Как будет происходить развитие беспилотных автомобилей

Автосалоны

Лучшие применения для дронов в будущем

1. GPS. В 1981 году первый коммерческий передатчик GPS весил 15 килограмм и стоил больше 100 тысяч долларов. Сегодня GPS — это 0,3-граммовый чип стоимостью меньше 5 долларов.

2. IMU. Инерциальный измерительный блок (IMU) измеряет скорость, ориентацию и ускорение дрона. В 1960-х годах IMU (разработанный для программы «Аполлон») весил больше 15 килограмм и стоил миллионы. Сегодня это пара чипов стоимостью 1 доллар в вашем телефоне.

3. Цифровые камеры. В 1976 году первая цифровая камера Kodak снимала с разрешением 0,1 мегапикселя, весила килограмм и стоила больше 10 000 долларов. Сегодняшние цифровые камеры в миллиард раз лучше (разрешение лучше в 1000 раз, они меньше в 1000 раз, дешевле в 100 раз).

4. Компьютеры и беспроводные коммуникации (Wi-Fi, Bluetooth). Ну, здесь без вопросов. Компьютеры и беспроводные технологии стали в миллиард раз лучше с 1980 года.

1. Опыление. Представьте искусственных пчел — дронов, опыляющих растения.

Как будет происходить развитие беспилотных автомобилей

2. Личная безопасность. В будущем ваши дети могут быть окружены флотилией миниатюрных дронов, сопровождающих их до школы и оберегающих в случае чего.

3. Спортивная съемка. Представьте сотню миниатюрных дронов с камерами, сопровождающих лыжный спуск и фиксирующих видео под каждым возможным углом в режиме реального времени.

4. Изучение астероидов и планетарная наука. В космических масштабах компания Planetary Resources строит ARKYD 300 — эффективный космический беспилотник, летящий со скоростью 5 км/ч. Компания планирует отправить флот из четырех-шести дронов A300 (с бортовыми датчиками) в отдаленные места типа астероидов или спутников Марса.

5. Медицинские дроны для тела. На микроскопическом уровне каждый из нас будет обладать дронами, путешествующими по нашим телам с целью мониторинга и ремонта.

6. Высотные атмосферные спутники. Как вы знаете, Google недавно объявляла о Project Loon, согласно которому по всему миру должна быть развернута сеть стратосферных шаров, а затем приобрела Titan Aerospace для строительства воздушных дронов на солнечной энергии. Оба проекта могут укутать планету одеялом из дронов, предоставляющих дешевый и повсеместный Интернет.

https://www.youtube.com/watch?v=5vhVtTF-w60

7. Повсеместное наблюдение. В сочетании с технологиями распознавания лиц и камерами высокого разрешения, дроны будут знать, где находится каждый из нас. Прощай, конфиденциальность! Но здравствуй, открытая информация!

8. Военное дело и борьба с терроризмом. Следует ожидать значительного увеличения военных применений беспилотных самолетов в зонах военных действий и даже у вас на заднем дворе.

Какие проблемы?

Стать дронам повсеместными мешают не столько технические проблемы, сколько социально-политические. Есть опасения по поводу конфиденциальности и шпионажа, вмешательства в зону действия самолетов и вертолетов, пособничества незаконной деятельности, безопасности и потенциальных падений, шума и заполнения неба, грабежей и коммерческого использования.

Waymo продолжает настаивать на своей цели запустить в этом году сервис такси на основе беспилотных автомобилей. Компания уточняет, что все модели будут работать под наблюдением сопровождающего водителя. Он будет брать на себя управление в сложных и экстренных ситуациях. Но все мы резонно замечаем в адрес разработчиков, что автомобиль с сопровождающим можно считать беспилотником только наполовину.

Плюсы использования автономных машин не ограничены. Часть из них сложно представить. Человек в пути будет заниматься чем угодно, не обращая внимания на дорогу. Он может читать книгу, просматривать ленту новостей в интернете, обедать и даже спать.

История создания и развития БПЛА

У компьютеров и людей разные таланты. Для нас сложны математические вычисления, а для них, кажется, даже слишком просты. Мы хорошо справляемся с вождением, реагируя на десятки предсказуемых и неожиданных факторов. Компьютеры в этом не так хороши.

Развитие беспилотных автомобилей и совершенствование беспилотных систем – вопрос времени. Но есть ещё одна важная проблема. Технологическим компаниям и автопроизводителям придётся договариваться о совместных разработках и производстве. Но кто будет главенствовать в таком союзе и как бороться с конкуренцией?

