłanie operatorowi pewnych informacji, projekt obejmuje moduł pamięci i nadajnik. Każdy inny sprzęt jest dodawany w zależności od celu użytkowania. Kontrolowane drony muszą również posiadać odbiornik poleceń i nadajnik telemetryczny.
Miejsce docelowe
Istnieje wiele celów, do których można wykorzystać latający dron. Oprócz wspomnianego już celu wojskowego zajmują się fotografią lotniczą, monitoringiem bezpieczeństwa. Istnieje wiele branż, które posiadają takie urządzenia w swoim arsenale: rolnictwo, rybołówstwo, leśnictwo, kartografia, energetyka, geologia, budownictwo, media itp. Już teraz deweloperzy szukają sposobów na zapewnienie dostaw różnych ładunków za pomocą dronów, aby ustanowić niezawodną komunikację z odległymi obszarami przy jednoczesnym obniżeniu kosztów paliwa i ochronie środowiska. Jednym słowem, producenci mają sporo problemów, bo na niektóre funkcje jest już zapotrzebowanie, ale na razie nie ma oferty w odpowiedzi. Potencjał jest więc ogromny.
Fotografia
Warto wspomnieć osobno o nowym hobby, które powstało dzięki powszechnemu użyciu UAV. Chodzi o strzelanie z kątów, które wcześniej były niezwykle trudne do osiągnięcia. Latający dron z miniaturową kamerą pozwala spojrzeć na znajome widoki z zupełnie innego punktu widzenia i zobaczyć je w nowy sposób. I najlepsze ujęciaregularnie brać udział w specjalnych konkursach sponsorowanych przez wpływowe magazyny, takie jak National Geographic.
Wielokoptery
Istnieje kategoria samolotów, które są często rozpatrywane oddzielnie ze względu na różnice w konstrukcji. W rzeczywistości dron quadkopter nie różni się tak bardzo od konwencjonalnych bezzałogowych statków powietrznych, ma jedynie większą liczbę systemów śrubowych – w tym przypadku cztery. To właśnie ten projekt stał się najpopularniejszym wśród dronów cywilnych. Jednak zapewnienie bezpieczeństwa ich lotów stało się poważnym problemem, ponieważ jeśli akumulator zostanie nagle rozładowany z wysokości 0,5-1 km, nawet dość lekkie urządzenie może spowodować obrażenia u ludzi, dlatego zaleca się nie tylko zabranie specjalnego kursy dotyczące sterowania UAV, ale także do przestrzegania specjalnych zasad.
Ciekawe przykłady UAV
Wśród urządzeń, które mają przydatne praktyczne zastosowania, jest miejsce na zabawki i rozrywkę. Tak więc kilka lat temu duży producent Parrot wprowadził drona-dron, który działa jak niezawodny budzik. Gdy tylko nadszedł czas, aby się obudzić, uciekł lub odleciał od właściciela, a wyłączyć go można było tylko przez złapanie go, co znacznie komplikowało zadanie ponownego zaśnięcia. Tak więc takie urządzenie może być nie tylko przydatne, ale także bawić, w zależności od tego, na co masz wystarczającą wyobraźnię.
Jeden holenderski artysta, na przykład, wpadł na pomysł uhonorowania swojego kota, który zginął pod kołami samochodu, poprzez wykonanie oryginalnego quadkoptera. Za jego życia zwierzę nosił imię na cześć jednego z braci Wright, a po śmierci do jego wypchanego zwierzaka przykręcono śruby, a cała konstrukcja została zaprezentowana publiczności na jednej z wystaw sztuki współczesnej w 2012 roku. Reakcja była mieszana, ale to wydarzenie wywołało szerokie oburzenie opinii publicznej. A jeśli ten dron quadkopter dla kota prawdopodobnie nie jest najlepszym pomysłem, zawsze istnieje możliwość wymyślenia czegoś własnego.
Ułatwienia dostępu
Nie ma żadnych ograniczeń w sprzedaży modeli cywilnych, chociaż oczywiście zakup drona bojowego nie będzie tak łatwy, więc ci, którzy chcą robić zdjęcia i filmy z wysokości znanej ptakom, obserwuj sytuacji na drodze, lub skorzystać z innych funkcji niż te urządzenia, które mogą swobodnie z niego korzystać. Niektórzy entuzjaści wolą robić je własnymi rękami, zwłaszcza jeśli mają odpowiednią wiedzę. Zaprojektowanie latającego drona z kamerą nie jest trudnym zadaniem dla rzemieślników, w skrajnych przypadkach zawsze można go zamówić, na szczęście ceny modeli są dość przystępne - średni koszt to około 300 dolarów. Istnieją również tańsze konstrukcje, które dosłownie mieszczą się w ludzkiej dłoni.
