Drone, od koder izvira ime. Kako droni osvajajo svet in kaj bo naprej
Dan prej je majhen dron strmoglavil v drevo v bližini uradne rezidence ameriškega predsednika: sistem za zaznavanje letečih predmetov ga ni opazil. Dron s premerom približno 60 cm in težo približno 900 g je pripadal uslužbencu ameriške vlade. Lastnik se je zabaval z izstrelitvijo naprave ob treh zjutraj, a je nato izgubil stik z njo. Častnik tajne službe, pristojen za južno območje Bele hiše, je "slišal in opazoval" dron, vendar ne njemu ne njegovim kolegom drona ni uspelo sestreliti.
Naprava je bila premajhna in je letela nizko, zato je radarji niso mogli zaznati. Zaradi velikosti bi napravo zlahka zamenjali za veliko ptico.
DJI Phantom, to je točno tisti dron, ki je strmoglavil blizu Bele hiše
Le nekaj dni pred tem dogodkom je ameriško ministrstvo za domovinsko varnost organiziralo konferenco o grožnjah, ki bi jih lahko takšne naprave predstavljale za vladne agencije in kritično infrastrukturo.
Na konferenci je bil predstavljen zlasti dron DJI Phantom - popolnoma enak tistemu, ki je trčil v drevo blizu Bele hiše. Vendar so na konferenci nanj pritrdili približno kilogram »eksploziva«, kar ponazarja, kako preprosto je takšno napravo uporabiti za napad.
Na konferenci je bilo tudi ugotovljeno, da se lahko kompaktna brezpilotna letala uporabljajo tudi za izvajanje kemičnih in bioloških napadov.
Kvadrokopter DJI Phantom lahko prek spleta kupite za samo 479 dolarjev, medtem ko bo model s kamero visoke ločljivosti stal 1258 dolarjev.
Na konferenci so jo poimenovali "izbira teroristov".
DJI Spreading wings s1000 nosi do 11 kg tovora
A kljub vsem pomislekom, povezanim z električnimi droni, jih ZDA ne nameravajo popolnoma prepovedati, temveč odobravajo njihovo uporabo v miroljubne namene. Tako sta se ta mesec ameriška zvezna uprava za letalstvo (FAA) in CNN dogovorila o skupnem razvoju dronov, s katerimi bodo lahko novinarji kanala snemali reportaže.
Višji podpredsednik CNN John Vigilante je opozoril, da bodo zaradi tega projekta operaterji lahko varno delovali v ameriškem zračnem prostoru.
Eden od ciljev sodelovanja CNN-FAA je spodbujanje uporabe dronov za druge namene kot za rekreativno ali amatersko fotografiranje.
Vendar se majhni droni že aktivno uporabljajo, tudi na najbolj nepričakovanih področjih. Prejšnji teden je na primer dron z 2,7 kg metamfetaminov strmoglavil na parkirišče supermarketa v Tijuani blizu ameriško-mehiške meje.
Policija iz Tijuane je sporočila, da se je tokrat prvič srečala z uporabo dronov za prevoz mamil, ni pa še mogoče ugotoviti, koliko drugih dronov za dostavo mamil je varno letelo čez mejo in kako dolgo se je to dogajalo.
Parrot Bebop dron in nadzorni sistem
Po napovedih CEA (Consumer Electronics Association) bo trg malih potrošniških dronov leta 2015 dosegel 130 milijonov dolarjev, kar je 55 % več kot leta 2014.
Številka na prvi pogled ni zelo velika, bolj pomemben pa je sam trend. 55 % je zelo impresivno povečanje. Poleg tega moramo upoštevati, da govorimo le o majhnih letalih, opremljenih z elektromotorji. To je o napravah, ki so prej veljale za nič drugega kot smešne igrače.
Industrijski in vojaški droni so povsem različna trga in v tej napovedi niso upoštevani.
Na največjem tehnološkem sejmu zabavne elektronike CES 2015, ki je potekal v Las Vegasu, se je predstavilo več kot 100 modelov različnih dronov, kljub temu, da roboti in kvadrokopterji nikoli niso bili glavna tema CES-a. Razmere pa se spreminjajo. Letos je dron AirDog - razvoj latvijskega startupa AirDog z istim imenom - prejel eno od nagrad CES 2015.
Nič manj pomembno je izjemno zanimanje strokovnjakov, novinarjev in obiskovalcev CES za stojnice z letali. Mala startupa in podjetja, ki so predstavljala svoje modele, niso pritegnila nič manj gledalcev kot razkošno okrašene stojnice velikanov elektronske industrije z avdio, video in gospodinjskimi aparati.
Zmagovalec CES 2015, latvijski dron AirDog lahko sledi "lastniku" in ga samodejno posname
Strokovnjaki so doslej opredelili dva glavna scenarija za uporabo majhnih dronov.