Еще по теме  Статьи про тюнинг и автоспорт как прокачать машину в гараже

Делать передовые автомобили в больших масштабах сложно, как показывает пример Tesla Motors Илона Маска. Конкуренция растёт. Сейчас все крупные автопроизводители, так или иначе, работают над автономными системами вождения. Некоторые берут на себя смелость говорить, что идут в этом деле впереди остальных. А Toyota инвестировала в Uber $500 миллионов, которые тоже пойдут на разработку беспилотных технологий вождения.

Поэтому добиться добровольной капитуляции Детройта, немецких и японских автомобильных производителей будет сложно. Пока автопроизводители делают машины, а разработчики — пишут программное обеспечение. Более точные прогнозы развития индустрии можно давать, когда это противостояние выйдет на открытый уровень.

Беспилотные автомобили не должны быть совершенными. От них требуется быть лучше плохих водителей. Вспомните об этом в следующий раз, когда кто-нибудь будет перестраиваться перед вами, пересекая три полосы, чтобы повернуть направо.

Читайте: Блокчейн в городе. Как технология позволит улучшить мир и жизнь в городах

Источник

Какие проблемы?

История беспилотников началась в Великобритании в 1933 году, когда на базе биплана Fairy Queen был собран самолет, управляющийся по радио. До начала Второй мировой войны и в первые годы было собрано более 400 таких машин, которые использовались в качестве мишеней при Королевском ВМФ.

Первой боевой машиной этого класса стали знаменитые немецкие Фау-1, оснащенные пульсирующим реактивным двигателем. Примечательно, что запускать самолеты-боеголовки можно было как с земли, так и с воздушных носителей.

Управлялась ракета следующими средствами:

  • автопилотом, которому задавались параметры высоты и курса перед запуском;
  • дальность отсчитывалась механическим счетчиком, который приводился в действие за счет вращения лопастей в носовой части (последние запускались от набегающего воздушного потока);
  • по достижении установленной дистанции (разброс — 6 км) взводились взрыватели, и снаряд автоматически переходил в режим пикирования.

Соединенные Штаты в годы войны выпускали мишени для тренировки зенитчиков — Radioplane OQ-2. Ближе к концу противостояния появились первые ударные беспилотники многократного действия — Interstate TDR. Самолет оказался малоэффективным из-за низкой скорости и дальности, которые были обусловлены дешевизной производства.

В послевоенные годы БПЛА расценивались исключительно в роли мишеней, но ситуация изменилась после появления в войсках зенитных ракетных комплексов. С этого момента беспилотники стали разведчиками, ложными целями для вражеских «зениток». Практика показала, что их использование сокращает потери пилотируемых ЛА.

БПЛА в бою

БПЛА в бою

Как будет происходить развитие беспилотных автомобилей

В Советском Союзе до 70-х годов активно выпускались тяжелые разведывательные самолеты в качестве беспилотных:

  1. Ту-123 «Ястреб»;
  2. Ту-141 «Стриж»;
  3. Ту-143 «Рейс».

Значительные потери авиации во Вьетнаме для армии Соединенных Штатов обернулись возрождением интереса к БПЛА.

Здесь появляются средства для выполнения различных задач;

  • фоторазведка;
  • радиотехническая разведка;
  • цели радиоэлектронной борьбы.

В этом виде использовались 147E, которые собирали разведданные так эффективно, что многократно окупили стоимость всей программы по их же разработке.

В развитии БПЛА 80-90-х годов поучаствовали израильские специалисты. Изначально закупались устройства США, но быстро была сформирована собственная научно-техническая база для разработки. Лучше всех зарекомендовала себя фирма «Тадиран». Израильская армия тоже продемонстрировала эффективность использования БПЛА, осуществляя операции против сирийских войск в 1982.

В 80-90-е очевидные успехи ЛА без экипажа на борту спровоцировали начало разработок у многих компаний по всему миру.

В начале 2000-х появился первый ударный аппарат – американский MQ-1 Predator. На борту устанавливались ракеты AGM-114C Hellfire. В начале века беспилотники в основном использовались на Ближнем Востоке.

БПЛА на марше

Беспилотник на марше

До сих пор практически все страны активно разрабатывают и внедряют БПЛА. Например, в 2013 в ВС РФ поступили разведывательные комплексы с малой дальностью действия — «Орлан-10».

