Беспилотный транспорт уже крепко обосновался в обыденной жизни: в городах России появились роботы-доставщики, автономное такси и даже дроны-курьеры. Эксперты отмечают, что за последние годы сфера стала еще технологичнее за счет уникальных проектов и разработок как отечественных, так и мировых ученых.
Редакция Enter совместно с экспертами Иннополиса решила изучить тенденции развития беспилотников. Рассказываем о том, какие решения представили специалисты города и не только, в чем заключаются основные проблемы сферы и какое будущее ждет беспилотники в течение пяти лет.
Экскурс в историю: Когда и зачем появились беспилотники
Определить однозначно, в какой момент началось конструирование и создание беспилотников, практические невозможно. Первые попытки развития автономного летательного транспорта предпринимались в 1850-е годы: появились беспилотные аэростаты, управляемые по проводам противокорабельные торпеды и даже дирижабли. Известно, что в 1899 году инженер и изобретатель Никола Тесла продемонстрировал небольшое радиоуправляемое судно и уже тогда заявил, что беспилотные аппараты могут использоваться не только в военной сфере, но и в гражданской.
Дальнейшее развитие беспилотников в качестве летательных аппаратов произошло в XX веке: были разработаны системы дистанционного управления транспортом и представлены автоматические аэропланы, гидросамолеты и ракетоносцы. В тот же период братья Уилбер и Орвилл Райт из США разработали авиаторпеду Кеттеринга, то есть управляемый часовым механизмом самолет, который в заданный момент сбрасывал крылья и падал на вражеские позиции. Эту разработку считают одной из главных в рамках развития беспилотного летательного транспорта, и некоторые ученые начинают отсчет его истории именно с этого аппарата.
Уже позже с развитием радио и авиации специалистам сферы удавалось достичь все новых успехов. Например, активная разработка и конструирование беспилотного летательного транспорта началась в СССР: в 1930-1940-е годы ленинградский Научно-испытательный минно-торпедный институт начал проектировку планера со специальным назначением, который запускался с «воздушного старта» и мог самостоятельно сесть на воду. Первые попытки создания беспилотного транспорта повлияли на появление специалистов и ученых в этой сфере, что позволило изучать разные механизмы и впоследствии создавать новые аппараты.
Что касается развития наземного автономного транспорта, то их создание в мировой истории относят к 1920-м годам — именно тогда специалисты обратили внимание на перспективность сферы. К 1980-м появились первые прототипы беспилотных автомобилей: их развитием занимались Университет Карнеги-Меллона в США, компании Mercedes-Benz и Eureka Prometheus Project от Военного университета Мюнхена.
Главным событием, повлиявшим на развитие беспилотного наземного транспорта, стала серия технологических конкурсов DARPA Grand Challenge — соревнования автомобилей-роботов, организаторами которых выступило управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. Впервые конкурс прошел в 2004 году, но тогда победителя определить не получилось — никто из команд не смог преодолеть запланированный маршрут. Но большинство участников продолжили развитие в карьере и позже стали лидерами полномасштабных проектов по изучению и созданию беспилотного наземного транспорта. Например, инженер Крис Урмсон стал одним из лидеров проектов Google по развитию беспилотных автомобилей, а позже основал собственную компанию Aurora. Его проект занимается разработкой технологий для автономного вождения.
Российские разработки и уникальные технологии Иннополиса
В современном контексте у дронов отчасти сформировался отрицательный образ, но по словам директора «Русдронопорт» Николая Ряшина, именно сейчас идут активные попытки исправить эту репутационную ситуацию, поскольку последние события дали мощнейший рывок для развития технологий в этой сфере.
Николай Ряшин
генеральный директор ООО «Русдронопорт»
С точки зрения имиджа — о дронах, в основном, говорят с негативным подтекстом, однако с точки зрения технологий в этой области сделали большой рывок. Так, в нашей стране есть стратегия по развитию отрасли беспилотников до 2030 года, пять федеральных проектов в рамках одного национального, также появились проекты-маяки в индустрии, а НТИ стали делать больший фокус на дроны (Национальная технологическая инициатива, — прим. Enter).
Как и любая большая отрасль, производство беспилотников тянет за собой развитие других сфер, которые ее обслуживают: радиоэлектроники, создания композитов, антидроновой защиты и специальной наземной инфраструктуры. Конечно, у нас есть мечта, чтобы беспилотники в нашей стране, именно в гражданском секторе, выросли до космических цифр в полтриллиона до 2030-х годов. И я думаю, что частично эти планы могут быть реализованы.
