Сегодня армия дронов огромна, и буквально каждую неделю появляется что-то новенькое. И для того чтобы действительно создать что-то выдающееся, конструкторам приходится действительно потрудиться. Стоит отметить, что их старания не проходят бесследно.

1. Shooting Star

Устройство, которое называется Shooting Star , – это квадрокопрет, имеющий LED-оборудование, способное формировать до 4 миллиардов цветовых комбинаций. Для управления дроном используется программное обеспечение, которое управляет перемещением квадрокоптера, автоматизирует процесс создания цветовой анимации, анализирует качество сигнала GPS и уровень заряда батареи.

Продвинутый софт учитывает все важные переменные, а положение отдельного дрона внутри потока отслеживается, как по GPS, так и по другим параметрам.

2. Airblock

Makeblock (компания по разработке дронов) выпустила первый в мире программируемый модульный дрон Airblock , первые поставки которого планируются на начало 2017 года. В нем процессоры, роторы и моторы собраны под одной рамой из пенопласта. Они крепятся друг к другу при помощи магнитов. Это позволяет сделать дрон с 2-3 пропеллерами и экспериментировать с вариантами их размещения. В комплект входит 1 основной модуль, используя который можно получить гаджет небольшого размера.

Airblock способен быстро передвигаться как по суше, так и по поверхности воды за счет использования воздушной подушки, образованной за счет нагнетания воздуха под днищем. Управление дроном осуществляется посредством мобильного приложения с интерфейсом, основанном на принципе drag-and-drop. Составные модули Airblock можно собирать в различные конструкции, а затем вдохнуть в них жизнь посредством специального кода.

3. Disco Drone

Конец лета-2016 был ознаменован выходом новинки - Disco Drone, особенностью которого стало наличие всего одного винта сзади и крыльев, как у настоящего самолета. Размах крыльев составляет 1,15 метров при весе устройства всего 750 грамм. Его форма отдаленно напоминает бомбардировщик. Такая конструкция позволяет Disco Drone быстро набирать скорость (до 80 км/ч) и находиться в воздухе длительное время. Запустить дрон очень просто. Для этого достаточно просто подбросить его в воздух, как воздушный самолетик. Если связь потеряется, то Disco Drone возвращается к месту взлета и начинает кружить над ним.

Посадку можно осуществить на брюхо. Прочность дрона не вызывает сомнений и повредить его таким образом не получится. Заряда аккумуляторов хватает на ¾ часа, а радиус полета составляет 2 км и более. Управление производится Parrot Skycontroller 2, который способен передавать видео на смартфон пользователя посредством специального приложения.

4. Mavic Pro

Этот квадрокоптер имеет очень малый вес (всего 743 грамма) и имеет компактную полностью складную конструкцию. Кроме удивительных технических возможностей, Mavic Pro способен продемонстрировать скорость до 65 км/ч. При этом заряд аккумулятора способен обеспечить почти получасовое пребывание в воздухе.

Mavic Pro имеет 12 Мпиксельную камеру с З-х осевой стабилизацией, что обеспечивает съемку с максимальным разрешением 4К с частотой 30 кадр/сек. Этот квадрокоптер способен поддерживать функцию распознавания жестов.

5. Air Selfie

Для получения возможности выполнять селфи с небольшого расстояния итальянские разработчики создали дрон Air Selfie. Это очень компактное устройство весом 52 грамма с легкостью помещается в карман. Производители заявляют, что максимальная высота подъема Air Selfie составляет 20 м. Air Selfie оснащен камерой 5 МПикс., картой памяти 4ГБ, аккумуляторной батареей, позволяющей устройству летать и фотографировать в течение 5 минут.

Если этого времени недостаточно, то можно воспользоваться специальным чехлом для Air Selfie, который сможет его подзарядить (встроенного в чехол аккумулятора хватает на20 зарядок дрона). Управление устройством осуществляется при помощи специального приложения для смартфона.