Еще по теме  Особенности установки ксенона Монтаж ксеноновых ламп

Также ведется разработка в КБ Сухого и МиГ новой тяжелой машины – ударного самолета со взлетной массой до 20 тонн.

Лучшие применения для дронов в будущем

1. Сельское хозяйство. Дроны собирают данные о культурах и урожае в режиме реального времени. Объем рынка оценивается в 3 миллиарда долларов в год.

2. Энергия. Энергетические компании осматривают километры водопроводов и нефтепроводов при помощи автономных дронов.

3. Недвижимость и строительство. Дроны фотографируют и рекламируют недвижимость, от полей для гольфа до небоскребов; также они наблюдают за процессом постройки.

4. Быстрое реагирование и аварийные службы. Дроны помогают при поиске и спасательных операциях, начиная лесными пожарами и заканчивая поиском людей, погребенных под снегом, с помощью инфракрасных датчиков.

5. Новости. Можно быстро и безопасно развернуть дронов для освещения важных, катастрофических или военных зон.

6. Доставка питания и посылок. Разнообразные компании, включая Amazon, планируют развернуть сети беспилотных дронов для доставки еды, медикаментов и просто посылок по всему миру.

7. Фотография и кинематограф. С помощью дронов можно легко и дешево делать снимки с высоты и под разными углами.

8. Научные исследования. Дроны могут добраться повсюду, посчитать морских львов на Аляске и проверить передвижения стад в африканских саваннах.

9. Правопорядок. Дроны могут быть использованы в чрезвычайных ситуациях, при разминировании или задержании преступников.

10. Развлечения. Дроны — это и просто интересно.

Какие проблемы?

Помимо всего описанного выше, беспилотники представляют интересную перспективу использования в трех важных технологических сферах.

1. Интернет всего. Дроны будут ключевой частью нашего будущего из триллиона датчиков, будут транспортировать все возможные датчики (тепловидения, давления, аудио, радиации, химии, биологии и фотографии) и будут подключаться к Интернету. Они будут взаимодействовать друг с другом и с операторами.

Как будет происходить развитие беспилотных автомобилей

2. Продвинутые технологии батарей. Увеличение плотности энергии (киловатт-часов на килограмм) позволит дронам работать в течение длительных периодов времени. Кроме того, технология солнечных батарей позволит им летать в течение недель, если не месяцев, без посадки.

3. Автоматизированное программное обеспечение и искусственный интеллект. Сотни команд по всему миру работают над системами автоматизации, которые а) сделают дроны проще для использования неподготовленными пользователями; б) позволят дронам летать и работать автономно.

И это только начало.

Что дальше?

Что случится в следующие 10 лет, когда дроны станут в 1000 раз лучше? Или через 30 лет, когда они будут в миллиард раз лучше? На что они будут похожи? Вот несколько тем для размышлений.

Умные и автономные. Дроны будут обладать собственным мышлением. Благодаря системам искусственного интеллекта они самостоятельно будут думать, делать, летать, избегать, искать, находить, видеть и транслировать.

Микроскопические и дешевые. Подумайте о дронах размером с муху, которые посылают вам видео в формате HD. Подумайте о роях дронов, сотнях их, когда потеря даже половины вашего роя не будет иметь значения, потому что есть еще сто, чтобы заменить их. Сколько они будут стоить? Не удивлюсь, если цены упадут до 1 доллара за штуку.

Что такое БПЛА (беспилотный летательный аппарат)

БПЛА называют любой летательный аппарат, в котором в воздухе нет пилота. Автономность устройств различная: есть простейшие варианты с дистанционным управлением, либо полностью автоматизированные машины. Первый вариант еще называют дистанционно-пилотируемым ЛА (ДПЛА), они отличаются непрерывной подачей команд от оператора. Более совершенные системы требуют лишь эпизодической подачи команд, между которыми устройство работает автономно.

Основное преимущество таких машин перед пилотируемыми истребителями и разведчиками в том, что они до 20-ти раз дешевле своих аналогов при сопоставимых возможностях.

Вооружение «Хищника»

Вооружение «Хищника»

Недостаток устройств в уязвимости каналов связи, которые легко нарушить и вывести машину из строя.

Предназначение беспилотника

Беспилотные летательные аппараты в основном задействуются для решения следующих задач:

  • мишени, в том числе для отвлечения вражеских средств ПВО;
  • разведка;
  • нанесение ударов по различным подвижным и неподвижным целям;
  • радиоэлектронная борьба и прочие.

