Красноярские инженеры впервые наделили дрон искусственным интеллектом

В Красноярске начались испытания уникального беспилотного летательного аппарата (БПЛА, дрон) "Сигма". В отличие от аналогов, "Сигма" умеет вертикально взлетать и обладает искусственным интеллектом. 

Дорога в небо

Шесть лет назад на базе студенческого конструкторского бюро Сибирского федерального университета (СФУ) образовалась группа студентов, которые увлекались авиамоделированием и системами автоматического проектирования. Были созданы первые беспилотные аппараты, с их помощью разработчики стали оказывать услуги по аэрофотосъемке. В 2012 году молодые специалисты и педагоги создали компанию, разработавшую линейку беспилотных летательных аппаратов. Первым серийным аппаратом была "Дельта", применяемая преимущественно для нужд геологии, затем "Гамма" — настоящая летающая лаборатория массой 50 кг.

В те годы красноярские авиаконструкторы запускали дроны в небо с помощью пневмопушки или катапульты. Однако запустить такой аппарат мало — надо еще уметь его посадить. Сначала посадка осуществлялась на парашюте, и это делало БПЛА зависимыми от погодных условий, — ведь при парашютной посадке БПЛА могло занести далеко от предполагаемой точки приземления.

"В 2015 году был контракт на поставку наших аппаратов в Африку. Тогда же пришли к выводу, что в условиях нехватки аэродромов нужен иной способ вывода аппарата в небо. Так пришли к созданию модели "Сигма" — вертикальный взлет не требует аэродромной площадки, да и посадка гораздо лучше контролируется. Это особенно важно для дронов с дорогой полезной нагрузкой", — сказал исполнительный директор красноярской компании Дмитрий Бондаренко.

Особенно актуальна "Сигма" для Арктики — это подчеркнул Владимир Макаров, директор института геологии, горного дела и геотехнологий СФУ, выступивший на прошедшем недавно в Красноярске Северном форуме. Именно Арктику характеризуют бескрайние просторы, суровые условия и отсутствие развитой аэродромной сети.

Умный дрон

Разработчики говорят, что одна из особенностей красноярских беспилотников — внедрение элементов самодиагностики во все электронные узлы комплекса: навигационные системы, регуляторы двигателей, сервоприводы, средства связи. Кроме того, в них применяются специализированные протоколы интерфейсов, защищающие устройство от помех.

Управляет гибридным БПЛА автопилот, тоже разработанный самостоятельно. Красноярские специалисты внедрили в комплекс управления беспилотниками нейросеть, которая позволит расширить возможности "Сигмы". По сути, это искусственный интеллект, испытанный на беспилотных автомобилях. Нейросеть сможет распознавать образы, например, дым от лесных пожаров, идентифицировать людей или машины. За рубежом есть подобные разработки. Зимой 2018 года появились новости, что ВМС США собираются внедрить нейросеть в электронный комплекс управления дронами. Якобы она позволит устройствам адаптироваться к особенностям общения и коммуникации людей, в частности, понимать жесты.

"Алгоритмы распознавания — это популярное направление. Этой системой мы демонстрируем опыт, полученный за годы разработок", — сказал Игорь Нигруца, отметив, что по сравнению с зарубежными аналогами красноярские беспилотники значительно выигрывают в цене. Подобные аппараты могут решать широкий спектр прикладных и научных задач, связанных с навигацией, безопасностью, геологией, экологией, метеорологией, сельским хозяйством и транспортом.

"Предстоит еще много испытательных полетов для получения объема информации, нужного для обучения нейросетей", — подчеркнул Игорь Нигруца.

Спектр применения красноярского дрона весьма широк — от экологического мониторинга до выполнения задач Минобороны. "Может использоваться также для охраны территории или подсчета пораженных деревьев в заповеднике. Все зависит от конкретных задач, так как платформа многофункциональная и ее можно оснастить любым оборудованием", — рассказал ТАСС главный инженер проектов красноярской компании "АВАКС-ГеоСервис" Игорь Нигруца.

Взлетная масса "Сигмы" — менее 30 килограммов, полезная нагрузка до пяти килограммов, в зависимости от ее конфигурации в хвосте установлен гибридный двигатель. Управление полностью автоматическое. Системы связи позволяют обеспечивать дальность контроля за беспилотниками на расстоянии 100 километров, при выходе за этот радиус подключается спутниковая или сотовая связь. Аппарат может находиться в воздухе шесть часов.

"Платформа "Сигма" совмещает в себе преимущества квадрокоптера и самолета, при этом не содержит в конструкции поворотных элементов с двигателями", — отметил Нигруца.

Перевозится "Сигма" в специальном контейнере размером примерно с багажник внедорожника. Подготовить аппарат к вылету возможно за несколько минут. Управляет им оператор с помощью ноутбука с набором специальных программ. Игорь Нигруца обучал операторов БПЛА в разных странах и говорит, что управление способен освоить любой технически грамотный человек. Достаточно нескольких уроков в течение недели.

Андрей Мармышев