Отечественные беспилотники: ожидание и реальность
Оригинал взят у stepandurnev в Беспилотные системы. Экскурсия на одно ижевское производство.
Будущее уже здесь. "Беспилотники" всерьез и надолго вошли в гражданскую сферу. Ижевская компания ООО "ФИНКО" (Группа компаний «Беспилотные системы») производит беспилотные летательные аппараты и предлагает свои услуги по их использованию. Беспилотная система состоит из самого летательного аппарата с полезной нагрузкой (фото- и/или видеокамера, тепловизор), системы запуска (эластичная или пневматическая катапульта), центра управления (переносного ПК), оператора(-ов), программного обеспечения. Полный восторг от увиденного. Это уже не игрушки..
Знакомьтесь, мой друг, картограф-геодезист Денис, уже несколько лет работает в ООО "ФИНКО". Сегодня он покажет весь процесс производства и расскажет о разработках компании. А гордится есть чем. Полетели!
Давайте в начале поговорим о возможностях и результатах работы БПЛА. Для чего вообще нужны такие недешевые (от 1 до 5 млн.р) летательные аппараты на "гражданке"? Всё зависит от полезной нагрузки. Если поставить HD или PAL видеокамеру, то можно с высоты от 50 до 6000 метров (коптеры - до 500 м) дистанционно проводить мониторинг различных объектов и явлений. Например, охотоведам будет интересно в режиме реального времени наблюдать за перемещением животных в степи и подсчитывать их популяцию, нефтянникам и газовикам - контролировать состояние наземных трубопроводов (врезки, утечки) и объектов инфраструктуры, лесникам - выявлять очаги возгорания и места незаконных вырубок, МЧСникам - искать пропавшего рыбака. Если же БПЛА оснастить хорошей фотокамерой, то можно делать снимки местности с разрешением 6000*4000 и на их основе создавать ортофотопланы и 3D модели земной поверхности. Масштаба этак 1:500.
Всё начинается с программы, разработаной специалистами ООО "ФИНКО". В ней прокладывается и, в режиме реального времени, контролируется весь маршрут полёта, который позже можно всегда проанализировать. На скриншоте ниже показан уже произведённый полёт в Западной Сибири. С юридической точки зрения такие полёты не запрещены, если имеют соответствующие разрешения местных органов. Для полёта над стратегическими и военными объектами такого разрешения не получить.
После полёта фотографии скачиваются в ПК и загружаются в отечественную программу Photoscan. На скриншоте ниже показана траектория полета БПЛА и площадь покрытия территории снимками. Каждый синий шарик это один снимок, не участвующий в дальнейшей обработке. Фотографии делаются с большим продольным и поперечным перекрытием между собой (60-80%), т.е. какая-либо точка на земле будет находится сразу на 6-7 снимках в одном направлении, но в разных местах на них.
Очень интересная картинка. Над её созданием мощный компьютер "работал" не один час. Целью этого залёта была подеревная съемка "Козьего парка" в Ижевске. Мы там практику проходили, когда еще в УдГУ учились. Тоже каждое дерево координировали, но наземными методами. Были времена, мда.. Но вернемся к нашим самолетам летательным аппаратам. Что более всего удивительно, так это то, что подобная модель "легко" строится только на основе фотоснимков, без применения лазерного сканирования и наземной привязки.
Supercam S300M ("Буревестник") с толкающим винтом - единственная модель с таким расположением двигателя. Все остальные (S100, S240, S250, S350 и S360) имеют винт спереди. Размах его крыла - 3 метра, взлётный вес - 9,5-11,5 кг ( в т.ч. нагрузка до 2,5 кг), время в воздухе - до 3,5 часов. Запускается только пневматической катапультой. Как и у всех планеров - есть автопилот.