Сейчас подобные ЛА успешно снижают потери личного состава, доставляют информацию, которую невозможно получить на дистанции прямой видимости.

Разновидности БПЛА

Боевые дроны обычно классифицируются по типу управления на дистанционные, автоматические и неуправляемые.

Еще по теме  Как мыть машину зимой и как правильно это делать: правила и советы

Кроме того, в ходу классификация по массе и ТТХ:

  • Ультралегкие. Это самые легкие БПЛА, вес которых не превышает 10 кг. В воздухе они могут провести в среднем час, практический потолок составляет 1000 метров;
  • Легкие. Масса таких машин достигает 50 кг, подняться они способны на 3-5 км и провести в работе 2-3 часа;
  • Средние. Это серьезные устройства массой до тонны, их потолок составляет 10 км, и в воздухе они могут без приземления провести до 12 часов;
  • Тяжелые. Крупные летательные аппараты весом более тонны, способны подняться на высоту 20 км и без приземления отработать более суток.

Принцип работы

Принцип работы БПЛА зависит от его конструктивных особенностей. Существует несколько компоновочных схем, которым соответствует большинство современных ЛА:

  • Фиксированное крыло. В этом случае устройства близки к самолетной компоновке, имеют роторные или реактивные двигатели. Такой вариант наиболее экономичен по топливу и имеет большой радиус действия;
  • Мультикоптеры. Это винтовые машины, оснащенные не менее двумя моторами, способны осуществлять вертикальный взлет/посадку, зависать в воздухе, поэтому особенно хороши для разведки, в том числе в городской среде;
  • Вертолетный тип. Компоновка вертолетная, системы винтов могут быть разными, например, российские разработки часто оснащаются соосными винтами, что роднит модели с такими машинами, как «Черная акула»;
  • Конвертопланы. Это комбинация вертолетной и самолетной схемы. Для экономии пространства поднимаются в воздух такие машины вертикально, в полете меняется конфигурация крыла, и становится возможным самолетный метод передвижения;
  • Планеры. В основном это устройства без двигателей, которые сбрасываются с более тяжелой машины и двигаются по заданной траектории. Этот тип подходит для разведывательных целей.

Силовая установка крепится в корпусе, здесь же размещается управляющая электроника, средства управления и связи. Корпус представляет собой обтекаемый объем для придания конструкции аэродинамической формы. Основой же прочностных характеристик является рама, которая обычно собирается из металла или полимеров.

Простейший набор управляющих систем следующий:

  • процессор;
  • барометр для определения высоты;
  • акселерометр;
  • гироскоп;
  • навигатор;
  • оперативное запоминающее устройство;
  • приемник сигнала.

Военные устройства управляются при помощи пульта (если дальность действия небольшая) либо по спутникам.

Сбор информации для оператора и программного обеспечения самой машины поступает из датчиков различных типов. Используются лазерные, звуковые, инфракрасные и прочие типы.

Навигация проводится за счет GPS и электронных карт.

Поступающие сигналы трансформируются контроллером в команды, которые передаются уже на исполняющие устройства, например, рули высоты.

Преимущества и недостатки БПЛА

По сравнению с пилотируемой техникой, БПЛА имеют серьезные преимущества:

  1. Массогабаритные характеристики улучшаются, растет живучесть единицы, снижается заметность для радаров;
  2. Беспилотники дешевле пилотируемых самолетов и вертолетов в десятки раз, при этом узкоспециализированные модели могут решать на поле боя сложные задачи;
  3. Разведывательные данные при использовании БПЛА передаются в режиме реального времени;
  4. На пилотируемую технику распространяются ограничения на применение в условиях боя, когда риск гибели слишком высок. Подобных проблем у автоматизированных машин нет. Учитывая экономические факторы, пожертвовать несколькими будет значительно выгоднее, чем потерять подготовленного летчика;
  5. Боеготовность и мобильность максимальна;
  6. Несколько единиц можно объединять в целые комплексы для решения ряда сложных задач.
БПЛА Як-133

Як-133

Недостатки любой летающий дрон тоже имеет:

  • пилотируемые устройства имеют значительно большую гибкость на практике;
  • до сих пор не удается прийти к единому решению вопросов спасения аппарата в случае падения, посадки на подготовленных площадках, осуществления надежной связи на больших дистанциях;
  • надежность автоматических устройств до сих пор значительно ниже пилотируемых аналогов;
  • по различным причинам в мирное время полеты беспилотных ЛА серьезно ограничиваются.
Оцените статью
Авторейтинг
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.