Przeciwnicy
Pomimo faktu, że drony/drony stały się szeroko rozpowszechnione dopiero od niedawna, wiele osób opowiada się za ograniczeniem lub nawet zakazem korzystania z tych urządzeń. Swoje stanowisko argumentują faktem, że bezzałogowce, które zalały miasta, nie tylko wytwarzają niepotrzebny hałas, ale też potrafią robić zdjęcia i nagrywać filmy.przez okna budynków, naruszając tym samym prywatność. Póki co przeciwnicy wykazują niezadowolenie głównie w Stanach Zjednoczonych, ale o przepisach regulujących działalność dronów nie mówi się poważnie. Popyt tworzy jednak podaż – niektórzy producenci już sprzedają urządzenia, które określają obecność samolotów w określonym promieniu. Czujnik odróżnia urządzenie od ptaków charakterem ruchu i emituje specjalny sygnał dźwiękowy, no cóż, co zrobić z nieproszonym „gościem” należy do samego właściciela.
Producenci
Jeśli mówimy o kategorii „dronów bojowych”, to bez wątpienia światowym liderem w tej dziedzinie będzie Izrael. Jest on oczywiście czołowym eksporterem, zajmując, według niektórych szacunków, około 40% rynku międzynarodowego. Kraje o dużym udziale kompleksu wojskowo-przemysłowego, takie jak Stany Zjednoczone i Rosja, zawierają umowy z agencjami izraelskimi na wspólne opracowywanie urządzeń.
Innym ważnym graczem na rynku jest Iran. Według ekspertów najnowsze osiągnięcia lokalnych producentów są w stanie konkurować z produktami izraelskimi. Armia argentyńska również może pochwalić się wystarczającą liczbą modeli do różnych celów.
Perspektywy rozwoju
Przyszłość bojowa dronów nie budzi wątpliwości - i tak znajdą zastosowanie. Jeśli chodzi o urządzenia cywilne, perspektywy są jeszcze ciekawsze. Według otwartych informacji zebranych przez organizacje UE, do 2020 r. zapotrzebowanie konsumentów na UAV będzie rozkładane przez przemysł w następujący sposób: 45% spadnie naagencje rządowe, 25% - strażacy, 13% - rolnictwo i leśnictwo, 10% będzie energia, 6% - badanie powierzchni ziemi, a pozostałe 1% - komunikacja i radio.
Jednak wiele biur projektowych już myśli o tym, jak można zorganizować dostawę dronem. Jednocześnie należy rozwiązać wystarczająco dużą liczbę zadań: od problemu wystarczającej nośności i żywotności baterii po kwestię utylizacji przyjaznej dla środowiska. Ale ogólnie ten obszar robotyki jest więcej niż obiecujący.
W Rosji
W Federacji Rosyjskiej dawne wydarzenia z czasów ZSRR zostały naturalnie utracone z tego czy innego powodu, więc w rzeczywistości ten przemysł musiał zostać opanowany na nowo. W 2009 roku podpisano umowę z izraelską firmą na zakup bezzałogowych statków powietrznych, ale później podjęto decyzję o samodzielnym opracowywaniu rosyjskich dronów. Ministerstwo Obrony przeznaczyło na ten cel 5 miliardów rubli, ale inwestycje nie przyniosły pożądanego rezultatu - urządzenia po prostu nie przeszły programu testów.
W 2010 roku Transas wygrał przetarg na badania i rozwój w celu stworzenia UAV, zwłaszcza że miał już doświadczenie w takich opracowaniach. Dalsze wydarzenia dotyczące powodzenia przedsięwzięć są do pewnego stopnia informacjami niejawnymi. W 2012 roku dowiedział się o udanych testach modelu o nazwie „Orlan-10”. Po wzięciu udziału w kilku ćwiczeniach próbka otrzymała wysokie oceny i dobre recenzje od wojska, ale to urządzenie jest przeznaczone tylko do krótkiego zasięgu, więc prace rozwojowe są w kilku kierunkach, aby rosyjskie drony mogły również otrzymywać przydziały uderzeniowe iskutecznie strzec granic przed możliwymi zagrożeniami.
W 2014 roku miały zostać przetestowane UAV średniego zasięgu, a także prototypy mas startowych od 10 do 20 ton. Publicznie pokazano również kompleks rozpoznawczy Iskatel, który otrzymał szereg komentarzy, ale ogólnie został uznany za bardzo obiecujący. Poinformowano również o produkcji modelu Forpost w jednym z przedsiębiorstw Federacji Rosyjskiej wraz z Izraelem.
Pomimo wszystkich problemów branża ma duży potencjał, ale niestety rosyjskie drony raczej nie dostaną w najbliższej przyszłości „drugiego wiatru” w postaci przeprofilowania na specjalności cywilne. Nie ma dużych producentów urządzeń dla ogólnej populacji i nie są jeszcze oczekiwane.