Вот так он выглядит снизу. Спереди расположен отсек для видеокамеры кругового обзора, в центре - отсек для цифровой фотокамеры Sony, под (над - во время полёта) которой расположена двухчастотная двухсистемная GPS антенна Javad. Полный фарш, господа! Справа и слева от них - отсеки для аккумуляторов. На заднем плане виден октокоптер Supercam X8, но о нём чуть позже. Каждый готовый аппарат уже имеет GPS навигатор для ориентирования в пространстве. Он знает своё местоположение и передаёт эту информацию на землю.
Стоить отметить, что все БПЛА этого производителя имеют только электрические двигатели (ДВС не испольуется из принципа), которые питаются от мощных аккумуляторов собственной разработки. Расположены в корпусе БПЛА они попарно. Полной зарядки пары таких аккумов хватает, в зависимости от модели, от 1,5 (S100) до 7 часов полета (S360), для коптеров - до 35 минут. После посадки их можно быстро заменить и оперативно вернуть БПЛА "в строй". Время полёта сильно зависит от погодных условий и заданной высоты. В компании идёт постоянная работа над улучшением аэродинамики аппаратов. Солнечные батареи как элемент питания пока не рассматриваются.
Сам комплекс управления полётом представляет из себя прочный кейс с защищенным ноутбуком марки Getac и радиопередающей аппаратуры для связи. Потеря управления над БПЛА - страшный сон оператора, но такое в принципе почти невозможно. Компьютер располагается в автомобиле в месте взлёта, а антенна с магнитным основанием - на его крыше.
Но возможны и другие варианты - обычные высокопроизводительные ноутбуки. Передача видеосигнала может проходить по технологии Wi-Fi. Видите антенны на корпусах? Дальность офигенная. На заднем плане висят парашюты, на которых все БПЛА, кроме коптеров, разумеется, совершают посадку. У этих даже запасного нет :)
Модуль в видеокамерой стандартного разрешения на 3-х осевой гиростабилизированной платформе позволяет передавать оператору видеосигнал и записывать его. Пример видео с неё можно посмотреть здесь. Знакомые кадры? Прямо как в фильме "Убийца".
Даже не верится, что такой компактный двигатель поднимает весь планер на большую высоту. Две лопасти складывются в покое, а при вращении они распрямляются.
Нижняя часть с открытими отсеками. Полезная нагрузка всегда в центра, а аккумуляторы по бокам. Логично.
Всё производство и офис расположены в одном большом помещении, разделённом перегородками на различные "зоны".
Здесь же находятся стеллажи с готовыми корпусами. Крылья складные для удобства транспортировки к месту взлёта. Основные цвета - серый и оранжевый, но бывает и чёрный.
Центральная часть (фюзеляж) с пустыми отсеками. Как думаете - для чего нижний на фото отсек? Правильно, для парашюта.
Так как у подобных планеров нет хвостового оперения, то они могут маневрировать в воздухе только благодаря двум флаперонам в крыльях. В действие они приводятся небольшими сервоприводами Savox. Импорт, блин.
Переходим в цех производства форм (матриц). Здесь один шумный агрегат с ЧПУ "вырезает" из нескольких склеенных между собой плит МДФ очередную форму для будущего крыла.
Готовая форма для центральной части. Скоро её будут покрывать специальным композитным материалом, а затем покрасят в отдельном цехе.
Почти готовые части крыла. В данный момент два компрессора откачивают воздух из формы. После этого будут поставлены и окрашены внутренние "ребра жесткости" из фанеры. Да, фанера тоже "участвует".
На переднем плане - формы для Supercam X6 - самого компактного и "недорого" коптера. Его размеры - 500*600*160 мм. Дальность полёта - 5 км, взлётный вес - 1,5 кг.
Две основы с двигателями висят на стеллаже в ожидании заказчика.
Дрон X6 в сборе с популярной для таких дел камерой GoPro HERO4. Фотография предоставлена Денисом.
Крепление камеры к гексокоптеру. Теперь можно увидеть все красоты любой местности с высоты "птичьего полета".
