Проф. Димо Зафиров, ИКИТ-БАН: Работим върху професионални дронове, приспособими за различни цели

Проф. Димо Зафиров, ИКИТ-БАН: Работим върху професионални дронове, приспособими за различни цели

Безпилотните летателни апарати ще станат масови преди автономните автомобили

Александър Главчев
2373 прочитания

В началото на октомври "А1 България" и Институтът за космически изследвания и технологии към Българската академия на науките (ИКИТ-БАН) демонстрираха управление на дрон през 5G мрежа. Машината е предназначена за доставка на спешни малки пратки, изработена е основно от композитни материали, за да се сведе теглото ѝ до минимум и да може да прелети над 30 км с едно зареждане на батериите.

Статията е част от рипорта "Отворената трансформация в телекомите" на Digitalk от 11/2021 г.
Цялото издание можете да намерите в дигиталната библиотека.
По думите на проф. Димо Зафиров, член на ИКИТ-БАН, водил разработката на машината, в момента стоим на прага на масовото навлизане на безпилотни летателни апарати в най-различни сфери на икономиката.

Проф. Зафиров, разкажете повече за този проект.

По принцип ние от дълго време работим върху създаването на безпилотни летателни апарати и по сценарии за тяхното използване. В един момент достигнахме до ниво, при което с сблъскахме с ограничения за дистанцията, на която можем да управляваме дроновете, а също и с качеството на видеопотока, предаван от тях към земята. При тези връзки от голяма важност е надеждността, тъй като не можем да си представим например сценарий, в който се пренасят органи за трансплантация и апаратът да "изчезне". От тази гледна точка с нетърпение очаквахме да се заговори за 5G.

След като по темата се заговори сериозно и в България, направихме връзка с колегите от A1 и започнахме да мислим какво можем да предложим като начален етап. Стигна се до идеята да превозим демонстрационно с коптер, управляван през 5G, нов модел смартфон.

Интересно е да се отбележи, че заради проблемите около пандемията и по-точно липсата на електронни компоненти се наложи на дрона да сложим още един цял смартфон, който да служи като 5G модем за приемане и изпращане на данни.

Какви са предимствата на петото поколение мобилни мрежи от гледна точка на управлението на дронове?

Ако погледнем към историята на мобилните комуникации, то в началото се започна с предаване на глас, след това бяха добавени изпращането на съобщения, предаването на данни, като в момента 5G предлага много висока надеждност - 99,999%.

Друга важна характеристика е забавянето, латентността на мрежата. В момента тя е около 17 милисекунди, като продължава да намалява. Това означава че ние вече имаме възможността да управляваме дрона в реално време, независимо че той е далеч от нас.

Важна е и възможността за поточно предаване на картина с високо качество. 5G мрежите позволяват предаване 4К и дори на 8К видео.

Може да се каже, че демонстрацията в Пловдив бе само за събуждане на интереса. 5G ще е революция не само за комуникациите, но и при управлението на роботи, за сферата на Интернет на нещата и т.н. Може да се каже, че мобилните мрежи вече навлизат в тримерното пространство. В смисъл, че ако до момента всичко бе насочено към земята, то занапред чрез тази технология ще комуникираме с летателни апарати и дори със спътници.

Как протече разработката на въпросния дрон или вие го имахте отпреди това?

И едното, и другото... В ИКИТ имаме доста широка гама от разработки и опит. Когато започнахме разговорите по проекта, ние казахме, че имаме какво да предложим. В същото време обаче винаги изниква нещо, което трябва да бъде разработено допълнително. В случая нямахме нищо за 5G и направихме такава разработка. Става дума за бордови миникомпютър, базиран на Raspberry Pi, с наш софтуер.

По време на демонстрацията дронът летеше в автономен режим с управление и навигация през 5G. Все пак бе предвидена възможност за намеса на оператор в случай на проблем. В Пловдив всичко мина гладко, като не ни попречи и проливният дъжд, който по това време се изливаше над града.

Виждате ли възможност за реализация на такъв дрон като търговски продукт?

Имаме разработен квадрокоптер по линия на Българския иновационен фонд с участието на пловдивска фирма. В рамките на проекта показахме например, че машина с четири ротора е по-ефективна от такава с шест. Редно е да се отбележи, че не виждам възможност да правим и продаваме масови продукти. В същото време обаче имаме много поръчки за специализирани решения.

В момента дори съвсем малки дронове могат да бъдат оборудвани с много качествени камери. Ако обаче целта е да се следи развитието на посеви, например, то това не е достатъчно. Необходима е мултиспектрална камера, термокамера, защо не и лидар. Такива комбинации няма на широкия пазар.

Целта ни е да създаваме дронове, които да бъдат лесно приспособими чрез замяна на софтуера на бордовия компютър и на полезния товар.

На реализирания проект с А1 пък гледаме като на отправна точка, от която да се мисли за посока на развитие на бъдещо партньорство. Може например да работим в посока създаване на решение за екстрени ситуации, при пътни произшествия, при бедствия и аварии. Чрез нещо такова държавните органи биха могли бързо да достигат до мястото на събитието, да правят огледи с цел взимане на адекватни решения.

В Испания например полицията в партньорство с китайска фирма работи по проект, включващ летателен апарат, можещ да превозва човек. Целта е да се осигури бързо първоначално реагиране до пристигане на основните екипи.

Тук най-голямата пречка не са ли законите?

