Область применения беспилотников
В настоящее время уже сложно найти нерешаемые технические проблемы с помощью квадрокопетров – беспилотников.
Примеров использования дронов бесконечное множество – от банальных прогулочных полетов, до выполнения профессиональной видеосъемки потрясающих пейзажей в недоступных обывателю местах.
Все чаще и чаще рассматривается возможность применения радиоуправляемых беспилотных летательных аппаратов для адресной доставки относительно нетяжелых и малогабаритных грузов, например, отрабатывая оперативное обслуживание клиентов интернет-магазинов.
Области применения мультикоптеров:
- военная сфера,
- поисковые и спасательные работы;
- создание воздушных трехмерных моделей и картографирование территорий;
- сельское хозяйство;
- инспектирование инфраструктуры – железные дороги, линии электропередач, дорожное покрытие, мосты, карьеры;
- доставка малогабаритных грузов (почты).
Однако, существует и масса трудностей, возникающих на пути реализации таких заманчивых идей, но учитывая стремительные темпы развития электроники и информационных технологий, можно с уверенность утверждать, что скоро многие проблемы будут положительно решены.
Устройство квадрокоптера
Но давайте обо всем по порядку. Так что же представляет из себя квадрокоптер и почему его называют беспилотником?
Квадрокоптер – это разновидность мультикоптеров, которые в своей конструкции имеют четыре луча, соединенных посредине, на свободных концах которых крепятся электромоторы, приводящие во вращение несущие воздушные пропеллеры, расположенные в горизонтальной плоскости, как у вертолета.
Все мультикоптеры принципиально схожи по конструкции – на раме кроме элекромоторов располагается радиоаппаратура, отвечающая за управление дрона, полетная батарея.
Наиболее распространены разновидности мультикоптеров:
- квадрокоптеры,
- гексакоптеры;
- октокоптеры.
Сигнал управления определенной частоты, передаваемый трансмиттером пилота, находящегося на земле (поэтому беспилотник) принимается и декодируется ресивером на борту беспилотника и отправляется в полетный контроллер, являющийся бортовым компьютером.
В него стекается вся информация с различных датчиков, как, например, многоосевого гироскопа, компаса, акселерометра, сигналы спутниковой системы и так далее.
От скорости работы полетного контроллера и качества алгоритма работы программного обеспечения зависит управляемость аппарата и возможность противостоять различным возмущающим факторам, как, например, внезапный порыв ветра.
И этим значительно облегчает управление беспилотника. Обработанная информация поступает в виде управляющего сигнала на электронные драйверы электромоторов, обеспечивая рассчитанную скорость вращения каждого воздушного пропеллера для правильной ориентации аппарата в пространстве и достижения выполнения управляющих команд пилота.
Электронные драйверы могут быть интегрированными в полетную плату бюджетного дрона, которая собственно выполняет все функции полетного контроллера и содержит остальные модули.
У квадрокоптеров профессионального класса все модули выполнены в виде отдельных блоков, комбинируя которые, пилот может добиться оптимального соотношения – функция – вес – цена.
Преимущества квадрокоптеров среди мультикоптеров:
- высокая эксплуатационная надежность,
- наименьшие габариты и собственный вес;
- приемлемая полезная нагрузка;
- более низкая стоимость аппарата;
- низкие эксплуатационные расходы.
Ведь совсем не для каждой задачи необходима максимальная комплектация, а это немалая сумма, которая практически не будет использоваться. Да и проблема веса здесь стоит крайне актуально, ведь каждый грамм должен быть полезным – ресурсы бортовой аккумуляторной батареи не безграничны. А одной из главных характеристик является время беспосадочного полета.
Безопасность беспилотника
В настоящее время более семидесяти стран мира разрабатывают беспилотные летательные аппараты, а только с аукциона E-BAY в последние ежегодно реализуется более 130000 дронов. В связи с относительно примитивной системой защиты системы управления беспилотниками все более учащаются случаи угона дронов.
И если взлом дрона соседом в виде перехвата управления аппаратом по сети WI-FI относительно безобиден, то перехват информации, передаваемой в прямом эфире с камер военного беспилотника, а тем более захват и угон беспилотника с секретными данными носит совсем другой характер.
С перехватом данных беспилотника американцы впервые столкнулись в Афганистане в 2008 году. Информация с дрона перехватывалась с помощью свободно реализуемого на просторах www программного продукта SkyGrabber, стоимость которого не превышает и тридцати баксов.
Эта утилита позволяет сохранять всю информацию, передаваемую БПЛА на жесткий диск, с возможностью дальнейшей обработки.
Способы взлома беспилотника:
- взлом радиоканала управления беспилотником,
- GPS-спуффинг;
- взлом канала передачи данных.
А в 2011 году иранские хакеры перехватили управление RQ-170 Sentinel – новейшим американским беспилотником, и посадили его на своем аэродроме. Как стало известно, специалисты применили GPS-спуффинг – заглушили сигнал спутника, подменив его более мощным, тем самым активировав функцию автовозврата домой, заменив координаты «дома».
После этого случая иранцы выпустили в массовое производство копию-игрушку беспилотника в 80 крат меньше, а потом и полностью повторили беспилотник!
Проблема безопасности беспилотного летательного аппарата крайне актуальна, и является одной из причин торможения глобального применения дронов!
Ограничение применения беспилотников
Широкая популяризация беспилотных летательных аппаратов не остается без внимания соответствующих контролирующих органов практически все государств.
Россия не осталась в стороне и буквально в последний день 2015 году Госдумой внесены изменения в Воздушный кодекс РФ, согласно которым владелец беспилотника массой более 250 грамм обязан регистрировать аппарат в реестре гражданских воздушных судов.
Такое решение было просто необходимым на фоне резкого роста уровня информационных технологий, и продиктовано в первую очередь безопасностью применения квадрокоптеров, особенно в непосредственной близости аэропортов. Так как уже возникали прецеденты помех безопасного выполнения полетов пассажирских самолетов.
Ограничение применения беспилотников продиктовано вопросами безопасности выполнения регулярных воздушных полетов, безопасности населения и личного имущества и в целях информационной безопасности. Учитывая принятые властями ограничения, владельцы летательных аппаратов приняли эти нововведения буквально в штыки.
Да это и понятно, ведь более-менее видеокамера, позволяющая снимать сносные кадры весит от пары сотен грамм, а профессиональные от килограмма. Поэтому под обязательную регистрацию попадают практически все аппараты, кроме откровенных игрушек.
Стоит отметить, что в Соединенных штатах и в Европе действуют не менее жесткие правила. Например, в Швейцарии для проведения FPV полетов необходимо получить специальное разрешение, которое действительно на протяжении одного дня!
Да что там Европа!
В Азербайджане ввоз и использование беспилотников возможен только при получение соответствующего разрешения спецслужб. В Бразилии вы сможете пользоваться только дронами, произведенными в стране, и то с ограничениями. А ввоз и вывоз квадрокоптера через таможню невозможен. В Китае вообще запрещены полеты в Шанхае. В Великобритании можно управлять дроном только после получения лицензии.
Прикольный сайт мне нравиться информационно насыщенный. Раньше я, не знал, зачем они вообще нужны, продают на каждом углу, а тут узнал много интересного для себя. Скажите, пожалуйста, вот как для меня, для новичка который ничего раньше не знал про них у вас на сайте начитался и теперь захотел себе какой лучше мне взять ? Хотеться не разбить, что бы управлять было легко и не дорогой,и шустрый, чтобы был+ камера.