Корпус самой легкой модели Supercam S100. Её взлётный вес всего 2,5 кг, в т.ч. нагрузка - 0,4 кг. Размах крыла - 1 метр, радиус действия радиолинии - 50 км, видеолинии - 25 км. Время полёта - до 1,5 ч. Сами корпуса планеров очень лёгкие. Весь вес "съедают" аккумуляторы и нагрузка.
Еще одна фотография "голого" фюзеляжа. Это будущая модель S-240 для аэрофотосъемки, которая предлагается всего за 990 тыс.р.
Крылья и фюзеляжи ждут сборки. Композитный материал, из которого они сделаны, очень прочный и легкий. Однако у заказчиков случаются проблемы - обратите внимание на левый нижный угол фотографии. Крыло поломалось.
Как и обещал, расскажу про самый тяжелый профессиональный мультикоптер. Модель Supercam X8 имеет 8 несущих винтов. Взлетает вертикально, может нести на борту различное оборудование в течение 40 минут. Имеет размеры 1020*1070*420 мм и взлётный вес 8 кг (нагрузка до 1,5 кг!). Да, огромный аппарат, способный в автоматическом режиме совершать облёт местности.
Заметили джойстик справа, рядом с бананом? Он не для игры, а для управления.
Ценник этого октокоптера зависит он нагрузки и начинается от 800 тыс. рублей. Да, как бюджетный автомобиль.
Качество фотосъемки с БПЛА теоретически недоступно космической съемки. И это очень большой плюс. Кликнув, можно увидеть оригинальное фото. Это Нигерия с одного из наших аппаратов, кстати.
В России есть еще несколько компаний, производящих, продающих и эксплуатирующих БПЛА в различных целях: ижевские "ZALA AERO" и "Ижмаш"-Беспилотные Системы", питерская GeoScan, казанская ЗАО "ЭНИКС", московская ООО "АФМ-Серверс" (Ptero). Об использовании БПЛА в военном деле можно почитать здесь.
Выражаю благодарность директору ООО "ФИНКО" за предоставленную возможность проведения фотосъемки и Кулюшину Денису за экскурсию. Удачи Вам!
Будущее уже здесь. "Беспилотники" всерьез и надолго вошли в гражданскую сферу. Ижевская компания ООО "ФИНКО" (Группа компаний «Беспилотные системы») производит беспилотные летательные аппараты и предлагает свои услуги по их использованию. Беспилотная система состоит из самого летательного аппарата с полезной нагрузкой (фото- и/или видеокамера, тепловизор), системы запуска (эластичная или пневматическая катапульта), центра управления (переносного ПК), оператора(-ов), программного обеспечения. Полный восторг от увиденного. Это уже не игрушки..
Знакомьтесь, мой друг, картограф-геодезист Денис, уже несколько лет работает в ООО "ФИНКО". Сегодня он покажет весь процесс производства и расскажет о разработках компании. А гордится есть чем. Полетели!
Давайте в начале поговорим о возможностях и результатах работы БПЛА. Для чего вообще нужны такие недешевые (от 1 до 5 млн.р) летательные аппараты на "гражданке"? Всё зависит от полезной нагрузки. Если поставить HD или PAL видеокамеру, то можно с высоты от 50 до 6000 метров (коптеры - до 500 м) дистанционно проводить мониторинг различных объектов и явлений. Например, охотоведам будет интересно в режиме реального времени наблюдать за перемещением животных в степи и подсчитывать их популяцию, нефтянникам и газовикам - контролировать состояние наземных трубопроводов (врезки, утечки) и объектов инфраструктуры, лесникам - выявлять очаги возгорания и места незаконных вырубок, МЧСникам - искать пропавшего рыбака. Если же БПЛА оснастить хорошей фотокамерой, то можно делать снимки местности с разрешением 6000*4000 и на их основе создавать ортофотопланы и 3D модели земной поверхности. Масштаба этак 1:500.