Prva in glavna stvar je opazovanje ter fotografiranje in video snemanje. Drugi je dostava majhnega tovora.
Oba scenarija po eni strani ponujata izjemne priložnosti, po drugi strani pa sta prežeta s precejšnjimi potencialnimi nevarnostmi.
Sodobni droni ponujajo največ možnosti za kakovostno snemanje na težko dostopnih ali nevarnih mestih. Televizijske hiše, novinarji, video režiserji, snemalci in ljubitelji ekstremnega snemanja so jih že cenili in jih aktivno uporabljajo. Količina videoposnetkov z droni, naloženih na YouTube, eksponentno narašča.
Za tovrstno uporabo dronov se zanimajo tudi storitvena podjetja, ki servisirajo tehnološke in infrastrukturne objekte. Kakovostni video in foto posnetki lahko prikažejo stanje ladijskega trupa, daljnovodov, stanje naftovodov in plinovodov ter drugih težko dostopnih objektov, kjer je potrebno vizualno opazovanje.
Glede na to, da lahko sodobni standardni modeli kvadrokopterjev ostanejo v zraku približno 30 minut in imajo doseg več kot 4 km, so zanimivi tudi za varnostna podjetja. Patruljiranje varovanih območij, velikih skladiščnih površin, nafte in cevovodov je le nekaj vidikov uporabe brezpilotnih letal.
Ker so sodobni droni opremljeni z inteligentnimi sistemi za nadzor in geopozicioniranje, lahko patruljiranje poteka v polavtomatskem in avtomatskem načinu, kvadrokopter, opremljen s 3D kamero, pa lahko samostojno leti okoli nastajajočih ovir.
Kar zadeva drugi primer uporabe, in sicer dostavo tovora, se zanj zdaj zanimajo resni igralci, kot so , in mala podjetja, vendar je zaradi tehnoloških in zakonodajnih omejitev še vedno raziskovalne narave.
Če govorimo o potencialni nevarnosti, ki jo lahko predstavlja takšna uporaba dronov, potem je to predvsem tihotapstvo in terorizem.
Najnovejši kvadrokopterji enega od vodilnih v industriji, DJI, lahko dvignejo do 11 kg teže, ostanejo v avtonomnem letu do 25 minut in preletijo 4,5 km brez polnjenja. Doslej se takšni kazalniki izvajajo v različnih modelih, vendar je očitno, da bo prej ali slej eden od vodilnih modelov prejel takšne značilnosti.
Konec koncev, kaj je 11 kg z vidika?
To je na primer 11 kg kokaina, ki stane več kot milijon ameriških dolarjev, ali 11 kg sodobnega eksploziva CL-20, kar je več kot 200 kg ekvivalenta TNT. Škoda, ki bi jo lahko povzročil majhen dron s takšno bombo, spravlja varnostne strokovnjake v paniko.
Svetlobna predstava z avtomatskim nadzornim sistemom za 49 dronov
Nekateri uporabljajo drone za izlete ali nepozabne dogodke, v resnici pa je vredno razmišljati širše. Te leteče naprave imajo veliko večji potencial - lahko distribuirajo internet, dostavljajo hrano in zdravila ter pomagajo izvajati nadzor. Zahvaljujoč dronom se je pojavil celo nov. Trenutno smo na samem začetku revolucije dronov, zato je vredno izvedeti vse o teh pripomočkih.
Zgodovina dronov
Naprave, ki jih imenujemo "droni", pravzaprav spadajo v dve kategoriji. Nekateri so povsem avtonomen pripomoček, ki leti brez človeškega posredovanja. Drugi upravljajo z daljinskim upravljalnikom - pilot stoji na tleh in spremlja gibanje drona ali pa je v sobi in ga opazuje z zaslona ali s posebnimi očali. Obe vrsti uporabljata različne tehnologije in imata različne zmogljivosti, vendar veljata enako za brezpilotna letala. Zato jih bomo v tem članku označevali z enim izrazom.
Zamisel o dronih obstaja že več kot stoletje. Pravzaprav ni tako novo: človeštvo je iznašlo toliko načinov letenja, vendar se je večina izkazala za nevarne, zakaj se torej ne bi domislili brezpilotnega letalnika? Leta 1898 je Nikola Tesla uporabil "telemehanizacijo" za daljinsko upravljanje majhnega čolna z uporabo radijskih frekvenc. Drug primer zgodnjega drona je Kettering Beetle, eksperimentalna raketa brez posadke, ki jo je med prvo svetovno vojno razvil znanstvenik Charles Kettering. In v tridesetih letih 20. stoletja je britanska vojska za vojaška testiranja uporabila prvo radijsko vodeno letečo tarčo brez posadke, Queen Bee.
Na začetku so se brezpilotna letala že dolgo uporabljala v vojaške namene. Potrošniška brezpilotna letala so se pojavila od ljubiteljev radijsko vodenih letal. V poznih 2000-ih so ugotovili, da imajo njihovi pametni telefoni vse, kar potrebujejo za domačega avtopilota. Nekdo je začel razstavljati telefone na dele, drugi pa so začeli kupovati potrebne dele, na primer merilnik pospeška, žiroskop in majhen procesor. Vse to so pritrdili na svoja letala. Telefoni so se razvijali vse hitreje, njihovi deli pa cenejši in boljši. Kmalu je lahko vsak z osnovnim znanjem programiranja in prostim večerom kupil potrebne dele in izdelal svoj dron.
Deli pametnega telefona, ki se uporabljajo v dronih
- Žiroskop- majhen senzor, ki določa, v katero smer je obrnjena naprava. Pomaga, da se dron premakne natanko tam, kjer mu naročite.
- Merilnik pospeška- senzor, ki določa hitrost in smer gibanja. Pomaga obdržati dron na pravem mestu in na pravi višini.
- GPS navigator- brez tega dron ne bi razumel, kje je in kam gre.
- procesor- mikroračunalnik, zahvaljujoč kateremu so vse naprave vsako leto hitrejše in učinkovitejše. Procesorje za drone izdelujejo ista podjetja, ki jih proizvajajo za mobilne naprave.
- Kamera- boljša kot je kamera, bolj inteligenten in avtonomen je vaš dron.
Vendar pa dolgo časa nihče ni mislil, da bodo navadni ljudje imeli brezpilotna letala - prvi komercialni modeli so stali na tisoče dolarjev, za njihovo lansiranje pa je bilo potrebno razumeti tehnologijo. Takšne pripomočke so uporabljali predvsem za snemanje filmskih uspešnic. Nato se je leta 2010 Parrot pojavil na razstavi in predstavil svoj AR Drone, ki ga je mogoče upravljati z iPhone in iPod Touch. Imel je kameri na sprednji in zadnji strani, zaradi česar je bilo upravljanje drona podobno igri . Najpomembneje je bilo, da je bil tak dron enostaven za upravljanje – zahvaljujoč senzorjem je dron sam vzdrževal ravnotežje v zraku, le voditi ga je bilo treba. To je bil pravi preboj.
Leta 2013 je priljubljenost dronov začela naraščati. Takrat je Dà-Jiāng Innovations Science and Technology Co. Ltd (DJI) je predstavil dron Phantom, ki je lahko izvajal različne trike in se s pritiskom na gumb vrnil nazaj k lastniku. DJI je naredil prvi dron, ki ni bil samo igrača ali prefinjeno orodje. Tako je ime proizvodnega podjetja v svetu dronov dobilo izjemen pomen.
Od predstavitve prvega drona Phantom se je spremenilo vse in nič. Razvijalci izdajajo nove in izboljšane drone z izboljšanimi funkcijami, kamerami in varnostnimi funkcijami. Nekateri droni so bili tako veliki, da so lahko prenašali majhne tovore. Drugi so bili, nasprotno, zelo majhni in so stali manj kot polnilnik za iPhone. Zdaj lahko kupite dron, ki bo deloval pod vodo ali vzletel s strehe. Razcvet pametnih telefonov je še naprej spodbujal inovacije na področju dronov, pri čemer so podjetja, kot sta Intel in Qualcomm, začela izdajati namenske čipe in programsko opremo za drone. Kvadrokopterji so se naučili samostojno obleteti ovire, ohraniti ravnotežje v močnem vetru, se dvigniti višje in leteti dlje. Za samo tisoč dolarjev lahko kupite dron s kamero 4K, ki bo deloval na baterijo 30 minut in lahko preleti več kot šest kilometrov ter se sam izogiba oviram.
Uganete, kdo izdeluje ta dron? Tako je, DJI. Ne glede na to, kako hitro se trg spreminja, to podjetje vedno zmaga. Ima več tekmecev, kot sta 3D Robotics in GoPro, a so daleč od tega. Startupi, kot sta Lily Robotics in Zano, so propadli. Tudi Parrot je skoraj opustil izdelavo dronov. Yuneec je bolj ali manj resen tekmec, saj se nahaja blizu svojih kitajskih tovarn in raziskovalnih centrov, zaradi česar je hitrejši in učinkovitejši.
Trg potrošniških dronov še vedno ni blizu velikosti mobilnega trga – FAA ocenjuje, da bo število prodanih potrošniških dronov leta 2020 doseglo 4,3 milijona. Vendar ta trg hitro raste. Letenje z droni za čudovite fotografije je šele začetek. Nekega dne bodo nebo zapolnili droni, večinoma v lasti podjetij. Vendar to ni gotovo, saj eno zelo pomembno vprašanje ostaja nerešeno.