Для достижения поставленных целей, конечно же, помогают проекты, которые создаются или тестируются в Иннополисе. Один из самых ярких в сфере беспилотных летательных аппаратов является коллаборация «Русдронопорта» с «Почтой России», которые планируют доставлять посылки при помощи дронов. По словам Николая Ряшина, перевозка грузов на небольшие расстояния в России — достаточно дорогая и неконкурентоспособная. При этом мало кто обращает внимание на доставку «последней мили», то есть отправку груза от распределительного центра до дома или удаленной точки.
Не все грузы можно доставлять дронами. «Русдронопорт» и «Почта России» планируют отправлять только малогабаритные пакеты, которые не требуют особых условий транспортировки. На данный момент компании занимаются созданием технологичного решения. Известно, что для доставки будут использоваться два вида дронов — вариант с тремя ячейками для посылок и аппарат с местами для одновременного хранения до восьми отправлений. Максимальный вес посылки при этом составит 10 килограмм. Кстати, в будущем доставлять посылки с помощью дронов компания планирует и через другие службы, например, Ozon, Wildberries, СДЭК и так далее.
Разработками в беспилотном транспорте в городе также занимаются в Центре беспилотных технологий Университета Иннополис. Специалисты центра развивают программно-аппаратный комплекс контроля сдачи практической части экзамена на водительские права для ГИБДД, разрабатывают собственные беспилотные наземные, подводные и летательные аппараты.
Дмитрий Девитт
руководитель Лаборатории воздушной робототехники Университета Иннополис
На данный момент мы в лаборатории сфокусированы на производстве умных дронов и конвертопланов, а также печатных плат — смеси квадрокоптера и самолета. Преимущества таких беспилотников в том, что они не требует взлетно-посадочной полосы или пускового устройства, взлетают за счет электрических подъемных моторов, затем переходят в режим самолета с помощью бензинового маршевого двигателя.
Это позволяет в один полет преодолеть расстояние до 300 км. Применяются наши конвертопланы для инспекции, автономного мониторинга территорий и транспортировки грузов до 5 кг. Сейчас мы запустили серийное производство беспилотников под задачи лесничеств, энергетических компаний, нефтегазового сектора и МЧС, например, для поисковых спасательных операций.
Также в 2018 году компания «Яндекс» начала тестировать беспилотное такси в Иннополисе — идеальной локации для построения сценариев использования подобного вида транспорта. За несколько лет присутствия автомобили совершили больше 55 000 поездок, а роверы доставили более 70 000 заказов. Беспилотники работают в Иннополисе семь дней в неделю по определенному графику — с 6:00 до 23:00. Сервисом могут воспользоваться горожане или гости, которые заказывают машину через консьерж-сервис или обычное приложение «Яндекс Go».
Ксения Коникова
Руководитель по развитию бизнеса беспилотных технологий Яндекса
Опыт Яндекса, который прямо сейчас реализуется на улицах городов, — это яркий пример применения беспилотных технологий. С точки зрения такси у нас есть Иннополис, в котором впервые в Европе появилось автономное такси, а еще не так давно мы запустили роботакси в московском районе Ясенево. Если говорить про сценарии, то сейчас это выбранная зона, которая оцифрована, созданы специальные 3D-карты. Процесс заказа такси выстроен через обычное приложение Яндекс Go для пользователей. Кроме того, беспилотные технологии представлены не только в Москве и Татарстане, — это еще и роботы-курьеры на курорте Красная Поляна и в Санкт-Петербурге, то есть постепенно география расширяется.
Иннополис — это единственное место, где проходит открытое тестирование роботакси. Можно просто заказать такси и поехать, за рулем при этом никого не будет, но на пассажирском сидении все равно есть водитель-испытатель. Сейчас мы тестируем применение такси реальными пользователями, а с точки зрения беспилотной технологии, продолжаем накатывать километры и получаем все более автономную машину, которая способна справляться с большим числом сценариев благодаря Иннополису.
Доставку в городе осуществляют только роботы-доставщики Яндекса — обычных курьеров-людей в Иннополисе нет. При заказе еды из ресторанов жители могут выбрать доставку роботом-курьером в приложении Яндекс Еда или Telegram-боте. Робот-курьер передвигается по тротуарам со скоростью пешехода, самостоятельно планирует свой маршрут и объезжает препятствия. Когда робот подъезжает к подъезду, на телефон заказчика приходит уведомление. Открыть грузовой отсек клиент сможет с помощью своего телефона.
