Применение БПЛА в доставке грузов

№106-1,

технические науки

Данная статья является обзором мирового опыта различных компаний в области доставки грузов с помощью беспилотников. Рассмотрены как крупные компании, так и небольшие. Рассказано также и о российских разработках.

Похожие материалы

Введение

Современного человека трудно чем-либо удивить. В нашу жизнь прочно вошло множество умных устройств и сервисов, в которых все настолько автоматизировано, что неровен час множество людей по всему миру окажется не у дел. Однако, пока этот день не наступил (в какой-то мере хочется верить, что он никогда не наступит), и удивить простого человека большим компаниям все еще есть чем.

В данном обзоре речь пойдет о таком диковинном сервисе, как доставка грузов посредством беспилотников (БПЛА), или как их еще называют, дронов. Рассмотрим самые известные случаи в новейшей истории, которые так или иначе связаны с предметом сегодняшнего обсуждения.

Amazon Prime Air

Как следует из названия, это сервис доставки заказов американского гиганта Amazon. На данный момент он все еще находится на этапе тестирования, однако уже сейчас есть что о нем рассказать. Сервис был анонсирован в декабре 2013 года основателем компании и ее генеральным директором Джеффом Безосом. По расчётам данный сервис может позволить доставлять товар в течение 30 минут, что в несколько раз быстрее, чем и без того молниеносная доставка Amazon Prime Now. Достичь такой скорости планируется за счет использования беспилотников, которым не страшны пробки, не важны светофоры и чужды практически все недостатки, присущие наземному транспорту. Но накладывает, конечно, использование беспилотников и ряд ограничений. Например, вес товара не должен превышать 2,25 кг, а пункт назначения не должен быть дальше, чем на расстоянии 16 км от места вылета дрона.

Первая тестовая доставка была произведена в декабре 2016 года, о чем Amazon гордо сообщила на официальном канале YouTube, приложив видеозапись процесса. Вес посылки составил 2,1 кг и доставлена она была за 13 минут. Компания Amazon делает большие ставки на этот сервис, однако отмечает, что полностью себя раскрыть он сможет только при практически полной автоматизации. Чтобы роль человека в данном процессе сводилась к контролированию погрузки товара, все остальное дрон делал бы самостоятельно. На фотографиях, представленных ниже, можно увидеть два прототипа будущих беспилотников (рис. 1 и 2).

Прототипы беспилотников Amazon Prime Air<br>
Рисунок 1. Прототипы беспилотников Amazon Prime Air
Прототипы беспилотников Amazon Prime Air
Рисунок 2. Прототипы беспилотников Amazon Prime Air

Google. Project Wings

Google как корпорация, старающаяся охватить как можно больше сфер бизнеса в своей деятельности, тоже не смогла остаться в стороне и не сделать свой вклад в развитие БПЛА. Корни проекта уходят в 2012 год, когда подразделение «X» компании Alphabet (материнская компания Google), нацеленное на инновационные разработки, начала работу над проектом Wings, анонс которого состоялся в августе 2014 года. Главное отличие проекта Wings от проекта Amazon состояло в том, что Google ориентировал этот проект не для собственных нужд, а на коммерческое использование. Дизайн беспилотников прошел несколько стадий, последнюю из которых можно увидеть на рисунке 3.

Финальный дизайн беспилотника «Project Wings»
Рисунок 3. Финальный дизайн беспилотника «Project Wings»

После публичного представления в 2014 году проект находился в поиске реального применения. Шли разного рода переговоры о доставке различных грузов, но ни один договор так и не был заключен. Последней каплей стал разрыв с компанией Starbacks Corp., которая изначально проявляла большой интерес к проекту. В настоящее время проект заморожен, а сотрудникам вежливо предложили подыскать себе новое место работы.

Дроны DHL

DHL, как одна из крупнейших компаний, осуществляющая доставку грузов и посылок, тоже проявляет сильный интерес к такому способу доставки.

Впервые испытания были проведены в 2013 году в Германии, городе Бонн. В процессе испытаний дрон, ласково называемый разработчиками «Parcelcopter», что можно перевести на русский язык как «посылколет», целую неделю переправлял посылки на другой берег реки Рейн (рис. 4). На одном берегу было место взлета, где дрон забирал посылку, на втором место приема, где посылки, соотвественно, сбрасывались. Расстояние, которое «Parcelcopter» преодолевал для доставки груза, составляло 1 километр.

Испытания дрона «Parcelcopter»
Рисунок 4. Испытания дрона «Parcelcopter»

Спустя год компания DHL возобновила испытания, суть которых заключалась в переправке лекарств из немецкого города Нордайх на остров Йюст. На этот раз расстояние составило уже 12 км, что гораздо больше, чем при первых испытаниях. Результаты, как и ожидалось, были очень положительные, дрон показал себя прекрасно.

Следующий этап испытаний состоялся только в 2016 году. Проводился он также в Германии, в горах. Доставка усложнилась тем, что между местом отправки и местом назначения, помимо расстояния в 8,3 километра, наблюдался перепад высот в 500 метров. Но и это препятствие «Parcelcopter» преодолел с честью.

Последняя версия беспилотника носит название «Parcelcopter 4.0» (рис. 5). Он оснащен специальным защищенным отсеком, вмещающим груз до 6 кг, способен перемещаться на расстояние до 100 км на одном заряде аккумулятора, развивая скорость до 150 км/ч. Согласно данным из открытых источников, дрон успешно завершил более 180 перелетов, преодолев в общей сложности расстояние в две с лишним тысячи километров.

На данный момент сервис еще не запущен в массовое пользование, испытания до сих пор продолжаются.

«Parcelcopter 4.0» в полете
Рисунок 5. «Parcelcopter 4.0» в полете

Компания Zipline и ее дрон для доставки медикаментов

Пока весь мир проводит бесконечные испытания и обивает пороги различных учреждений в попытках получить заветное разрешение, в Африке, а именно в стране Руанда, полным ходом идет процесс по доставке медикаментов и донорской крови посредством БПЛА.

Последовательность заказа следующая. Если врач какой-либо больницы испытывает нужду в тех или иных лекарствах или крови, он оправляет SMS-сообщение, в котором содержится заявка на необходимые ему единицы. Заявка попадает в центр логистики, где обрабатывается здешними работниками, после чего груз отправляется в дрон, который с помощью катапульты взмывает в воздух и летит к месту назначения (рис. 6). На месте он сбрасывает посылку, та на парашюте благополучно опускается на землю, а беспилотник возвращается на базу.

Беспилотник компании «Zipline»
Рисунок 6. Беспилотник компании «Zipline»

Один такой центр логистики позволяет обслужить больницы в радиусе 70 км. Кроме того, механизм катапульты для запуска БПЛА позволяет избавиться от нужды во взлетно-посадочных полосах, а также избавить сами беспилотники от шасси.

Правительство Руанды активно поддерживает данное направление и охотно финансирует полеты.

Российские разработки в области

Наши бизнесмены и предприниматели, вдохновившись опытом зарубежных коллег, решили не отставать от трендов и тоже попробовать себя на данном поприще.

Июль 2014 года ознаменовался для города Сыктывкар доставкой пиццы с помощью дронов. Компании «ДоДо Пицца» и «Коптер Экспресс» решили удивить простых людей, предлагая им прямо на улице заказать пиццу. Заинтересованные граждане делали заказ, а через 15 минут прилетал дрон, неся с собой пиццу, висящую на тросе (рис. 7). Представитель акции снимал пиццу с троса и вручал ее изумленной публике.

Поставка пиццы «ДоДо Пицца» беспилотником
Рисунок 7. Поставка пиццы «ДоДо Пицца» беспилотником

Оператор «Yota» в сентябре 2015 года решил щегольнуть оригинальностью и какое-то время доставлял свои сим-карты с помощью беспилотников. Жаль, что дальше PR-акций, ни у «ДоДо Пицца», ни у «Yota» дела не пошли.

Прямо во время написания данной статьи на почту одного из авторов, как нельзя кстати, пришло рекламное письмо от российской компании «Boxberry». Судя по содержанию письма, данная служба доставки в ближайшем будущем также планирует опробовать технологию, красной нитью проходящую через весь сегодняшний материал. Время не вернуть и не восстановить, говорится в письме, и только его экономия может позволить нам жить в ритме XXI века, века компьютеризации и интернета. К письму прилагалось довольно интересное рекламное изображение (рис. 8). Хочется верить в успех компании, амбиций и средств для этого у нее предостаточно.

Планы «Boxberry» на доставку грузов беспилотниками
Рисунок 8. Планы «Boxberry» на доставку грузов беспилотниками

Заключение

Доставка грузов с помощью беспилотников безусловно является очень перспективной сферой деятельности. В будущем с очень большой вероятностью множество доставок будет осуществляться данным методом. Однако, на сегодняшний день технология в большинстве своем все еще находится на этапе разработок и тестирования, и время ее массового использования пока не наступило. Кроме того, большинство стран до сих пор не может определиться с законами, которые регулировали бы гражданские полеты дронов. Но не стоит отчаиваться, будущее у технологии явно очень светлое.

Список литературы

  1. Адамов А.П., Адамова А.А., Герасимов Н.В. Анализ эксплуатации мультикоптеров с позиции надежности и безопасности / Надежность и качество сложных систем. 2017. № 3 (19). С. 86-93.
  2. Косова А.Е., Кориков А.М. Применение видеокамер на борту беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для задач автоматического определения координат БПЛА / Электронные средства и системы управления. 2016. № 1-2. С. 32-34.
  3. Карцев Н.В., Салыкова О.С. Планирование траектории полета БПЛА / Образование и наука в современных условиях. 2016. № 1 (6). С. 266-268.
  4. Мусаева М.Х., Калел М.Х., Ергалиев Д.С. Интеграция систем ДЗЗ и БПЛА для предотвращения и мониторинга чрезвычайных ситуаций в республике казахстан / Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2018. Т. 2. С. 27-29.
  5. Кочкаров А.А., Агишев Р.Т. Согласованное взаимодействие групп малых многороторных БПЛА для транспортировки грузов / Известия ЮФУ. Технические науки. 2017. № 2 (187). С. 198-209.
  6. Бондарев А.Н., Киричек Р.В. Обзор беспилотных летательных аппаратов общего пользования и регулирования воздушного движения бпла в разных странах / Информационные технологии и телекоммуникации. 2016. Т. 4. № 4. С. 13-23.
  7. Богомолов А.И., Муйземнек А.Ю., Карташова Е.Д. Модели сопротивления деформированию и разрушению дискретно-тканевых преград при ударном нагружении / Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2018. № 2 (46). С. 154-167.
  8. Шарапов А.А., Лепень А.Ю. Разработка многофункционального БПЛА / Интерэкспо Гео-Сибирь. 2017. Т. 10. С. 69-73.
  9. Боярский Б., Хасегава Х. Технологии картографии и мониторинга полей с применением беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) / В сборнике: Актуальные проблемы АПК: взгляд молодых исследователей 2017. С. 213-216.
  10. Шаталов Н.В. Системы автоматического управления БПЛА / Перспективы развития информационных технологий. 2016. № 29. С. 39-44.