Prihodnost dronov
Prihodnost dronov je odvisna od njihove zakonske ureditve. Na primer, zdaj v Rusiji teža brezpilotnega letala znaša 30 kilogramov (to vključuje brezpilotna letala, kvadrokopterje in radijsko vodene modele). UAV, težji od 30 kg, so predmet državne registracije. Toda postopek uporabe brezpilotnih letal še ni urejen na zvezni ravni. Vlada bo do leta 2019 legalizirala komercialni prevoz potnikov in tovora z droni.
Zmogljivosti drona
Toda predstavljajmo si, da so zakoni dronom dali popolno svobodo delovanja. V tem primeru bi imeli povsem nove priložnosti. Odkar je Amazon uvedel dostavo Prime Air z dronom v 60 minutah, si vsa podjetja želijo enako storitev. Podjetje Jeffa Bezosa trenutno preizkuša dostavo majhnih paketov v Veliki Britaniji in upa, da bo kmalu razširilo svoj doseg. Ruska pošta je nedavno lansirala prvi dron. Res je, da je bilo neuspešno - dron se je zaletel v steno hiše. Lani je German Gref z dronom dostavljal gotovino.
Ameriški Domino že dostavlja pico z droni na Novi Zelandiji, startup Zipline pa uporablja drone za dostavo zdravil na podeželje v Ruandi z dronom do določenega doma Po dostavi tovora se bodo takšni droni vrnili nazaj v tovornjak in polnili na poti do naslednjega območja.
Zipline droni
Droni lahko letijo na nedostopna in nevarna območja in odvržejo potrebne zaloge. Dron je sposoben doseči in raziskati skoraj vsak kraj, kamor ljudje ne morejo ali nočejo.
Raziskovalci in inženirji vse bolj razmišljajo o ustvarjanju celega »roja« dronov, ki bodo delovali usklajeno, kot jata ptic ali žuželk. Takšen roj lahko nosi velika bremena ali se razdeli na dele, da razišče različna področja terena. Primer roja brezpilotnih letalnikov v akciji smo videli lani na polčasu Super Bowla ali na glasbenem festivalu Coachella letos aprila.
Polet z dronom je spremljal nastop skupine Odesza ta vikend.
Dron je brezpilotno zračno plovilo (ali podobno neleteče vozilo na lastni pogon). Tisti, ki ste gledali film "Oblivion", se morda spomnite dronov kot avtonomnih bojnih vozil, ki nadzorujejo določeno območje. Droni opravljajo predvsem izvidniško funkcijo. Lahko se premikajo v pogojih, ki niso varni za človeka, so dovolj avtonomni, da ostanejo dolgo časa brez podpore (na primer, droni se polnijo od sonca), njihova intrinzična vrednost v odsotnosti človeškega pilota se približuje ničli. Brezpilotna letala bodo v prihodnosti lahko opravljala številne uporabne funkcije: spremljanje vremenskih razmer in ozemlja, hitro dostavo potrebnega tovora, izvajanje bojnih operacij brez vključevanja človeških enot in drugo.
V Rusiji se je začel razvoj prvega letala za večkratno uporabo. Izdelave raketoplana brez posadke se je lotilo podjetje ISON, ki je RIA Novosti posredovalo sliko nove naprave. Pričakovati je, da bo z njegovo pomočjo mogoče izstreliti tovor v nizko zemeljsko orbito.
Vprašanje varnosti med gradbenimi deli še zdaleč ni prazna fraza. Navsezadnje lahko najmanjša napaka povzroči ne samo poškodbo ene osebe, ampak tudi nevarnost v prihodnosti. Nove tehnologije pa lahko pomagajo izboljšati varnostni nadzor. Strokovnjaki podjetja Doxel so na primer razvili robota-delovodjo goseničarja, ki bo skeniral objekt, ki se gradi, in ljudi obvestil o kršitvah in konstrukcijskih napakah, ki bi lahko v prihodnosti predstavljale celo nevarnost.
Kako deluje dron? Po kakšnem principu deluje? Za vse, ki jih robotika vsaj malo zanima, so to pereča vprašanja. Po drugi strani pa ponujamo najbolj podrobne odgovore nanje. Pa začnimo od začetka.
Kaj je dron?
Tako se imenujejo letala, ki jih upravlja oseba na daljavo z daljinskim upravljalnikom ali s pomočjo potovalnega računalnika (slednji so običajno namenjeni opravljanju vojaških ali drugih posebnih nalog). Izraz "dron" je sprva nastal bolj kot igriv vzdevek in ni bil polnopravni znanstveni koncept. Še v prejšnjem stoletju so letalsko opremo poimenovali brezpilotna letala (v prevodu iz angleščine "dron") zaradi specifičnega hrupa motorjev, ki spominja na bučanje čebeljega panja. Zdaj se ta izraz uporablja predvsem v novinarstvu; V strokovnih krogih sta bolj priljubljena izraza »brezpilotno letalo« ali preprosto »dron«.