Куда движется индустрия и какие проблемы испытывает
За последние годы рынок беспилотников значительно вырос. Затраты на создание инфраструктуры для беспилотных летательных аппаратов в России составят 236 млрд рублей, о такой оценке Министерства транспорта РФ стало известно 18 июля 2023 года. И в сфере наблюдается несколько важных трендов. С увеличением числа видов дронов и автономного транспорта государство предлагает больше мер поддержки, появляются экспериментально-правовые режимы по эксплуатации транспорта, растет внимание со стороны общества к развивающейся сфере. Сегодня дроны широко используются в сферах сельского хозяйства, строительства, архитектуры, логистики и других направлениях.
Главным трендом в развитии беспилотного наземного транспорта считается микромобильность — поездки на небольшие расстояния на электросамокатах, сегвеях, моноколесах и велосипедах. Эти виды передвижения стали транспортом «последней мили», удобными для совершения небольших поездок от нуля до семи километров. Пользователи ездят на них от дома до остановок или метро, создавая непрерывный маршрут. Транспорт будущего также стремится к микромобильности и созданию автомобилей, которые не займут много места и подойдут для небольших поездок.
Одна из главных проблем, которая мешает развитию рынка, — нехватка грамотных и профессиональных специалистов. Большие компании пытаются «взращивать» молодых экспертов под себя и замечать их на этапе обучения в школе или вузах. Так, значимое количество перспективных кадров «предоставляет» Университет Иннополис, который обучает робототехнике, информатике, инженерным системам, анализу данных и другим дисциплинам. Однако с увеличением рынка растет и потребность в числе профессионалов. Поэтому в ближайшее время будет остро стоять вопрос по сокращению разницы в кадрах, которые «поставляют» профильные учебные заведения.
Перспективы развития: Станут ли беспилотники повсеместными
Сценариев развития беспилотных летательных аппаратов достаточно много, и они уже активно используются в разных отраслях. Многие специалисты сходятся во мнении, что дроны из военного сектора массово перейдут в гражданскую сферу. Например, аграрии и фермеры будут распылять при их помощи удобрения и средства защиты растений, мониторить состояние полей и рост урожая, заниматься инвентаризацией продукции и прогнозировать урожайность.
В строительстве при помощи дронов будут планировать и анализировать ход работ, контролировать безопасность на площадке, конспектировать строения и проводить картографирование. В сфере доставки дроны будут использоваться для инвентаризации складских помещений и отправки грузов в разные города России. Помимо этого внедрение дронов возможно в сферы экологического мониторинга, электроэнергетики, разных видов производства и нефтегазового сектора.
Дмитрий Девитт
руководитель Лаборатории воздушной робототехники Университета Иннополис
Ситуация в сфере беспилотников поменяется в лучшую сторону. Рынок применения робототехники понемногу находит свою нишу и начинает восприниматься большинством людей как благо. На позитивное отношение к беспилотникам влияют, например, такие мероприятия как гонка дронов — объединение соревновательного момента, беспилотных технологий и зрелищного спорта. Ближайшая гонка пройдет в Иннополисе 18—19 августа, участвовать в соревновании может как профессионал, так и любитель, а посмотреть — любой желающий.
Что нас ждет дальше — стагнация или экспоненциальный рост технологий — пока непонятно. На данный момент существует несколько тенденций развития индустрии. Первая — активная помощь государства в развитии транспорта и субсидирование компаний в секторе беспилотных технологий. Вторая — объединение монополистов для снятия регуляторных барьеров, которые не способствуют развитию отрасли. Сказать можно одно: это гигантский и быстрорастущий рынок. Надеюсь, в ближайшие пять лет среда станет еще более конкурентной, что существенно повысит качество, удобство и безопасность беспилотников для потребителя.
По словам руководителя по развитию бизнеса беспилотных технологий Яндекса Ксении Кониковой, у беспилотного наземного транспорта большие перспективы. Сфера подтягивает множество других отраслей, которым также дает поле для развития, — это вопросы по искусственному интеллекту, электронике и кибербезопасности. На рынке превалирует глобализация, которая даст возможность как интеграции небольшим игрокам, которые занимаются отдельно взятой технологией, так и масштабному росту крупных компаний в этой сфере.
Текст: Инзиля Шакирова
Изображения: sashaspi
