Как меняется мир с беспилотниками

Роботы-доставщики, беспилотные автомобили, дроны-спасатели. Сегодня беспилотники не только помогают искать нефть и доставлять грузы, но и дезинфицировать улицы, выращивать овощи или привозить еду из ресторанов.

Вместе с «Газпром нефтью» рассказываем, в каких сферах уже используются беспилотные технологии и где они появятся в ближайшем (и не очень) будущем.

Горы

Беспилотники для работы: производство
и безопасность

Сельское хозяйство

Искать больные растения

Сбор колорадского жука — занятие не из приятных, и огородники ищут эффективные способы борьбы с вредителем. Кто-то пользуется садовым пылесосом, кто-то самодельными устройствами, а кто-то с мужеством лично отправляется на картофельные поля. Но если очистить от вредителей нужно не одну дачную фазенду, а несколько гектаров земли, помогут беспилотные летательные аппараты (БПЛА).

Так, стартап Skycision из США запускает над полем дроны с установленной на них инфракрасной камерой. Датчики определяют количество хлорофилла в листьях: если его недостаточно — значит, растение страдает от паразитов и болезней. Координаты всех подозрительных участков дрон пересылает фермерам.

Так, стартап Skycision из США запускает над полем дроны с установленной на них инфракрасной камерой. Датчики определяют количество хлорофилла в листьях: если его недостаточно — значит, растение страдает от паразитов и болезней. Координаты всех подозрительных участков дрон пересылает фермерам.

Уничтожать паразитов

Другой беспилотник не просто следит за урожаем, а еще атакует вредителей. Нет, он не пикирует над полем, сбивая жуков и мошек лазерами, а доставляет к страдающим растениям личинки насекомых-хищников.

Такие дроны летают в Краснодарском крае, где выращивают органические (то есть выращенные без синтетических удобрений и регуляторов роста) овощи. БПЛА низко пролетает над полем и распыляет личинки ос так, чтобы их не сдуло ветром. Через пару дней из них вылупляются осы и расправляются со своими естественными врагами — чешуекрылыми бабочками, которые досаждают фермерам и портят урожай.

Вскопать поле
и убрать урожай

Беспилотники в сельском хозяйстве нужны не только для защиты от паразитов. Вскопать поле может беспилотный трактор, урожай уберет беспилотный комбайн с системой компьютерного зрения. «Брянсксельмаш» как раз запускает массовое производство комбайнов, которыми управляет искусственный интеллект: камера следит за полем, навигатор ведет по заданным координатам, а комбайнер в кабине контролирует, чтобы все работало. В общем, кибердеревня становится реальностью.

Пасти овец и коров

А в Новой Зеландии фермеры придумали с помощью дрона пасти стада коров и овец. Чтобы не давать им разбредаться, на громкоговоритель летающего беспилотника записали собачий лай.

Правда, отказываться от пастушьих собак фермеры пока не собираются — аппараты быстро разряжаются и не могут летать во время дождя.

Добыча нефти

Исследовать недра земли

В «Газпром нефти» для беспилотников нашли аж 70 сценариев применения. Все начинается с подготовительного этапа нефтедобычи — геологоразведки. Например, обычно магнитометрическую съемку (это когда специалисты измеряют геомагнитное поле на поверхности земли и получают информацию о строении породы) проводят воздушно, с самолетов или вертолетов, и наземно. Беспилотники с такой съемкой справляются в разы быстрее людей, а их эксплуатация в 2,5–3 раза дешевле летного часа пилотируемой авиации. К тому же полезные ископаемые часто прячутся в регионах с суровым климатом, где особо не погуляешь: на Ямале, Таймыре, Гыданском полуострове. Беспилотники могут работать при температуре от -30 до +40 С°. Также они достаточно легкие и маневренные, чтобы лететь в 50 метрах над землей или подняться на 800 метров, а протяженность их полета доходит до 170 километров. И это только пример геологоразведки с воздуха. Есть другие виды, и везде задействованы беспилотные аппараты.