Vrste dronov
Sodobni modeli dronov so zelo raznoliki. Med seboj se razlikujejo predvsem po namenu. Na primer, obstajajo komercialni droni (imenovani tudi civilni). Ta letala opravljajo družbeno koristne funkcije - prevažajo blago, gnojijo polja, pomagajo pri gradnji stavb, znanstvenih raziskavah itd. Druga večja kategorija dronov so potrošniški droni. To vključuje različne igrače brezpilotnih letalnikov. Namenjeni so zabavi v prostem času, z njihovo pomočjo lahko na primer organizirate prave dirke ali posnamete zanimive videe iz ptičje perspektive. V tretjo večjo skupino sodijo vojaški oziroma bojni droni. Zanje je značilna bolj zapletena zasnova in lahko opravljajo veliko več funkcij v primerjavi z drugimi "brati". Upoštevajte, da bodo kasneje v tem članku obravnavana brezpilotna letala prvih dveh kategorij. Kot že omenjeno, so vojaški modeli zelo različni in jih je najbolje obravnavati ločeno.
Leta 2014 je ameriška zvezna uprava za letalstvo brezpilotna letala razdelila na razrede. Vsak razred ustreza razredu zračnega prostora, v katerem je dron sposoben leteti. Tako razred G vključuje naprave, ki se lahko dvignejo na višino do 360 metrov. V razrede B, C, D spadajo brezpilotna letala, ki letijo na višini do 3000 metrov. Razred A se nanaša na brezpilotna letala, ki so dosegla višino od 5.400 do 18.000 metrov nad tlemi.
Iz katerih elementov je sestavljen dron?
Seveda je vsak dron edinstven na svoj način, vendar je še vedno nekaj osnovnih elementov, ki so prisotni v zasnovi vsake takšne naprave. Med njimi:
- okvir;
- kontrolor letenja;
- motorji;
- propelerji;
- regulatorji hitrosti;
- baterije.
Okvir- to je osnova vsakega drona. Vsi drugi elementi so pritrjeni nanj. Celotna življenjska doba drona je odvisna od tega, kako vzdržljiv in zanesljiv je. Okvir je izdelan iz polimerov ali lahkih kovinskih zlitin. Uporabijo lahko tudi karbon ali druge materiale, ki so lahki in hkrati vzdržljivi.
Kontrolor letenja je pravzaprav "možgani" drona. Sprejema signale, ki izhajajo iz nadzorne plošče (ali vgrajenega računalnika) in jih preusmeri na motorje ali druge strukturne elemente. Več signalov kot lahko krmilnik sprejme, več funkcij lahko opravlja dron kot celota. Na število prejetih signalov pa vpliva število senzorjev, vgrajenih v krmilnik letenja.
Pri različnih dronih je krmilnik letenja lahko sestavljen iz različnih elementov, vendar še vedno obstaja določen osnovni komplet, ki je potreben za vsak dron. Vključuje:
- glavni procesor - sprejema in obdeluje ukaze;
- barometer (senzor, ki določa višino leta naprave);
- merilnik pospeška (naprava, ki meri pospešek naprave);
- žiroskop (senzor, ki določa položaj drona v prostoru);
- smerna puščica (označuje smer, v katero naj dron leti);
- GPS navigator (določa geografski položaj drona);
- Wi-Fi;
Motorji, propelerji in regulatorji hitrosti. Strukturni elementi, odgovorni za let drona. Običajno zasnova zagotavlja štiri motorje, od katerih je vsak pritrjen na propelerje. Kontrolniki hitrosti nastavijo hitrost drona na podlagi podatkov, prejetih od krmilnika letenja.
Baterije. Očitno ta konstrukcijski element zagotavlja delovanje vseh elementov drona. Največja višina, do katere se dron lahko dvigne, je odvisna tudi od kapacitete baterije. Večina komercialnih in potrošniških dronov ni velikih dimenzij, majhne pa so tudi baterije, vgrajene vanje. Zaradi tega ni mogoče zagotoviti pomembnega trajanja njihovega leta. Reševanje tega problema je trenutno ena od prioritet.
Kako dron leti?
Velika večina komercialnih in potrošniških dronov se upravlja z daljinskim upravljalnikom (med vojaškimi so tudi popolnoma avtomatizirani). Daljinski upravljalnik je nastavljen na določene kanale (najmanjše število je štiri), prek katerih pošilja signale krmilniku letenja drona. Slednji po obdelavi signala le-tega preusmeri na regulator hitrosti, ki z vrtenjem propelerjev dron nastavi na želeno hitrost.