6. Griff ЗОО

Griff Aviation (компания из Норвегии) уже давно занимается проектированием и выпуском беспилотников. Сейчас она презентовала нову серию, первой моделью которой стал дрон Griff ЗОО . Это мощный беспилотник, который способен поднять в воздух 1-2 человек. Он весит 75 кг и имеет 8 больших пропеллеров. При этом устройство обладает грузоподъемностью 225 кг и может проработать в воздухе с максимальной нагрузкой до 45 минут. Этого времени оказывается вполне достаточно для транспортировки человека на значительные расстояния.

Управление Griff ЗОО осуществляется дистанционно (с наземного пульта), а за дополнительную плату изготовители могут установить на беспилотник мобильную станцию, делающую возможным его управление непосредственно оператором. Мощная конструкция Griff ЗОО позволяет установить на него ряд дополнительного оборудования (к примеру, для поисковых либо пожарных работ).

7. Human Flying Drone

Постепенно начинает набирать популярность такой зимний вид спорта, как Drone Boarding, сочетающий в себе инновационные технологии с активными зимними развлечениями. Кейси Нейстат (знаменитый видеоблогер) устроил настоящее шоу, прицепив себя, стоящего на сноуборде, к большому дрону, и передвигаясь в таком виде не только по заснеженному горнолыжному курорту, но даже поднимаясь в воздух.

Дрон, при помощи которого Нейсат это выполнил (Human Flying Drone), был сконструирован им совместно с инженерами компании Samsung.

8. Sparen Voor Later

Разработчики из Нидерландов сконструировали летающий гамак Sparen Voor Later . Для его создания инженеры прикрепили лежанку к большому квадрокоптеру, который позволяет человеку летать лежа.

9. СН-5

Самым крупным боевым беспилотником китайского производства стал СН-5, который был представлен на Международной авиационной аэрокосмической выставке в городе Чжухай (провинция Гуандун). Этот беспилотник имеет резерв безпрерывного нахождения в воздухе 40 часов, а с определенными модификациями этот период может быть увеличен до 130 часов.

Радиус действия СН-5 составляет 6,5 тыс. км, а вес боевой нагрузки – более 900 кг. Управление СН-5 осуществляется при помощи спутника.

10. Tern

Военное агентство DARPA совместно с компанией Northrop Grumman заявили о том, что собираются в 2018 году презентовать новый военный беспилотник Tern . Он будет отличаться возможностью вертикального взлета, будучи установленным на хвостовую часть. Tern будет иметь 2 пропеллера, которые будут поднимать устройство в воздух, где дрон будет принимать горизонтальное положение.

Планируется, что беспилотник сможет преодолевать расстояния более 1100 км с возможностью перемещения груза, массой до 450 кг.

БОНУС

По-настоящему удивила всех компания Intel, которая продемонстрировала новую технологию, благодаря которой 500 дронов в воздухе синхронно смогли выполнить сложные фигуры высшего пилотажа. При этом был установлен мировой рекорд по числу дронов, находящихся в воздухе одновременно.

Удачным дополнением этого списка может стать и .

Дрон - беспилотный летательный аппарат (или самодвижущийся нелетающий аппарат схожего типа действия). Те, кто смотрел фильм «Обливион», могут запомнить дронов по автономным боевым машинам, которые контролируют определенную местность. Дроны выполняют по большей части разведывательную функцию. Они могут двигаться в небезопасных для человека условиях, они достаточно автономны, чтобы долгое время оставаться без поддержки (например, беспилотники заряжаются от солнца), их самоценность в отсутствии человека-пилота приближается к нулю. В будущем дроны смогут выполнять массу полезных функций: мониторинг погодных условий и территории, быстрая доставка нужных грузов, ведение боевых действий без необходимости включения человеческих единиц и другое.

В России стартовала разработка первого «многоразового» летательного аппарата. Созданием беспилотного ракетоплана занялась компания «ИСОН», которая предоставила изображение нового аппарата изданию РИА Новости. Ожидается, что с его помощью станет возможным выведение полезной нагрузки на околоземную орбиту.

Пилоты экспериментировали с гонками на дронах с момента появления первых дронов для широкого рынка. И в то время как пилотирование такими дронами требует высокого мастерства, экстремальные круговые гонки на дронах XDC_2, недавно впервые состоявшиеся в Лас-Вегасе, могут превратить гонки на дронах от первого лица в фантастический зрелищный вид спорта для обычных людей.

Как устроен дрон? По какому принципу работает? Для всех, кто хоть немного интересуется робототехникой, - это актуальные вопросы. В свою очередь, предлагаем на них максимально подробные ответы. Итак, начнем с самого начала.

Что такое дрон?

Так называют летательные аппараты, управляемые либо человеком дистанционно с помощью пульта, либо посредством бортового компьютера (последние обычно предназначены для выполнения военных или других специальных задач). Термин «дрон» изначально возник, скорее, как шутливое прозвище и не являлся полноценным научным понятием. Дронами (в переводе с английского «трутень») еще в прошлом веке называли авиационную технику из-за специфического шума двигателей, напоминавшего гул пчелиного улья. Сейчас данный термин используется в основном в публицистике; в профессиональных кругах более популярны понятия «беспилотный летательный аппарат» или просто «беспилотник».

Виды дронов

Современные модели беспилотников очень разнообразны. Между собой они отличаются в первую очередь своим предназначением. К примеру, бывают коммерческие дроны (еще их называют гражданскими). Эти летательные аппараты выполняют общественно полезные функции - перевозят грузы, удобряют поля, помогают в строительстве зданий, в научных исследованиях и т.д. Другая крупная категория дронов - потребительские. Сюда входят различные игрушечные дроны. Они предназначены для развлечения на досуге, с их помощью можно, например, устроить настоящие гонки или снимать интересные видео с высоты птичьего полета. Третья крупная группа включает в себя военные или боевые беспилотники. Они характеризуются более сложной конструкцией и способны выполнять куда больше функций по сравнению с другими своими «собратьями». Отметим, что далее в этой статье будут рассматриваться дроны именно первых двух категорий. Как уже говорилось выше, военные модели сильно отличаются и их лучше рассматривать отдельно.

В 2014 году Федеральное управление гражданской авиации США разделило дроны по классам. Каждый класс соответствует классу воздушного пространства, в котором беспилотник способен летать. Так, класс G включает в себя аппараты, способные подняться на высоту до 360 метров. К классам В, С, D относятся дроны, летающие на высоте до 3000 метров. Класс А - это беспилотники, покорившие высоту от 5400 до 18 000 метров над землей.

Из каких элементов состоит дрон?

Конечно, каждый беспилотник по-своему уникален, но все же есть несколько основных элементов, которые присутствуют в конструкции любого такого устройства. Среди них:

• рама;
• полетный контроллер;
• двигатели;
• пропеллеры;
• регуляторы оборотов;
• аккумуляторы.

Рама - это основа любого беспилотника. К ней крепятся все остальные элементы. От того, насколько она прочна и надежна, зависит общий срок эксплуатации дрона. Изготавливают раму из полимеров или сплавов легких металлов. Также могут использовать карбон или другие материалы, отличающиеся легкостью и прочностью одновременно.

Полетный контроллер является, по сути, «мозгом» дрона. Он принимает сигналы, исходящие от пульта управления (или бортового компьютера) и перенаправляет их в двигатели или другие элементы конструкции. Чем больше сигналов способен принять контроллер, тем больше функций способен выполнить дрон в целом. В свою очередь, на количество принимаемых сигналов влияет количество датчиков, встроенных в полетный контроллер.

У разных дронов полетный контроллер может состоять из разных элементов, но все же есть определенный базовый набор, обязательный для любого беспилотника. Он включает в себя:

• главный процессор - принимает и обрабатывает команды;
• барометр (датчик, определяющий высоту полета аппарата);
• акселерометр (устройство, измеряющее ускорение аппарата);
• гироскоп (датчик, определяющий положение дрона в пространстве);
• стрелка направления (указывает направление, в котором должен лететь дрон);
• GPS-навигатор (определяет географическое положение дрона);
• Wi-Fi;

Двигатели, пропеллеры и регуляторы оборотов. Элементы конструкции, отвечающие за полет дрона. Обычно конструкцией предусмотрено четыре двигателя, каждый из которых присоединен к пропеллерам. Регуляторы оборотов задают скорость дрона, исходя из данных, полученных от полетного контроллера.