Добыча нефти

Исследовать недра земли

В «Газпром нефти» для беспилотников нашли аж 70 сценариев применения. Все начинается с подготовительного этапа нефтедобычи — геологоразведки. Например, обычно магнитометрическую съемку (это когда специалисты измеряют геомагнитное поле на поверхности земли и получают информацию о строении породы) проводят воздушно, с самолетов или вертолетов, и наземно. Беспилотники с такой съемкой справляются в разы быстрее людей, а их эксплуатация в 2,5–3 раза дешевле летного часа пилотируемой авиации. К тому же полезные ископаемые часто прячутся в регионах с суровым климатом, где особо не погуляешь: на Ямале, Таймыре, Гыданском полуострове. Беспилотники могут работать при температуре от -30 до +40 С°. Также они достаточно легкие и маневренные, чтобы лететь в 50 метрах над землей или подняться на 800 метров, а протяженность их полета доходит до 170 километров. И это только пример геологоразведки с воздуха. Есть другие виды, и везде задействованы беспилотные аппараты.

Контролировать состояние нефтепровода

Еще одна функция беспилотников — аэрофотосъемка на всех этапах строительства и эксплуатации трубопровода. С помощью БВС (беспилотного воздушного судна) можно контролировать статус и качество строительно-монтажных работ, соблюдение техники безопасности и экологических норм. Когда нефтепровод построен, беспилотники продолжают приглядывать за ним. Небольшой самолет с системами фото- и видеосъемки и тепловизором проверяет, нет ли повреждений — это особенно актуально в сезон лесных пожаров и паводков. Изображение вместе с координатами в онлайн-режиме передается оператору, который тут же реагирует, если заметит проблему. Уже более 60% от общей протяженности трубопроводов «Газпром нефти» (около 7000 километров) частично или полностью контролируют беспилотные летательные аппараты.

Заниматься инвентаризацией на складе

Беспилотники работают не только в полях, но и на складах — помогают с инвентаризацией грузов. Дрон пролетает между стеллажами, сканирует специальные RFID-метки и передает информацию операторам, которые сверяют ее с базой данных. Одну палету беспилотник обследует за пару секунд — так инвентаризация склада занимает не часы, как раньше, а минуты. К тому же дрону не нужно задействовать погрузочную технику для верхних полок.

Смотреть видео
Какая максимальная скорость полета беспилотного воздушного судна «Газпром нефти», которое используют для магнитометрической съемки?
До 110 км/ч
До 50 км/ч
До 180 км/ч

Строительство

Контролировать стройку

Если вы когда-нибудь покупали квартиру в строящемся доме, то знаете, что такое ожидание. Хочется поскорее въехать в новое жилье, а стройка будто совсем не идет. На помощь всем нетерпеливым приходят или, лучше сказать, прилетают беспилотники. С ними можно быстрее составить точную карту местности перед строительством и отслеживать процесс. Российский стартап TraceAir так и работает: отправляют полетать дроны сначала над местностью, а потом над возводимым зданием. На основе их съемки получается 3D-модель с привязкой к координатам. Стройплощадку сканируют дронами по определенному графику — так можно понять, не отклоняется ли здание от заданных параметров и успевают ли строители в срок. Технологии TraceAir уже применяют несколько российских застройщиков.

Беспилотники контролируют процесс строительства не только жилья, но и промышленных объектов. Например, при возведении инфраструктуры Тазовского месторождения «Газпром нефти» дроны DJI помогали регулярно получать ортофотопланы — то есть цифровое изображение местности. Беспилотники запустили еще на этапе инженерной подготовки — чтобы определить перепад высот и следить за выполнением земляных работ, а уже потом отслеживать прогресс возведения вертикальных стальных резервуаров. Это позволяло в короткие сроки находить и исправлять нарушения, и весь процесс строительства шел гораздо быстрее.

Помогать строителям

В Китае беспилотники не только выполняют функции всевидящего прораба, но и работают «руками». При строительстве моста над ущельем рабочим понадобилось перекинуть кабель от одной опоры к другой. Обычно для таких работ используют специальные ракеты или вертолеты, но дрон оказался дешевле и проще в эксплуатации. Потом ту же процедуру повторили при строительстве другого подвесного моста через реку в провинции Сычуань. Да еще и сняли это на видео.

Безопасность и спасение людей

Искать людей в лесу или горах

Дрон с тепловизором и гиростабилизированной (умеющей находить подвижные объекты) камерой прочешет территорию быстрее и эффективнее, чем бригада волонтеров. Недавно так спасли жителя Свердловской области: он пошел гулять с собакой и заблудился. К тому же, человеку, оказавшемуся в труднодоступном месте, с помощью дрона можно передать вещи, допустим, лекарства или термоодеяло.

В январе 2019 года в американском национальном парке Сноу-Каньон 65-летняя туристка при подъеме на скалу получила травму — и вернуться самостоятельно уже не могла. Спасатели решили передать женщине канат, чтобы она закрепила его на скале и спускалась, держась за него. Доставить длинный канат на высоту 40-этажного дома (да, пожилая туристка забралась высоко) оказалось сложно: чтобы донести его до пострадавшей, на скалу нужно было взобраться четверым спасателям. В итоге к женщине отправили дрон, и она благополучно спустилась.

Бороться с инфекциями

В Китае, Индии, Испании и Южной Корее во время пандемии беспилотники помогали дезинфицировать городские улицы и общественные пространства. В сельскохозяйственные дроны, которые обычно распыляли пестициды, залили антисептик и отправили их в самые опасные места.

Ловить преступников

Также с помощью беспилотников ловят нелегальных мигрантов, наркоторговцев и беглых заключенных. Так, в Китае дрон обнаружил преступника, который скрывался в пещерах более 17 лет. Кстати, беспилотники могут охранять и частные дома. Американская компания Sunflower Labs в прошлом году представила дрон с безобидным названием «Пчела», который можно отправить посмотреть, что за подозрительный шум в саду. Кажется, сценаристам фильмов ужасов придется напрячься, чтобы придумать новые сюжеты.

Беспилотники для жизни: доставка
и развлечения

Транспорт

Управлять такси

Наверное, никто бы не отказался от автомобиля, который сам находит дорогу домой, пока вы занимаетесь своими делами или спите. В России прокатиться на беспилотной машине можно разве что в Иннополисе, хотя даже там всю дорогу будет сидеть инженер-испытатель «Яндекса». Министерство транспорта только собирается разрешить беспилотным автомобилям ездить по улицам, сначала нужно принять законы и разобраться со всеми сложностями: например, как оформлять страховку на машину без водителя.

В Калифорнии уже разрешили возить пассажиров на беспилотниках, но компании не торопятся заходить в этот бизнес: датчики и компьютеры слишком дорогие. Если вы вдруг окажетесь в Пекине, можете вызвать беспилотное такси Baidu. В салоне людей не будет, при этом автомобиль удаленно контролирует оператор, сидя за стендом с мониторами, рулем и педалями.

Помогать машинистам

Беспилотную маршрутку на российских дорогах пока тоже ждать не приходится: хоть ее прототип и прошел испытания в Сколково, проект так и не реализовали. Зато беспилотное метро может появиться совсем скоро. Уже в этом году на нескольких поездах казанского метрополитена (кстати, самого молодого в России) установят систему обнаружения препятствий, а в перспективе машинист будет управлять таким составом дистанционно. Полностью запустить первое беспилотное метро в России собираются до 2025 года, но во многих странах такой транспорт уже успешно возит пассажиров. Поезда с дистанционным управлением ездят в метро Сеула, Дубая, Парижа, Лондона, Ванкувера и других городов.

Источник:  CarscoopsСмотреть видео

Кинематограф

Снимать сложные сцены в кино

Вечеринка у бассейна в «Волке с Уолл-Стрит», гонки на мотоциклах по крышам Стамбула в «007: Координатах “Скайфолл”», пролет птеродактилей над городом в «Мире Юрского периода» — вот только некоторые сцены, которые сняли с помощью дронов. Создатели фильмов и сериалов вообще очень любят беспилотники: они проще в эксплуатации и дешевле вертолетов, с которых раньше снимали общие планы с высоты птичьего полета.

Подкрадываться к животным

В съемках документальных фильмов о дикой природе дроны оказались незаменимы. Ради хороших кадров оператору больше не нужно надевать костюм зебры или сидеть в укрепленном укрытии, чтобы не стать обедом для льва. Автомобили и вертолеты своими размерами и шумом пугали животных, и снять их не удавалось. Например, за редкими нарвалами, которых называют морскими единорогами, в водах Арктики удалось понаблюдать с помощью дронов.

Доставка

Стать новой голубиной почтой

Курьер, который не стоит в пробках, не устает, не уходит на обед и перекур и, главное, не получает зарплату — мечта любой компании, связанной с доставкой. Одним из первых проверить в деле дронов-курьеров решил гигант Amazon. В 2013-м компания объявила о своих планах, а три года спустя отправила первую посылку в Кембридж с помощью квадрокоптера с маленьким багажником. С тех пор в Amazon обещают организовать Amazon Air Prime — очень быструю доставку заказов беспилотниками, которые должны справляться за 30 минут, а логистические центры даже подумывают разместить на аэростатах.

Перевозить груз

Если к беспилотным авто российские города еще не готовы, то на территории заводов и нефтяных месторождений для такого транспорта почти нет преград. Так, компания «Газпром нефть» испытала первый бескабинный беспилотный «КАМАЗ». Сотрудники центра инноваций «Газпромнефть-Снабжения» доверили «Челноку» заехать в складское помещение и перевезти груз с одного места на другое. А на Восточно-Мессояхском месторождении во время испытания колонна беспилотных грузовых «КАМАЗов» преодолела 2500 километров в условиях низких температур и плохой видимости.

Смотреть видео

Хоть с виду «Челнок» напоминает буханку хлеба на колесах, это серьезный транспорт, который может перевозить грузы до 10 тонн и проезжать без подзарядки до 50 километров. На первом этапе, при построении карт и записи маневров, оператор находится на борту беспилотника и оттуда с помощью геймпада управляет им. Когда карта готова, «КАМАЗ» едет самостоятельно, ориентируясь с помощью спутниковой навигации, заранее построенной карты с облаком точек и инерциальной системы — модуля с акселерометрами, гироскопами и курсометрами, который учитывает все боковые, горизонтальные и вертикальные измерения. Если выходит из строя одна система, электромобиль переключается на другую. Оператор только контролирует процесс — допустим, если появились неожиданные препятствия.

Быстро доставлять донорские органы

Без товаров из ассортимента Amazon или готовой еды всегда можно обойтись, в отличие от лекарств или донорских органов. Их дроны приносят в места, куда не получится попасть на обычном транспорте. Беспилотники уже доставлял медикаменты в лагерь беженцев на Гаити и донорскую кровь в больницы Руанды, а в США без повреждения удалось перевезти почку и роговицу глаза для пересадки.

Развозить еду по Москве

В Китае беспилотники-курьеры не летают, а катаются по улицам, понимают сигналы светофора и с помощью сенсоров распознают людей вокруг себя. А если они замечают, что рядом с ними находится ребенок, то замедляют ход. Компания Cainiao запустила доставку роботами в четырех городах — Ханчжоу, Шанхае, Тиньцзяне и Ченду. В паре районов Москвы и Иннополисе по улицам тоже периодически ездят похожие доставщики — так «Яндекс» на своих роверах развозит готовую еду.

Источник:  Яндекс GoСмотреть видео

Поддерживать
в трудную минуту

Во время карантина в 2020 году правительство Южной Кореи решило поддержать граждан необычным способом: в сеульском парке прошло шоу с участием 315 дронов. Они сложили в небе изображение нашей планеты, коронавируса и людей в масках. Правда, в корейском правительстве рассказали, что шоу было нужно не только для развлечения и моральной поддержки людей, но и чтобы продемонстрировать технологические возможности — видимо, в случае очередного локдауна те же беспилотники отправятся развозить заказы.

Побеждать в гоночных состязаниях

Еще одно впечатляющее (но непродолжительное) зрелище — гонки беспилотников. В дрон-рейсинге, как и в обычных гонках, тоже есть дистанция с поворотами и препятствиями, которую нужно преодолеть быстрее соперников. Гонщик-оператор надевает специальные очки, на которые транслируется все, что «видит» камера дрона, и управляет беспилотником с помощью пульта, похожего на джойстик от приставки. Разгоняются дроны за две секунды, летят со скоростью до 180 км/ч, а гонка длится всего пять минут — на большее просто не хватает аккумулятора.

Источник:  Drone Racing LeagueСмотреть видео

Рисовать в небе персонально для вас

Шоу летающих беспилотников можно провести не только ради большой цели, а просто в честь своего дня рождения или свадьбы. Фейерверки, артисты с песнями и тамада с интересными конкурсами — это, конечно, хорошо, но уже несовременно. Есть компании, которые обещают организовать световое шоу дронов под ключ: специалисты напишут сценарий движения (то есть фигуры, которые беспилотники составят в небе), подберут музыку и получат разрешения от властей. О ценах на такое развлечение остается только догадываться.

Интересный факт. Самое масштабное шоу дронов, которое попало в Книгу рекордов Гиннесса, прошло в Санкт-Петербурге в 2020 году. В представлении участвовали 2200 квадрокоптеров, а расчетом анимации фигур в небе занимались 15 человек в течение трех месяцев. Вот как это было.

Будущее беспилотников

Что нас ждет в 20XX — рассказывают эксперты

Источник: ravenol.su
Источник: ravenol.su

На вопрос, когда уже мы поедем, поплывем и полетим на беспилотном транспорте, эксперты «Газпром нефти» отвечают: «Так это уже случилось!»

Первым беспилотником называют космический корабль «Буран», запущенный в 1988 году: он совершил два витка вокруг Земли в автоматическом режиме без экипажа на борту и успешно вернулся через 205 минут. На фоне экономических проблем в 90-х проект закрыли, а спустя десять лет макет корабля обрушился.

Прошло уже 30 лет, появилось много крутых беспилотных технологий, индустрия вышла на новый уровень развития, но массовые полеты на беспилотниках ждать не стоит. Да, многим летным транспортом в какой-то степени управляет автопилот, но ответственность за жизни пассажиров несет именно пилот. Полностью довериться искусственному интеллекту — большой шаг.

«Если падает обычный самолет по вине пилота, никто не запрещает полеты. Но если произойдет катастрофа с беспилотником, то обвинят технологию, и ей больше не дадут летать, как это было с дирижаблями. В 1937 году дирижабль “Гинденбург” упал и сгорел, с тех пор их запретили и началась эра расцвета самолетов».

С беспилотными такси все иначе: на массовое внедрение технологии влияет не страх, а простая экономика — обычный таксист довезет дешевле и быстрее.

Живые водители в прямом смысле обгоняют искусственный интеллект: где человек сократит путь дворами или проскочит на обочине, беспилотник будет двигаться строго по правилам — и неизбежно потратит больше времени.

Источник:  Яндекс GoСмотреть видео

«Выпустить беспилотные такси в город в первую очередь не позволяет неготовность технологии: нет уверенности, что машины правильно отреагируют на все возможные ситуации. Внедрение беспилотников для грузоперевозок по промысловым и заводским дорогам, к которому мы готовимся, реализовать легче. Совместно с партнерами мы уже провели серию испытаний в разных условиях и успешно отработали множество гипотез и сценариев. Мы понимаем, какие риски в теории могут быть и как нужно доработать технологию, чтобы их не допустить».

«Когда на дорогах останутся преимущественно беспилотные машины, ездить на них станет безопасно, так как они синхронизированы друг с другом. Правда, опасность будет уже исходить от человека. Представьте: каждая машина знает, с какой скоростью ей двигаться, как перемещаться относительно другого транспорта, а тут появляется какая-то тачка вне системы, управляемая человеком. Беспилотные автомобили ее видят, но не понимают, чего от нее можно ожидать».

Чтобы беспилотные автомобили могли отточить мастерство езды по российским дорогам, им нужно поездить в реальных условиях, а не на полигонах.

Ямы, колдобины, летающие пластиковые пакеты, водители-шашечники, сложные перекрестки — все это ждет беспилотный транспорт, и пока непонятно, справится ли с этим искусственный интеллект.

«Вопрос, который мы задаем чаще всего: “А что будет если?..” Если упадет провод линии электропередач, если по дороге пролетит пакет — как отреагирует беспилотная машина? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно начать пользоваться беспилотниками и отработать как можно больше сценариев и гипотез. Я недавно смотрел видео, в котором беспилотный автомобиль Waymo застрял на дороге. Он не смог повернуть, потому что на полосе стояли конусы. В итоге застрял, перекрыл движение, а когда к нему приехал сотрудник технической помощи, автомобиль попытался от него уехать».

А вот управление метро, трамваями и поездами беспилотникам можно доверить уже сейчас.

Этот транспорт едет строго по рельсам, не может сбиться с пути и запутаться в знаках. Машинисты, спокойно! Беспилотники по‑прежнему уступают людям в «ручном» труде: они не могут выйти и осмотреть состав, проверить, нет ли на нем повреждений, или помочь прицепить вагон. Так что работу пока никто не отнимет.

С водным беспилотным транспортом сложнее.

На море удаленно управлять судами уже возможно — благодаря большим расстояниям и площадям для маневрирования. Первый тестовый рейс на таком судне прошел в 2019 году: корабль Sea-Kit Maxlimer добрался от Англии до Бельгии с пятью килограммами устриц на борту, а вернулся назад с бельгийским пивом. Сейчас над созданием автономных кораблей работает сразу несколько крупных компаний, среди которых Rolls-Royce.

Речной беспилотный транспорт развивается медленнее: ему нужны более точные системы позиционирования из-за небольшого пространства и моментов, когда нужно расходиться с кораблями. Капитан может идти по руслу реки, ориентируясь, скажем, на буи и свой опыт. Искусственный интеллект должен справляться с нестандартными ситуациями не хуже человека.

Зато все, что касается доставки грузов, в будущем полностью перейдет
под управление дронов.

Айдар Ахматдинов, менеджер проектов центра инноваций «Газпромнефть-Снабжения», уверен, что это вопрос времени и доработки технологий. Специалистам еще предстоит наладить стабильную работу систем по поиску препятствий, сделать беспилотники более автономными, увеличить вес полезной нагрузки и время работы.

Беспилотники должны стать такими, чтобы ими мог пользоваться любой человек — от школьника до пенсионера, тогда они придут на смену привычным устройствам и не будут вызывать страх и опасения. А всю сферу доставки и грузоперевозок возьмут на себя беспилотники, которые будут развозить грузы и горячие обеды до тех пор, пока человечество не изобретет, например, телепортацию (кто знает!).

Источник:  Boston DynamicsСмотреть видео

«Пока не вырастет поколение людей, которые пользовались беспилотниками с детства и привыкли к ним, технология широко распространена не будет. Должно случиться то же, что происходит сейчас с электромобилями: все больше производителей их выпускают и активно продвигают, повышая интерес и спрос потребителя».

PikabuPikabu