Беспилотные и автономные средства. Проблемы и решения

Идея использования автономных или дистанционно управляемых устройств для решения различного рода хозяйственных задач существует уже довольно давно. На сегодняшний день данный процесс из идеи трансформировался в ряд успешных реализаций.

Разные виды беспилотных аппаратов тестируют компании и регионы. недавно экспериментальные полеты беспилотников для доставки почты прошли на Чукотке, а РЖД провело тестовое одновременное управление двумя "Ласточками" в общем потоке с другими электричками на МЦК в Москве.

Подтверждением развития применения беспилотных систем является:

• активное использование беспилотной авиационной техники;
• наличие решений по автономному судовождению;
• беспилотная сельскохозяйственная техника;
• беспилотная автомобильная техника;
• решения в части использования дистанционно управляемых систем и решений, а также беспилотных систем в области космических полетов;
• отдельные решения в различных отраслях промышленности и экономики.

Вместе с тем в настоящее время ощущается заметный перевес именно в использовании беспилотных летательных аппаратов, а другие направления находятся в состоянии стагнации.

Что мешает распространению беспилотных технологий?

Причинами этого являются не технологические проблемы, наоборот уровень развития беспилотных средств и систем позволяет успешно решать подобные задачи.

К числу проблем можно отнести следующее:

1. Отсутствие нормативного регулирования вопросов использования беспилотных средств.

Регуляторная работа ведется, но для технологий беспилотного управления транспортными средствами недостаточно просто разрешить их применение, необходимо отрегулировать вопросы безопасности использования, организации движения в общей массе с пилотируемыми (управляемыми человеком) средствами, ответственности оператора. Этот вопрос не так уж прост, так как связан с обеспечением безопасности жизнедеятельности людей.

2. Наличие доступных каналов связи.

Любая беспилотная технология требует наличия гарантированного канала связи "оператор – техническое средство". Стоимость данного канала в значительной мере влияет на совокупную стоимость владения беспилотными средствами, а также сказывается на стоимости конечных результатов труда с применением такого рода оборудования (если рассматривать беспилотные средства как орудие труда). Например, если беспилотный летательный аппарат действует в условиях гарантированной работы оборудования сотовой связи, то организация канала связи "оператор – техническое средство" не составит особых проблем. Но если рассматривать варианты использования на значительном удалении (значительные высоты; акватории, удаленные от берега; глубина нахождения аппарата), то для любого коммерческого предприятия встает вопрос экономической обоснованности затрат.

3. Широкое распространение бизнес-идей для успешного использования беспилотных средств.

Здесь следует оговориться, что самих идей достаточное количество, но проблемы 1 и 2, указанные ранее, накладывают значительные ограничения на успешность реализации подобного рода проектов для бизнеса.

Возможности для развития

Преодолеть трудности на пути развития беспилотных систем помогут следующие действия:

1. Получение согласия бизнеса и общества на формирование особых условий применения беспилотных технологий.

Для каждого типа беспилотных средств, с учетом среды их использования (воздух, вода, суша), а также отраслей применения (авиация, автомобильная техника, судовождение, транспортировка грузов и пассажиров, сельское хозяйство), должны быть четко сформулированы ограничения, требования безопасности, порядок создания и эксплуатации объектов, использующих беспилотные технологии.

2. Развитие сетей связи общего пользования.

Без развития опорной сети сотовой связи, внедрения новых протоколов передачи данных и снижения себестоимости спутниковых каналов связи вопрос организации гарантированно качественного и дешевого канала связи "оператор – техническое средство" решить будет невозможно. Поэтому следует обратить внимание на этот аспект. В идеальном случае программы внедрения беспилотных систем в экономику и производственную деятельность и развитие сетей связи общего пользования идут "рука об руку".

3. Применение элементов искусственного интеллекта.

Как бы мы ни старались, но создание канала связи с 100%-ным качеством остается мифической задачей. Поэтому беспилотные системы должны дополняться функциональными модулями запрограммированных действий на случай возникновения того или иного события, с учетом современных вызовов – скорее элементами искусственного интеллекта.

Рассматривая такой подход, следует заметить, что для беспилотных систем потребуются следующие технологии:

• подсистема машинного зрения для организации обработки устройством визуальной информации;
• подсистема распознавания речи, например голосовых команд, для обработки устройством аудиоинформации (команд оператора);
• подсистема безопасности движения для выполнения установленных требований и директив по вопросам безопасности;
• подсистема поддержки принятия решений для помощи оператору в управлении устройством;
• подсистема отображения информации для визуализации принимаемой и обрабатываемой визуальной информации с камер и датчиков устройств;
• подсистема прогнозирования движения для помощи оператору в управлении устройством;
• подсистема контроля пространственных и скоростных характеристик устройства;
• подсистема сбора и нормализации данных;
• подсистема администрирования комплекса технических средств в целом.

Современные технологии движутся вперед. Беспилотные средства и системы направлены на облегчение производственных процессов, исключение человека из опасных производственных цепочек, создание более высокого качества жизни и уровня производительности. Успешное взаимодействие процессов развития технологий и нормативного регулирования механизмов их использования приведет к эффективному решению задачи внедрения беспилотных аппаратов, а снижение совокупной стоимости владения данными решениями повысит их привлекательность для бизнеса.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 2/2023

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Фото: wordpress.com