Аккумуляторы. Очевидно, что этот элемент конструкции обеспечивает функционирование всех элементов дрона. От емкости аккумуляторной батареи также зависит максимальная высота, на которую способен подняться беспилотник. Большинство коммерческих и потребительских дронов не отличается большими размерами, аккумуляторы, встроенные в них, также невелики. Из-за этого не удается обеспечить значительную продолжительность их полета. Решение этой проблемы является одной из приоритетных на данных момент.

Как летает дрон?

Коммерческие и потребительские дроны в подавляющем большинстве управляются посредством пульта (среди военных встречаются и полностью автоматизированные). Пульт настроен на определенные каналы (минимальное их количество - четыре), через которые направляет сигналы в полетный контроллер дрона. Последний, обработав сигнал, перенаправляет его на регулятор оборотов, который задает дрону нужную скорость путем вращения пропеллеров.

Кстати, все пропеллеры дрона вращаются в разных направлениях (одна пара по часовой стрелке, другая - против нее). Только так можно обеспечить максимальную стабильность полета. Параметры вращения пропеллеров также определяют специфику полета. Например, если все винты работают с одинаковой скоростью - аппарат взлетает. Если один из пропеллеров работает быстрее - дрон слегка наклоняется и двигается в заданном направлении. Если же сразу два пропеллера заработали быстрее - дрон поворачивается в заданную ими сторону.

В качестве послесловия

Из описанного выше становится понятно, что принцип работы дрона довольно прост. Имея достаточные познания в инженерии, можно сконструировать собственный беспилотник в домашних условиях. Опять же, подчеркнем, что только человек с хорошими инженерными навыками сможет справиться с этой задачей. Для таких специалистов, кстати, есть даже специальный ресурс (ecalc.ch), позволяющий спроектировать макет дрона и продумать принцип его действия в режиме онлайн.

Рассказать друзьям

В представлении большинства людей, не имеющих отношения к авиации, беспилотные летательные аппараты представляют собой несколько усложненные версии радиоуправляемых моделей самолетов. В определенном смысле так оно и есть. Однако функции этих устройств в последнее время стали настолько разнообразными, что ограничиваться только таким взглядом на них больше нельзя.

Начало беспилотной эры

Если говорить об автоматических летательных и космических дистанционно управляемых системах, то тема эта не нова. Другое дело, что в последнее десятилетие на них возникла определенная мода. По своей сути, советский челнок «Буран», совершивший космический полет без экипажа и благополучно приземлившийся в теперь уже далеком 1988 году, - тоже беспилотник. Фото поверхности Венеры и многие научные данные об этой планете (1965) также получены в автоматическом и телеметрическом режиме. И луноходы вполне соответствуют представлениям о беспилотной технике. И многие другие достижения советской науки в космической сфере. Откуда же возникла упомянутая мода? По всей видимости, она стала результатом опыта боевого применения подобной техники, а он был богатым.

А как этим пользоваться?

Управление беспилотными летательными аппаратами является такой же специальностью, как обычная Дорогую и сложную машину запросто можно разбить о землю, совершая неумелую посадку. Ее можно потерять в результате неудачного маневра или обстрела неприятелем. Как и обычный самолет или вертолет, беспилотник нужно постараться спасти и вывести из опасной зоны. Риск, конечно, не такой, как в случае с «живым» экипажем, но и разбрасываться дорогостоящим оборудованием не стоит. Сегодня в большинстве стран инструкторскую и учебную работу проводят опытные летчики, усвоившие управление БЛА. Они, как правило, не являются профессиональными педагогами и специалистами по компьютерной технике, поэтому такой подход вряд ли сохранится надолго. Требования к «виртуальному пилоту» отличаются от тех, что предъявляются к будущему курсанту при приеме в летное училище. Можно предположить, что конкурс среди поступающих на специальность «оператор БЛА» будет немалым.

Горький украинский опыт

Не вдаваясь в политическую подоплеку вооруженного конфликта в восточных областях Украины, можно отметить крайне неудачные попытки проведения воздушной разведки самолетами Ан-30 и Ан-26. Если первый из них был разработан специально для аэрофотосъемки (преимущественно мирной), то второй - исключительно транспортная модификация пассажирского Ан-24. Оба самолета были сбиты огнем ополченцев. А как же беспилотники Украины? Почему их не использовали для получения информации о дислокации сил повстанцев? Ответ прост. Их нет.

На фоне перманентного финансового кризиса в стране средств, необходимых для создания современных образцов вооружения, не нашлось. Беспилотники Украины пребывают на стадии эскизных проектов или простейших самодельных устройств. Некоторые из них собраны из радиоуправляемый авиамоделей, приобретенных в магазине «Пилотаж». Точно так же действуют и ополченцы. Не так давно по украинскому телевидению был показан якобы сбитый российский беспилотник. Фото, на котором изображена небольшая и не самая дорогая модель (без каких-либо повреждений) с кустарным образом прикрепленной видеокамерой, вряд ли может послужить иллюстрацией агрессивной военной мощи «северного соседа».

Накануне небольшой дрон врезался в дерево рядом с официальной резиденцией президента США: система, предназначенная для обнаружения летающих объектов, его не заметила. Беспилотник, около 60 см в диаметре и весом примерно 900 г, принадлежал одному из сотрудников правительства США. Владелец развлекался, запуская аппарат в три часа ночи, но потом потерял с ним связь. Офицер секретной службы, отвечающий за южную часть территории возле Белого дома, «слышал и наблюдал» беспилотник, однако ни он, ни его коллеги не смогли сбить дрон.

Аппарат был слишком маленький и летел низко, поэтому его не могли засечь радары. Из-за его размера устройство вполне могли принять за большую птицу.

Всего за несколько дней до этого события департамент внутренней безопасности США провел конференцию, посвященную угрозам, которые подобные устройства могут представлять для государственных учреждений и важнейших объектов инфраструктуры.

В частности, на конференции демонстрировался дрон DJI Phantom — точно такой же, как тот, что врезался в дерево рядом с Белым домом. Правда, на конференции к нему был прикреплен примерно килограмм «взрывчатки», иллюстрировавшей, насколько просто использовать такое устройство для атаки.

Также на конференции отмечали, что компактные дроны могут использоваться и для проведения химических и биологических атак.

Квадрокоптер DJI Phantom можно купить онлайн всего за $479, модель с камерой высокого разрешения обойдется в $1258.

На конференции его называли «выбором террористов».

Однако, несмотря на все опасения, связанные с электродронами, в США не собираются запрещать их полностью, одобряя использование в мирных целях. Так, в этом месяце Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) и телекомпания CNN договорились о совместной разработке беспилотников, с помощью которых журналисты канала смогут снимать репортажи.

Старший вице-президент CNN Джон Виджиланте отметил, что в результате этого проекта операторы смогут безопасно работать в американском воздушном пространстве.

Одна из целей сотрудничества CNN и FAA — поощрение использования дронов не только для развлечения или любительской съемки.

Впрочем, небольшие беспилотники и без того уже активно используются, в том числе в самых неожиданных сферах. Например, на прошлой неделе на парковку супермаркета в городе Тихуана, недалеко от американо-мексиканской границы, рухнул дрон, перевозивший 2,7 кг метамфетаминов.

В полиции Тихуаны заявили, что столкнулись с использованием дронов для транспортировки наркотиков впервые, но установить, сколько других беспилотников-наркокурьеров благополучно летают через границу и как давно это происходит, пока не удалось.

По прогнозам СEA (Ассоциации потребительской электроники), в 2015 году рынок небольших потребительских дронов достигнет $130 млн, что на 55% больше, чем в 2014 году.