Mimogrede, vsi propelerji dronov se vrtijo v različnih smereh (en par v smeri urinega kazalca, drugi v nasprotni smeri). To je edini način za zagotovitev največje stabilnosti leta. Parametri vrtenja propelerja določajo tudi posebnosti leta. Na primer, če vsi propelerji delujejo z enako hitrostjo, letalo vzleti. Če eden od propelerjev deluje hitreje, se dron rahlo nagne in premakne v dano smer. Če dva propelerja začneta delovati hitreje naenkrat, se dron obrne v smer, ki sta jo določila.
Kot spremno besedo
Iz zgoraj opisanega postane jasno, da je načelo delovanja drona precej preprosto. Z zadostnim inženirskim znanjem lahko doma oblikujete svoj dron. Ponovno poudarjamo, da bo tej nalogi kos le oseba z dobrim inženirskim znanjem. Za takšne strokovnjake, mimogrede, obstaja celo poseben vir (ecalc.ch), ki vam omogoča, da oblikujete postavitev drona in razmislite o principu njegovega delovanja na spletu.
Povej prijateljem
Na vprašanje »kaj je dron?« marsikdo skoraj sam ve odgovor. Te naprave so znane tudi kot droni in so šele pred kratkim postale razširjene. Vendar jih je še vedno vredno podrobneje razmisliti.
Kaj je dron?
Medtem ko je opremo skoraj vedno mogoče popraviti ali zamenjati, je visoko usposobljene in visoko specializirane človeške vire težko nadomestiti. Zato človeštvo tako vneto premika naprej industrije, katerih rezultati bodo v prihodnosti lahko naredili delo ljudi varnejše. Primer je robotika, katere eden od plodov je posebna večnamenska naprava. Kaj je torej dron? To običajno pomeni brezpilotno, daljinsko vodeno, vendar obstaja širše razumevanje izraza. Droni ne letijo nujno, vendar jim je skupna osredotočenost na opravljanje določene naloge brez ali z minimalnim človeškim posredovanjem. Ni presenetljivo, da je UAV sprva uporabljala le vojska.
Zgodovina videza in razvoja
Avtor ideje o daljinsko vodenih napravah je bil, kar ni presenetljivo, Nikola Tesla. Leta 1899 je pokazal vodljivo plovilo, ki ga je zasnoval. Njegove ideje je leta 1910 nadaljeval mladi Američan Charles Kettering, ki je nameraval razviti letalo, ki bi delo opravljalo s pomočjo urnega mehanizma. Žal lahko rečemo, da mu ni uspelo.
Domneva se, da je bil prvi UAV razvit v Veliki Britaniji za vojaške namene leta 1933. V ta namen so uporabili obnovljeno dvokrilno letalo, vendar je od treh naprav le ena uspešno opravila let. Kasneje so se stroji postopoma izboljševali in pojavili so se novi načini upravljanja in spremljanja njihovih dejavnosti. Raziskave in razvoj so se intenzivno nadaljevale med drugo svetovno vojno in po njej. Bolj ali manj uspešne rezultate lahko imenujemo pojav slavnih V-1 in V-2. Podoben razvoj je bil izveden v ZSSR.
Poleg izključno vojaških namenov so UAV uporabljali tudi za urjenje bodočih vojakov. Vendar ni miroval in vodilne sile so še naprej razvijale orožje, ki bi lahko odvrnilo sovražnika. V nekem trenutku je ZSSR celo postala vodilna v obsegu proizvodnje UAV. Vendar so takrat prednjačile ZDA, saj so bile v vojni z Vietnamom izgube njihovih letal prevelike – na pomoč so priskočili droni.
Kljub svoji prvotno vojaški »naravi« so UAV-ji našli tudi svoj civilni namen. V novi funkciji so dobili tudi krajše vsakdanje ime - droni, ki je postalo še pogostejše od okrajšave. Mimogrede, to je neposredno povezano z njihovimi dejavnostmi, saj je dron iz angleščine preveden kot "čmrlj" ali glagol "brenčati". Dodaten zagon njihovemu razvoju je dalo tudi prekvalificiranje, saj imajo civilni radijsko vodeni droni veliko zmogljivosti. Toda vsak namen zahteva svoje značilnosti, zato robotika še vedno ne miruje. Tako se zdi, da ni več vprašanj o tem, kaj je dron. Kaj so?
Vrsta
Drone praviloma ločimo po velikosti in krmilnih lastnostih. Po prvem kriteriju so 4 kategorije:
- Mikro. Naprave v tej skupini tehtajo do 10 kilogramov. Sposobni so neprekinjenega letenja eno uro na višini do 1 kilometra.
- Mini. 10-50 kilogramov, omejitev višine - 3-5 kilometrov, trajanje leta - do nekaj ur. Lažje naprave v tej kategoriji se lahko še vedno štejejo za civilne, vendar ne.
- Povprečje. Teža do 1 tone, trajanje leta - 10-12 ur, največja višina - 9-10 kilometrov.
- Težko. Do en dan v letu na višini do 20 kilometrov.
Glede na značilnosti njihovega delovanja lahko ločimo naslednje:
- neobvladljiv;
- avtomatsko;
- daljinsko voden.
Tipična naprava
Standardna zasnova UAV vključuje satelitski navigacijski sprejemnik ter žiroskop in merilnik pospeška. Poleg tega mora imeti naprava programabilni modul. Za pisanje delovnih algoritmov se uporabljajo jeziki na visoki ravni: C, C++, Modula-2, Oberon SA ali Ada95.
Če je treba določene informacije tudi shraniti in poslati operaterju, potem je v zasnovo vključen tudi oddajnik. Morebitna druga oprema se doda glede na namen uporabe. Upravljani droni morajo imeti tudi sprejemnik ukazov in oddajnik telemetričnih informacij.
Namen
Obstaja ogromno namenov, za katere se lahko uporablja leteči dron. Poleg že omenjenih vojaških namenov se ukvarjajo z aerofotografiranjem in nadzorom varnosti. Obstaja veliko industrij, ki imajo takšne naprave v svojem arzenalu: kmetijstvo, ribištvo, varstvo gozdov, kartiranje, energetika, geologija, gradbeništvo, mediji itd. Razvijalci že iščejo načine, kako zagotoviti dostavo različnih tovorov z droni. , za vzpostavitev zanesljive komunikacije z oddaljenimi območji ob zmanjšanju stroškov goriva in varovanju okolja. Z eno besedo, proizvajalci imajo precej težav, saj že obstaja povpraševanje po nekaterih funkcijah, ponudbe pa še ni. Potencial je torej ogromen.
fotografija
Ločeno je treba omeniti nov hobi, ki je nastal zaradi široke uporabe UAV. Gre za fotografiranje iz kotov, ki jih je bilo prej neverjetno težko doseči. Leteči dron z miniaturno kamero vam omogoča, da na znane znamenitosti pogledate s povsem drugega zornega kota in jih vidite na nov način. In najuspešnejši kadri redno sodelujejo na posebnih tekmovanjih pod okriljem vplivnih revij, na primer National Geographic.
Multikopterji
Obstaja kategorija, ki se pogosto obravnava ločeno zaradi razlik v zasnovi. Pravzaprav se brezpilotno letalo kvadrokopterja ne razlikuje toliko od običajnih UAV, ima le več rotorskih sistemov – v tem primeru štiri. Prav ta oblika je postala najbolj priljubljena med civilnimi droni. Vendar pa je zagotavljanje varnosti njihovih letov postalo resen problem, saj lahko, če se baterija nenadoma izprazni z višine 0,5-1 kilometra, tudi dokaj lahka naprava povzroči poškodbe ljudi, zato je priporočljivo, da ne vzamete le posebnih tečaje o upravljanju UAV, ampak tudi upoštevati posebna pravila.
Med napravami, ki imajo uporabne praktične aplikacije, je mesto za igrače in zabavo. Tako je pred nekaj leti veliki proizvajalec Parrot predstavil dron, ki deluje kot zanesljiva budilka. Takoj ko je prišel čas za prebujanje, je pobegnil ali odletel od svojega lastnika, izklopiti pa ga je bilo mogoče le tako, da ga je ujel, zaradi česar je bilo veliko težje ponovno zaspati. Takšna naprava torej ne more biti samo uporabna, ampak tudi zabava, odvisno od vaše domišljije.
Nekdo se je na primer domislil, da bi svojo mačko, ki je umrla pod kolesi avtomobila, počastil z izdelavo izvirnega kvadrokopterja. Med življenjem so žival poimenovali v čast enega od bratov Wright, po smrti pa so na njeno plišasto žival pritrdili vijake, celotna konstrukcija pa je bila leta 2012 predstavljena javnosti na eni od razstav sodobne umetnosti. Odzivi so bili mešani, vendar je dogodek povzročil široko polemiko. In če ta dron kvadrokopter v obliki mačke verjetno ni najboljša ideja, vedno obstaja možnost, da si izmislite nekaj svojega.
Razpoložljivost
Pri prodaji civilnih modelov ni omejitev, seveda pa bojnega brezpilotnega letala ni enostavno kupiti, zato tisti, ki želite fotografirati in snemati z višine, poznane pticam, opazovati prometno situacijo ali uporabiti kakšen druge funkcije teh naprav, lahko to počnejo prosto. Nekateri navdušenci si jih raje izdelajo sami, sploh če imajo ustrezno znanje. Oblikovanje letečega drona s kamero ni tako težka naloga za obrtnike, v skrajnih primerih ga je vedno mogoče naročiti, cene modelov so precej dostopne - povprečni stroški se gibljejo okoli 300 ameriških dolarjev. Obstajajo pa tudi cenejši vzorci, ki so dobesedno na dlani.
