Современные беспилотные летательные аппараты стали незаменимыми помощниками в целом ряде областей – от картографии и строительства до экологического мониторинга. Они сравнительно просты в эксплуатации, могут использоваться в любое время года и практически при любых погодных условиях, за счет различного навесного оборудования в качестве полезной нагрузки могут выполнять широкий спектр задач. Появился даже сопутствующий термин – «промышленные дроны».

Так почему же беспилотники именно промышленные? Можно трактовать по-разному. Во-первых, используется промышленное производство. Беспилотные аппараты сертифицированы, проходят необходимые стадии контроля качества, пусконаладочные работы и летные испытания. И только в этом случае будут использоваться крупными предприятиями или государственными организациями. Во-вторых, сфера применения дронов тоже часто сопряжена с промышленностью: добывающей и металлургической, нефтегазовой, электроэнергетической, аграрной.

Основные сферы применения промышленных дронов

Пожалуй, сейчас не осталось ни одной крупной хозяйственной отрасли, в которой бы не использовались дроны. БПЛА применяются:

В горнорудной и металлургической промышленности;
В нефтегазовой промышленности;
В электроэнергетической промышленности и топливном секторе;
В геодезии, при составлении карт местности, карт высот и кадастровых планов;
В сельском хозяйстве для получения информации о рельефе, специфике грунта, состоянии полей;
При планировании городской застройки, в архитектурных и реставрационных работах;
Для инвентаризации больших складских площадок открытого типа, в логистике;
В экологическом и природоохранном мониторинге.

Разумеется, этот список далеко не полный. Беспилотные летательные аппараты используются практически в любой области, в которой требуются работы по удаленному измерению и мониторингу.

Типы промышленных беспилотных аппаратов

Гражданские БПЛА можно условно разделить на ряд категорий:

БПЛА «самолетного» типа

БПЛА «самолетного» типа – устройства с жестким крылом. Они отличаются высокой скоростью и продолжительностью полета, подходят для летных миссий по инспекции любых протяженных объектов: линий электропередачи, нефтепроводов и газопроводов, дорог, береговых линий и так далее. Также их часто используют для аэрофотосъемки больших территорий на значительном удалении от оператора.

Мультироторные дроны

Мультироторные дроны – агрегаты с несущими винтами, что позволяет им осуществлять вертикальный взлет и посадку, а также зависать в воздухе. Они отличаются большей маневренностью и могут быть адаптированы практически для любых задач. Чаще всего в таких БПЛА для каждого из несущих винтов используется собственный мотор. В зависимости от количества несущих винтов делятся на:

Устройства гибридного типа

Устройства гибридного типа, сочетающие жесткое крыло и винтовую тягу. За счет этого им не требуется взлетная полоса или специальная механическая катапульта для запуска, а время пребывания в воздухе и скорость передвижения у них заметно больше, чем у коптеров. К таким БПЛА можно отнести:

Винтокрыл – беспилотник с жестким крылом (два или четыре крыла в зависимости от конструкции) и максимально удаленными друг от друга винтами с поворотным механизмом на крыльях, а также одним в хвостовой части.

Винтокрыл Wintgra 1

Конвертоплан – также имеет жесткое крыло и обычно большие (сопоставимые с размахом крыла) винты, обеспечивающие высокую подъемную тягу.

Конвертоплан Quantum Systems Tron

Полезная нагрузка и взлетная масса

Максимальная взлетная масса БПЛА – это общий вес, при котором дрон может совершать полет, не нарушая требований безопасности. Он складывается из собственной массы дрона, веса дополнительных аккумуляторных батарей или топлива в баке, а также устанавливаемой на дрон полезной нагрузки. Именно полезная нагрузка позволяет беспилотнику выполнять все необходимые наблюдения.