През 2019 г. излязоха два регламента на ЕС, с които започна регламентирането на тези въпроси. Тази година излязоха други три регламента, а занапред се очакват и още. САЩ пък са около две години напред при разработката на такива правила. Създаването на европейски правила означава, че те ще важат и при нас.

През 2023 г. например очаквам да се разреши летене извън зоната на видимост - нещо, което в голяма степен задържа развитието извън любителската сфера.

Има и други трудности. Например от юридическа гледна точка как можем да сме сигурни, че изпратената с дрон стока е получена от когото трябва?

От кои сфери на икономиката очаквате най-много интерес към решения на базата на дронове?

Вече са изяснени областите, в които най-много ще се използват безпилотни летателни апарати. 5G мрежите пък още повече разширяват техните възможности.

В Япония например около 70% от агрохимическата обработка се извършва с дронове. За агросектора дроновете предлагат още възможности за наблюдаване развитието на посевите. Същото може да се прилага и в горски стопанства.

Също така по закон 20% от кадастъра трябва да се обновява всяка година. Това може да става изцяло с безпилотни летателни апарати вместо от самолети.

Наскоро участвахме в проект за създаване на археологическа карта на България. Заснехме няколко обекта, определени от Археологическия институт при БАН.

Стана дума за броя ротори. Ако намаляването на броя им означава икономии, то може ли да очакваме бъдещите машини да са трикоптери или дори съосни хеликоптери?

Няма да се стигне до съосна схема, защото там управлението е по-сложно. Необходими са механични системи, които да променят ъгъла на атака на витлата и т.н. При масовите дронове управлението става само чрез управление на оборотите на двигателите. Те са почти безинерционни, което позволява много фин контрол и съответно отзивчивост на управлението.

Интересно да се спомене непопулярната схема на мултикоптер с три витла, при която товарът се носи от две от тях, а третото, опашното, е за балансиране и управление. Тук отново се опира до устойчивостта, което води до усложняване. Мисля, че най-масова занапред ще продължи да бъде вече наложилата се схема с четири ротора.

Какво бихте препоръчали на бизнеси, които обмислят използване на дронове?

Мисля, че основно развитието трябва да е посока услуги. Закупуването на дрон не означава, че можеш да го ползваш. Да, може да бъде обучен дистанционен пилот, но ако той се занимава с това пет пъти в годината, то надали може да се очаква особена ефективност. Все пак, ако вземем за пример земеделието, то става дума за специфични и сезонни задачи. По-добре е да има фирми, които да предлага услуги с дронове. В крайна сметка това са машини, които остаряват бързо.

Разширяването на обхвата чрез 5G не увеличава ли и изискванията за автономността на дроновете? Какво става, ако се загуби връзка и машината е 20 км разстояние например?

За момента проблемът е решен така: при загуба на връзка дронът се връща там, където е излетял, или отива при предварително посочената цел. С развитието на технологии като изкуствения интелект ще се подобрява и автономността на машините. Ще се заобикалят забранени зони, като например летища и т.н.

Какви са рисковете обаче? Все още е забранено да се лети над населени места.

Мисля, че малко се преувеличава с опасността на дроновете. На фона на ситуацията по пътищата, да кажем, шансът дрон да падне на нечия глава или да предизвика сериозни щети е пренебрежимо по-малък.

В регламентите е записано, че трябва да се вземат мерки за намаляване на рисковете. Една от тях е да не се лети над населени места. Ако пък става дума за полети в градски условия, то машините могат да бъдат оборудвани с парашути.

Също така автопилотите трябва да бъдат неколкократно резервирани. За навигация пък се ползват четирите налични спътникови системи.

Кога очаквате навлизането на дронове, превозващи хора?

Уверен съм, че безпилотните летателни апарати ще станат масови преди автономните автомобили. Иначе според сегашните пътни карти и прогнози се счита до 2025 г. се очаква да започнат превози на хора.

Мисля, че всичко ще започне с по-неежедневни и специални задачи и ще се достигне до превози на хора. Предимствата са много, включително от екологична гледна точка.

В началото на октомври "А1 България" и Институтът за космически изследвания и технологии към Българската академия на науките (ИКИТ-БАН) демонстрираха управление на дрон през 5G мрежа. Машината е предназначена за доставка на спешни малки пратки, изработена е основно от композитни материали, за да се сведе теглото ѝ до минимум и да може да прелети над 30 км с едно зареждане на батериите.

Статията е част от рипорта "Отворената трансформация в телекомите" на Digitalk от 11/2021 г.
Цялото издание можете да намерите в дигиталната библиотека.
По думите на проф. Димо Зафиров, член на ИКИТ-БАН, водил разработката на машината, в момента стоим на прага на масовото навлизане на безпилотни летателни апарати в най-различни сфери на икономиката.

Проф. Зафиров, разкажете повече за този проект.

По принцип ние от дълго време работим върху създаването на безпилотни летателни апарати и по сценарии за тяхното използване. В един момент достигнахме до ниво, при което с сблъскахме с ограничения за дистанцията, на която можем да управляваме дроновете, а също и с качеството на видеопотока, предаван от тях към земята. При тези връзки от голяма важност е надеждността, тъй като не можем да си представим например сценарий, в който се пренасят органи за трансплантация и апаратът да "изчезне". От тази гледна точка с нетърпение очаквахме да се заговори за 5G.

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОК