Автоматический мониторинг территории стал реален со SkyWatch
Директор по продажам компании «Совзонд» Максим Митин История создания российского роботизированного комплекса для обслуживания дронов
Кто мы, и как все началось
Наша компания 25 лет работает на рынке дистанционного зондирования. Технологии постоянно развиваются, и мы развиваемся и эволюционируем вместе с ними. Несколько лет назад мы искали применение дронам и убеждали наших заказчиков в эффективности этих технологий. Сегодня мы решаем вопросы оптимизации цикла аэросъемочных работ и разрабатываем новые полезные нагрузки – дроны прочно вошли в рабочие циклы множества предприятий в различных отраслях.
Применение в сельском хозяйстве
Давно отработанная технология контроля состояния посевов по данным космической съемки нашла свое применение и в части использования беспилотных летательных аппаратов. Рынок наполнен миниатюрными мультиспектральными камерами, позволяющими получать 4–5-канальные снимки с высоким пространственным разрешением (до 6,8 см/пикс на высоте полета 100 м), определять состояние растительности на всех стадиях вегетации, потребность в удобрениях и многое другое.
Ситуация с дронами кардинально изменилась в период с 2015 по 2017 год. Дроны стали доступнее и дешевле. Китайский промышленный гигант DJI представил широчайший модельный ряд любительских и промышленных дронов. Их низкая цена по сравнению с российскими конкурентами, доступность для освоения, постоянно обновляющееся программное обеспечение, официальное гарантийное обслуживание и возможность модификации показали нам перспективность создания воздушного комплекса сельскохозяйственного мониторинга, который может позволить себе приобрести любое агропромышленное предприятие.
Решение должно было отвечать следующим критериям: простота изготовления и эксплуатации, низкая цена. В качестве базового носителя был выбран дрон DJI Phantom 4 (Pro). Его стоимость на рынке колеблется от 110 000 до 125 000 рублей.
Вес комплекта составил чуть менее 300 грамм, что никак не сказалось на продолжительности полета самого дрона, а особенности конструкции позволяют использовать одновременно две камеры: установленную мультиспектральную и стандартную камеру дрона.
Фактически за один полет дрон стал выполнять две важные задачи: мониторинг состояния растительности и создание сверхвысококачественной пространственной основы. Итоговая стоимость такого комплекта составляет от 400 000 до 600 000 рублей в зависимости от выбранной модели камеры, что в 2–3 раза дешевле предлагаемых «профессиональных» отечественных аналогов. Комплексы для агропромышленных предприятий успешно продаются уже целый сезон, получены положительные отзывы.
Результаты лишь подогрели наш интерес к этому направлению.
Какие есть проблемы
Конечно, эксплуатация дронов связана с рядом проблем и ограничений, и не только в сельскохозяйственной отрасли, а в целом. Про разрешительный порядок организации полетов написано немало статей, повторяться не будем. Трудности есть, но они преодолимы. В качестве основных проблем, относящихся к теме статьи, стоит выделить отсутствие и/или низкую квалификацию кадров, осуществляющих эксплуатацию беспилотных летательных аппаратов. Более 80 % всех крушений происходят из-за неопытности пилота. Сегодня дроны DJI уже имеют штатный автопилот, позволяющий создавать миссии и летать в автоматическом режиме без участия оператора, но под его контролем. Это снижает риск крушения, но без пилота все равно не обойтись. Еще одна проблема – необходимость присутствия пилота на территории съемки. Это и логистика, и транспортные расходы, и зависимость от погодных условий. Мы постоянно собираем обратную связь от заказчиков и неоднократно слышали просьбу придумать технологию, которая бы исключила пилота из рабочего процесса и автоматизировала большую часть работ. Это привело нас к мысли о создании автоматизированной станции управления дронами.
Как создавался SkyWatch
Идея создания такой станции управления принадлежит Александру Павловичу Макарову, директору по автоматизации компании «Совзонд». Еще работая в ВИСХАГИ и занимаясь аэросъемкой, он мечтал автоматизировать большую часть процессов в своей работе. На тот момент применялись самолеты и аналоговые камеры, не было ни дронов, ни цифровых камер, и такая автоматизация не представлялась возможной. Сейчас существует масса технологий, позволяющих создавать всевозможных роботов. Основная идея заключалась в том, чтобы создать комплекс, который будет автоматически выполнять заданные миссии и позволит управлять им удаленно.
Что он умеет и чем отличается
SkyWatch – российский продукт, не имеющий аналогов на мировом рынке. Существуют несколько зарубежных и российских зарядных станций для дронов, но у них есть несколько существенных минусов, которые не позволяют получить данным продуктам широкое распространение:
Принятое конструкторское решение позволило избежать этих двух проблем при создании прототипа. SkyWatch меняет аккумуляторы, а не заряжает дрон. Происходит это за считанные минуты в полностью автоматическом режиме. Робот может заряжать замененные аккумуляторы как у себя на борту (до 3 шт.), так и в ангаре (до 15 шт.). SkyWatch обслуживает серийный дрон. Что это означает? Замену дрону, разбитого резким порывом ветра, вы можете приобрести в любом магазине бытовой техники. Никакого ожидания и простоя в работе.
Комплекс управляется через единый интерфейс специального разработанного программного обеспечения. Связь с дроном осуществляется через роботизированную станцию, она же и отдает команды на выполнение миссии. Автоматизированная станция способна осуществлять работу как индивидуально, так и в составе сети станций. Площадки SkyWatch равномерно распределяются на территории, где будут осуществляться работы. Оператор находится в офисе, формирует миссии и отправляет на станции. Выполнение миссий осуществляется автоматически по расписанию. В любой момент выполнения миссии оператор может вмешаться и перевести управление в ручной режим.
Как отразится появление SkyWatch на рабочих местах
Комплекс будет способствовать улучшению условий труда пилотов. На текущий момент пилот вынужден выполнять тяжелую и сложную работу. Профессия пилота беспилотного аппарата очень молода, но в текущем виде не сохранится на долгое время. Когда нас спрашивают об этом, мы приводим в пример эволюцию профессии токаря в оператора ЧПУ, когда труд стал более производительным и интеллектуальным, но не обесценил накопленные знания профессионала. Так и в нашем случае, пилот превратится в оператора станции управления, способного контролировать не один, а множество дронов одновременно.
Сельское хозяйство – понятно. А другие отрасли?
Активный интерес к данному комплексу проявляют нефтегазовые компании, которым требуется осуществлять мониторинг трубопроводов с определенной периодичностью в труднодоступных местах. Уже давно высказывали желание оперативно получать пространственную основу высокого качества без необходимости подготовки штатных пилотов кадастровые службы. Крайне заинтересованы в непрерывном мониторинге периметра промышленные предприятия и охранные организации. Перспективным для выполнения работ в условиях, опасных для жизни человека, видят комплекс в МЧС.
В зависимости от оснащения дрона дополнительной полезной нагрузкой возможно решение следующих задач:
Планы на будущее
Прототип продемонстрирован на ряде выставок относительно недавно, готовится к запуску серийное производство, но работа над улучшением продукта не стоит на месте. Будет осуществляться доработка роботизированной платформы, что позволит комплексу не только обслуживать дроны в пределах выделенной площадки, но и самостоятельно добираться до места выполнения работ в радиусе 10 км от точки базирования. В 2018 году будет реализована система дистанционного управления оператором, в 2019–2020 годах – создана автономная беспилотная роботизированная платформа, оснащенная набором датчиков и сенсоров, какими сейчас оснащаются беспилотные автомобили.
|
|
|