Полезная нагрузка – тепловизионные камеры серии Zenmuse H30

Наиболее распространенными типами полезной нагрузки являются:

Оборудование для визуализации. Камеры, инспекционные датчики, дальномеры, оборудование для фотограмметрии применяются для съемки, картографических и кадастровых работ, в экомониторинге.
Лидары. Системы лазерного сканирования предназначены для создания трехмерных карт объектов.
Тепловизоры и инфракрасные датчики. Используются для поиска утечек тепла или воды, обнаружения зон потери тепла и иных дефектов строительно-хозяйственных объектов.
Магнитометры. Позволяют осуществлять поиск железорудных жил и их быстрое картирование без необходимости проводить бурение для извлечения образцов. Также магнитометры применяются в археологических работах и сейсмологии, для поиска подземных источников воды.
Ультрафиолетовые камеры. Используются для поиска повреждения электроизоляции на линиях электропередач.
Датчики химического обнаружения. Применяются в геологических работах при осмотре промышленных буровых установок, анализе состояния газовых месторождений.
Датчики радиационного излучения. Дроны могут проводить обследования территорий с возросшей радиацией и опасных районов, куда невозможно отправить людей и наземное оборудование.
Камеры ночного видения и датчики низкой освещенности. Применяются отдельно или в комбинации с тепловизорами в поисково-спасательных операциях, для мониторинга безопасности в аварийных или экстренных ситуациях.
Системы захвата и сброса грузов. Позволяют беспилотникам доставлять важные грузы (к примеру, медикаменты) в труднодоступные регионы.

Многие модели БПЛА позволяют комбинировать различные типы полезных нагрузок. Но при этом важно понимать, что увеличение массы полезной нагрузки сокращает время пребывания дрона в воздухе.

Универсальная беспилотная платформа DJI Matrice 350 RTK c полезными нагрузками

Плюсы и минусы использования промышленных БПЛА

В использовании БПЛА есть как значительные преимущества, так и сложности. Начнем со сложностей.

Самое очевидное: беспилотники не универсальны. Каждый тип подходит для определенных задач. Как бы ни хотелось приобрести дрон «все в одном» (максимально компактный, маневренный, с долгим полетом, с большой полезной нагрузкой, совместимый со всеми типами навесного оборудования), сделать это не получится. Стоит четко понимать, для чего вам нужен БПЛА, и выбирать его:

Неочевидный на первый взгляд пункт, о котором обычно задумываются уже после покупки. Дрон нуждается не только в безопасной эксплуатации, но и правильном хранении и транспортировке. Для беспилотников с жестким крылом обычно оборудуются специальные гаражи или мини-ангары.

Юридические тонкости. БПЛА – специализированное оборудование, для их полетов требуется получение разрешения от регулирующих органов. Кроме того, существует процедура «контрольного просмотра» цензора для того, чтобы можно было получать данные при облете только тех территорий, на которые получено разрешение.

Если сложности в применении БПЛА скорее условны, то выгоды вполне очевидны:

Современный модельный ряд дронов и полезных нагрузок для них позволит эффективно решить практически любую задачу по аэрофотосъемке, планированию, мониторингу производственных объектов и удаленному контролю.
Возможность проведения летных миссий в автоматическом режиме позволяет свести к минимуму время выполнения рутинных задач и исключить фактор ошибки/неопытности оператора при ручном пилотировании.
Доступ в сложные локации, недоступные для наземной техники.
Возможность удаленного мониторинга производственных процессов без необходимости их остановки. Работа на объектах с опасными производственными условиями.

Выводы

При правильном целевом использовании беспилотный летательный аппарат может значительно ускорить процессы сбора и систематизации информации. В работе крупных промышленных, добывающих, агрохозяйственных и иных предприятий использование дронов становится повсеместной нормой. Они значительно экономят время, и, как следствие, бюджет. Промышленные БПЛА эффективны, комплектуются точным измерительным оборудованием, легки в управлении. Комплекс из наземной станции управления и беспилотника можно развернуть за считанные минуты.

Существующие неопределенности в законодательной сфере в ближайшие годы, скорее всего, будут окончательно устранены. К примеру, будет значительно упрощена процедура контрольного просмотра, что позволит компаниям быстрее получать отснятые дронами данные. По словам Андрея Незнамова, начальника центра регулирования ИИ Сбербанка, «важность упрощения, исключения различных административных барьеров подчёркнута в ключевых нормативных актах России в сфере ИИ и робототехники. Особенно требуются изменения в процедуру “контрольного просмотра”, не позволяющая оперативно получать данные аэросъёмки».

Коллеги! Если у вас остались вопросы по данному материалу или вы хотите обсудить какие-то другие темы, касающиеся промышленных беспилотных технологий, присоединяйтесь к нашему телеграм-чату специалистов.