Всё начинается с программы, разработаной специалистами ООО "ФИНКО". В ней прокладывается и, в режиме реального времени, контролируется весь маршрут полёта, который позже можно всегда проанализировать. На скриншоте ниже показан уже произведённый полёт в Западной Сибири. С юридической точки зрения такие полёты не запрещены, если имеют соответствующие разрешения местных органов. Для полёта над стратегическими и военными объектами такого разрешения не получить.
После полёта фотографии скачиваются в ПК и загружаются в отечественную программу Photoscan. На скриншоте ниже показана траектория полета БПЛА и площадь покрытия территории снимками. Каждый синий шарик это один снимок, не участвующий в дальнейшей обработке. Фотографии делаются с большим продольным и поперечным перекрытием между собой (60-80%), т.е. какая-либо точка на земле будет находится сразу на 6-7 снимках в одном направлении, но в разных местах на них.
Очень интересная картинка. Над её созданием мощный компьютер "работал" не один час. Целью этого залёта была подеревная съемка "Козьего парка" в Ижевске. Мы там практику проходили, когда еще в УдГУ учились. Тоже каждое дерево координировали, но наземными методами. Были времена, мда.. Но вернемся к нашим самолетам летательным аппаратам. Что более всего удивительно, так это то, что подобная модель "легко" строится только на основе фотоснимков, без применения лазерного сканирования и наземной привязки.
Supercam S300M ("Буревестник") с толкающим винтом - единственная модель с таким расположением двигателя. Все остальные (S100, S240, S250, S350 и S360) имеют винт спереди. Размах его крыла - 3 метра, взлётный вес - 9,5-11,5 кг ( в т.ч. нагрузка до 2,5 кг), время в воздухе - до 3,5 часов. Запускается только пневматической катапультой. Как и у всех планеров - есть автопилот.
Вот так он выглядит снизу. Спереди расположен отсек для видеокамеры кругового обзора, в центре - отсек для цифровой фотокамеры Sony, под (над - во время полёта) которой расположена двухчастотная двухсистемная GPS антенна Javad. Полный фарш, господа! Справа и слева от них - отсеки для аккумуляторов. На заднем плане виден октокоптер Supercam X8, но о нём чуть позже. Каждый готовый аппарат уже имеет GPS навигатор для ориентирования в пространстве. Он знает своё местоположение и передаёт эту информацию на землю.
Стоить отметить, что все БПЛА этого производителя имеют только электрические двигатели (ДВС не испольуется из принципа), которые питаются от мощных аккумуляторов собственной разработки. Расположены в корпусе БПЛА они попарно. Полной зарядки пары таких аккумов хватает, в зависимости от модели, от 1,5 (S100) до 7 часов полета (S360), для коптеров - до 35 минут. После посадки их можно быстро заменить и оперативно вернуть БПЛА "в строй". Время полёта сильно зависит от погодных условий и заданной высоты. В компании идёт постоянная работа над улучшением аэродинамики аппаратов. Солнечные батареи как элемент питания пока не рассматриваются.
Сам комплекс управления полётом представляет из себя прочный кейс с защищенным ноутбуком марки Getac и радиопередающей аппаратуры для связи. Потеря управления над БПЛА - страшный сон оператора, но такое в принципе почти невозможно. Компьютер располагается в автомобиле в месте взлёта, а антенна с магнитным основанием - на его крыше.
Но возможны и другие варианты - обычные высокопроизводительные ноутбуки. Передача видеосигнала может проходить по технологии Wi-Fi. Видите антенны на корпусах? Дальность офигенная. На заднем плане висят парашюты, на которых все БПЛА, кроме коптеров, разумеется, совершают посадку. У этих даже запасного нет :)
Модуль в видеокамерой стандартного разрешения на 3-х осевой гиростабилизированной платформе позволяет передавать оператору видеосигнал и записывать его. Пример видео с неё можно посмотреть здесь. Знакомые кадры? Прямо как в фильме "Убийца".
Даже не верится, что такой компактный двигатель поднимает весь планер на большую высоту. Две лопасти складывются в покое, а при вращении они распрямляются.