Цифра на первый взгляд не очень большая, но большее значение имеет сам тренд. 55% — это очень впечатляющий рост. Кроме того, надо учитывать, что речь идет только о небольших летальных аппаратах, оснащенных электромоторами. То есть об устройствах, которые раньше считались не более чем забавными игрушками.

Промышленные и военные беспилотники — это уже совершенно другой рынок, и в данном прогнозе они не учитываются.

На крупнейшей технологической выставке потребительской электроники CES 2015, прошедшей в Лас-Вегасе, было представлено более 100 моделей разнообразных дронов, при том что роботы и квадрокоптеры никогда не были главной темой CES. Ситуация, однако, меняется. В этом году дрон AirDog — разработка одноименного латвийского стартапа AirDog — получил один из призов CES 2015.

Не менее важен и колоссальный интерес, который проявили специалисты, пресса и посетители CES к стендам с летательными аппаратами. Небольшие стартапы и компании, представлявшие свои модели, cобирали не меньше зрителей, чем роскошно оформленные стенды гигантов электронной индустрии с аудио-, видео- и бытовой техникой.

Специалисты пока выделяют два основных сценария использования небольших беспилотников.

Первый и главный — это наблюдение и фотовидеосъемка. Второй — доставка небольших грузов.

Оба сценария, с одной стороны, предоставляют широчайшие возможности, с другой — таят немалые потенциальные опасности.

Современные дроны дают широчайшие возможности для высококачественной съемки в труднодоступных или опасных местах. Телекомпании, журналисты, видеорежиссеры, операторы, любители экстремальных съемок уже оценили их и активно используют. Объемы видео с дронов, загружаемого на YouTube, растут в арифметической прогрессии.

Интерес к такому использованию беспилотников выказывают и сервисные компании, обслуживающие технологические и инфраструктурные объекты. Высококачественная видео- и фотосъемка может показать состояние обшивки судна, линии электропередачи, состояние трубы нефте- и газопровода и прочих труднодоступных объектов, где требуется визуальное наблюдение.

С учетом того, что современные стандартные модели квадрокоптеров могут находиться в воздухе около 30 минут и обладают дальностью полета более 4 км, они представляют интерес и для охранных предприятий. Патрулирование охраняемых периметров, больших складских площадей, нефте- и трубопроводов — это лишь немногие аспекты применения дронов.

Поскольку современные беспилотники оснащаются интеллектуальными системами управления и геопозиционирования, патрулирование может происходить в полуавтоматическом и автоматическом режимах, а квадрокоптер, оснащенный 3D-камерой, может самостоятельно облетать возникающие препятствия.

Главная опасность, которую таят в себе дроны с фото-, видео- и звукозаписывающей аппаратурой, — это вторжение в частную жизнь и шпионаж. Пластиковые дроны с электромоторами, невидимые для радаров, не оставляющие тепловой след, представляют идеальное средство для слежки.

В 2015 году сразу несколько компаний представили свои модели нанодронов, некоторые из которых оснащены встроенными камерами, что дополнительно уменьшает их габариты.

Что касается второго сценария использования, а именно доставки грузов, интерес к нему сейчас есть и у таких серьезных игроков, как Amazon, и у малого бизнеса, но в силу технологических и законодательных ограничений он носит пока исследовательский характер.

Если же говорить о потенциальной опасности, которую может нести такое использование дронов, то это в первую очередь контрабанда и терроризм.

Новейшие квадрокоптеры одного из лидеров индустрии — компании DJI могут поднимать до 11 кг веса, находиться в автономном полете до 25 минут и пролетать без подзарядки 4,5 км. Пока такие показатели реализованы в разных моделях, но очевидно, что рано или поздно такие характеристики получит и какая-то из флагманских моделей.

Ведь что такое 11 кг с точки зрения правоохранительных органов?

Это, например, 11 кг кокаина, которые стоят более миллиона долларов США, или 11 кг современной взрывчатки CL-20, что более чем 200 кг в тротиловом эквиваленте. Ущерб, который может нанести небольшой беспилотник с такой бомбой на борту, приводит в панику специалистов по безопасности.

Световое шоу, при котором используется автоматическая система управления 49 дронами