Nasprotniki
Kljub temu, da so se naprave v kategoriji »droni/droni« razširile šele pred kratkim, je že veliko ljudi, ki zagovarjajo omejitve ali celo prepoved teh naprav. Svoje stališče utemeljujejo z dejstvom, da UAV, ki poplavljajo mesta, ne ustvarjajo le nepotrebnega hrupa, ampak lahko tudi fotografirajo in snemajo skozi okna zgradb ter tako posegajo v zasebnost. Doslej so nasprotniki nezadovoljstvo izražali predvsem v ZDA, o zakonodaji, ki bi urejala delovanje dronov, pa resneje ni bilo govora. Vendar pa povpraševanje ustvarja ponudbo – nekateri proizvajalci že prodajajo naprave, ki ugotavljajo prisotnost letala v določenem radiju. Senzor razlikuje napravo od ptic po naravi svojega gibanja in oddaja poseben zvočni signal, vendar se lastnik sam odloči, kaj storiti z nepovabljenim "gostom".
Proizvajalci
Če govorimo o kategoriji "bojnih dronov", potem bo Izrael na tem področju nedvomno vodilni v svetu. Je pa seveda vodilni izvoznik, saj po nekaterih ocenah zavzema približno 40 % mednarodnega trga. Države z velikim deležem vojaško-industrijskega kompleksa, kot sta ZDA in Rusija, z izraelskimi agencijami sklepajo pogodbe za skupni razvoj naprav.
Drug resen igralec na trgu je Iran. Po mnenju strokovnjakov so najnovejši dogodki lokalnih proizvajalcev povsem sposobni tekmovati z izraelskimi izdelki. Tudi argentinska vojska se lahko pohvali z zadostnim številom modelov za različne namene.
Možnosti razvoja
Bojna prihodnost brezpilotnih letal je nedvomna - v vsakem primeru bodo našli uporabo. Kar zadeva civilne strukture, so obeti še bolj zanimivi. Po odprtih informacijah, ki so jih zbrale organizacije EU, bo do leta 2020 povpraševanje potrošnikov po UAV porazdeljeno po panogah takole: 45 % bo šlo za vladne agencije, 25 % za gasilce, 13 % za kmetijstvo in gozdarstvo, 10 % za energetiko, 6 % - pregled zemeljske površine in preostalih 1 % - komunikacije in radiodifuzija.
Mnogi projektantski biroji pa že razmišljajo, kako bi lahko organizirali dostavo z droni. Hkrati je treba rešiti precej veliko težav: od problema zadostne nosilnosti in življenjske dobe baterije do vprašanja okolju prijaznega odstranjevanja. Toda na splošno je to področje robotike več kot obetavno.
V Rusiji
V Ruski federaciji je bil stari razvoj iz ZSSR iz takšnih ali drugačnih razlogov seveda izgubljen, zato je bilo to industrijo dejansko treba obvladati na novo. Leta 2009 je bila podpisana pogodba z izraelskim podjetjem za nakup UAV, kasneje pa je bilo odločeno, da bodo ruska brezpilotna letala razvijali samostojno. Ministrstvo za obrambo je v ta namen namenilo 5 milijard rubljev, vendar naložbe niso prinesle želenega rezultata - naprave preprosto niso zdržale testnega programa.
Leta 2010 je podjetje Transas zmagalo na razpisu za raziskave in razvoj za ustvarjanje UAV, še posebej, ker je že imelo izkušnje s takšnim razvojem. Nadaljnji dogodki glede uspeha razvoja so do neke mere tajni podatki. Leta 2012 je postalo znano, da je model Orlan-10 uspešno opravil teste. Po sodelovanju na več vajah je model prejel visoke ocene in dobre kritike vojske, vendar je ta naprava namenjena le kratkemu dosegu, zato razvoj poteka v več drugih smereh, da bodo tudi ruski brezpilotni letalniki lahko sprejemali udarne namene in uspešno ščitili meje pred morebitnimi grožnjami.
Leta 2014 naj bi testirali UAV srednjega dosega, pa tudi prototipe z vzletno težo od 10 do 20 ton. Javnosti je bil predstavljen tudi izvidniški kompleks Iskatel, ki je prejel številne komentarje, vendar je bil na splošno prepoznan kot zelo obetaven. Poročali so tudi, da je bil model Forpost izdelan v enem od ruskih podjetij skupaj z Izraelom.
Kljub vsem težavam ima industrija dober potencial, a na žalost ruski brezpilotni letalniki v bližnji prihodnosti verjetno ne bodo prejeli "drugega vetra" v obliki preureditve za civilne specialitete. Velikih proizvajalcev naprav za splošno populacijo ni in jih še ni pričakovati.