Нижняя часть с открытими отсеками. Полезная нагрузка всегда в центра, а аккумуляторы по бокам. Логично.
Всё производство и офис расположены в одном большом помещении, разделённом перегородками на различные "зоны".
Здесь же находятся стеллажи с готовыми корпусами. Крылья складные для удобства транспортировки к месту взлёта. Основные цвета - серый и оранжевый, но бывает и чёрный.
Центральная часть (фюзеляж) с пустыми отсеками. Как думаете - для чего нижний на фото отсек? Правильно, для парашюта.
Так как у подобных планеров нет хвостового оперения, то они могут маневрировать в воздухе только благодаря двум флаперонам в крыльях. В действие они приводятся небольшими сервоприводами Savox. Импорт, блин.
Переходим в цех производства форм (матриц). Здесь один шумный агрегат с ЧПУ "вырезает" из нескольких склеенных между собой плит МДФ очередную форму для будущего крыла.
Готовая форма для центральной части. Скоро её будут покрывать специальным композитным материалом, а затем покрасят в отдельном цехе.
Почти готовые части крыла. В данный момент два компрессора откачивают воздух из формы. После этого будут поставлены и окрашены внутренние "ребра жесткости" из фанеры. Да, фанера тоже "участвует".
На переднем плане - формы для Supercam X6 - самого компактного и "недорого" коптера. Его размеры - 500*600*160 мм. Дальность полёта - 5 км, взлётный вес - 1,5 кг.
Две основы с двигателями висят на стеллаже в ожидании заказчика.
Дрон X6 в сборе с популярной для таких дел камерой GoPro HERO4. Фотография предоставлена Денисом.
Крепление камеры к гексокоптеру. Теперь можно увидеть все красоты любой местности с высоты "птичьего полета".
Корпус самой легкой модели Supercam S100. Её взлётный вес всего 2,5 кг, в т.ч. нагрузка - 0,4 кг. Размах крыла - 1 метр, радиус действия радиолинии - 50 км, видеолинии - 25 км. Время полёта - до 1,5 ч. Сами корпуса планеров очень лёгкие. Весь вес "съедают" аккумуляторы и нагрузка.
Еще одна фотография "голого" фюзеляжа. Это будущая модель S-240 для аэрофотосъемки, которая предлагается всего за 990 тыс.р.
Крылья и фюзеляжи ждут сборки. Композитный материал, из которого они сделаны, очень прочный и легкий. Однако у заказчиков случаются проблемы - обратите внимание на левый нижный угол фотографии. Крыло поломалось.
Как и обещал, расскажу про самый тяжелый профессиональный мультикоптер. Модель Supercam X8 имеет 8 несущих винтов. Взлетает вертикально, может нести на борту различное оборудование в течение 40 минут. Имеет размеры 1020*1070*420 мм и взлётный вес 8 кг (нагрузка до 1,5 кг!). Да, огромный аппарат, способный в автоматическом режиме совершать облёт местности.
Заметили джойстик справа, рядом с бананом? Он не для игры, а для управления.
Ценник этого октокоптера зависит он нагрузки и начинается от 800 тыс. рублей. Да, как бюджетный автомобиль.
Качество фотосъемки с БПЛА теоретически недоступно космической съемки. И это очень большой плюс. Кликнув, можно увидеть оригинальное фото. Это Нигерия с одного из наших аппаратов, кстати.
В России есть еще несколько компаний, производящих, продающих и эксплуатирующих БПЛА в различных целях: ижевские "ZALA AERO" и "Ижмаш"-Беспилотные Системы", питерская GeoScan, казанская ЗАО "ЭНИКС", московская ООО "АФМ-Серверс" (Ptero). Об использовании БПЛА в военном деле можно почитать здесь.
Выражаю благодарность директору ООО "ФИНКО" за предоставленную возможность проведения фотосъемки и Кулюшину Денису за экскурсию. Удачи Вам!