Куда летят мультикоптеры? Дорожная карта технологий

    Никто не будет спорить, что мультикоптеры это не только хобби для моделистов. Кроме развлечения им можно найти много полезных применений в разных областях. Но в целом, они способны выполнять только две основные функции:
    • сбор и передача данных
    • транспортировка грузов

    image

    При организации сетей или роев (swarm) мультикоптеров эти функции могут выполняться очень эффективно.
    Например, скоординированные усилия позволят транспортировать груз, который не под силу поднять одному устройству. Или другой пример, распределенный рой может одновременно собирать информацию и передавать ее по принципу peer-2-peer сетей.
    Интересно, что их ждет в будущем. Попробую ответить на этот вопрос, пользуясь данными для беспилотных летательных аппаратов.


    Перспективы беспилотников


    Вот два отчета, показывающих перспективы беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и беспилотных летательных систем (БПЛС):
    • Civil UAV Capability Assessment. Draft Version. NASA. December 2004. Несмотря на то, что отчет датирован 2004 годом, на него стоит взглянуть. Доступен для скачивания здесь: www.nasa.gov/centers/dryden/research/civuav/civ_uav_index.html
    • The economic impact of unmanned aircraft systems integration in the United States. AUVSI. March 2013. Доступен для скачивания здесь: www.auvsi.org/econreport

    Для справки: БПЛС = БПЛА + наземная станция управления

    Согласно данным отчетам, кроме военной и научной, перспективны следующие области коммерческого и гражданского применения:
    1. точное сельское хозяйство
    2. общественная безопасность
    3. борьба с лесными пожарами
    4. мониторинг сельского хозяйства
    5. управление чрезвычайными ситуациями
    6. обследование линейной инфраструктуры (линий электропередач, трубопроводов)
    7. усиление мер по обеспечению правопорядка
    8. телекоммуникации
    9. мониторинг погоды
    10. аэрофотовидеосъемка и картографирование
    11. телевидение, кинематограф (съемка репортажей, сцен фильмов)
    12. мониторинг окружающей среды
    13. разведывание запасов нефти и газа
    14. грузовые перевозки

    Первые 2 области охватывают около 90% всех известных рынков БПЛС в США. Суммарный ожидаемый в 2015 году экономический эффект для США составит 2 276 млн. долларов и более 23 тысяч новых рабочих мест.
    На приведенных графиках показаны цифры до 2025 года.
    image
    Общие затраты и экономический эффект

    image
    Рост числа рабочих мест

    Очень важно для достижения такого роста решить вопросы государственного регулирования и страхования при использовании воздушного пространства и обеспечении безопасности полетов.
    Но кроме государственного регулирования и страхования потребуется создание ряда технологий. Какие же технологии необходимы?

    Министерство обороны и Федеральное управление гражданской авиации США называют следующие направления исследований:
    • Взаимодействие и модульность — развитие интерфейсов взаимодействия между модулями (датчиками, контроллерами и пр.) для сокращения сроков разработки
    • Системы связи — повышение дальности, пропускной способности и помехозащищенности
    • Кибербезопасность — повышение защищенности БПЛС от угроз неавторизованного доступа и разглашения информации
    • Постоянное совершенствование — улучшение таких характеристик, как габариты, вес, мощность, охлаждение, надежность, управляемость, живучесть и др.
    • Автономность и когнитивное поведение — снижение затрат на ручное управление человеком
    • Вооруженность — чисто военное применение
    • Десантирование сенсоров — сбор информации и выполнение других задач на поверхности
    • Метеорология — сбор информации для точного предсказания погоды
    • Высокопроизводительные вычисления — рост числа сенсоров и объемов собираемой информации требуют повышения эффективности вычислений
    • Уклонение от столкновений — технологии позволяющие избегать столкновений, как в воздухе, так и на земле
    • Удаленный мониторинг и управление — изменение заданий во время полета, управление группами БПЛА
    • Дальность и длительность полета — понятно о чем речь
    • Полеты в строю — точное позиционирование БПЛА относительно друг друга в строю
    • Вертикальные полеты — движение в вертикальном направлении для научных исследований на больших высотах
    • Стыковка — на земле и в воздухе с грузами, другими БПЛА и пр.
    • Управление при возникновении непредвиденных ситуаций — минимизация последствий при авариях БПЛА и в других ситуациях

    Любой желающий может попробовать свои силы в разработке данных технологий.
    Вот примеры полученных результатов.



    Меня же заинтересовала тема по повышению дальности и длительности полета для мультикоптеров, как одна из наиболее приоритетных.

    Два решения по повышения дальности и длительности полета


    Выношу на обсуждение два решения по повышению дальности и длительности полетов мультикоптеров.
    Прошу знающих хабравчан принять участие и подсказать ответы на возникшие вопросы.

    Коптер + крыло

    Совместить мультикоптер с крылом и получить новую разновидность VTOL. Никаких элеронов и прочих подвижных частей (кроме пропеллеров).
    image
    Данное решение является очевидным, но пока мне не удалось найти подтверждений, что оно было успешно реализовано именно в таком виде.

    Вопросы для обсуждения:
    Почему? Какие минусы у этого решения?

    Вот наиболее успешные примеры похожих решений:





    и вот этот ветряк


    Наземная инфраструктура

    Более обширная тема. Как говорится, витает в воздухе. Смысл решения в организации сети заправочных станций. В идеале — автоматических.
    Здесь ситуация лучше. Есть конкретные дизайны. Бери и делай.
    Вот примеры работ на эту тему:
    • Automatic Battery Replacement System for UAVs: Analysis and Design. Koji A. O. Suzuki Paulo Kemper F. James R. Morrison. Received: February 15, 2011 / Accepted: April 3, 2011
    • UAV Consumable Replenishment: Design Concepts for Automated Service Stations. Paulo Kemper F.1 ∙ Koji A.O. Suzuki2 ∙ James R. Morrison3*

    image
    image

    Но есть проблема с организацией сети таких станций с достаточно плотным покрытием территорий.

    Вопросы для обсуждения:
    Что мешает организовать такую сеть, например, в одном из районов Подмосковья силами добровольцев?
    Какие технические задачи должны быть решены?
    Может уже кто-нибудь пробовал автономный беспосадочный перелет для перевозки чего-нибудь другу или соседу?
    Какова должна быть дальность, высота, траектория между узлами сети в соответствии с техническими возможностями и нормами регуляторов?
    Реализована ли автоматическая посадка для дозарядки или замены батареи?

    Для начала необходимо понять, на какое расстояние возможен надежный автономный перелет со всех точек зрения (технических, нормативных, законодательных).
    Затем нанести на карте координаты добровольцев и понять зоны покрытия и расстояния между ними.
    Если зоны перекрываются, то можно двигаться дальше. Определить процедуру заправки. Ну и так далее.
    Понятно, что задача сложная, но интересно же, чтобы такая сеть заработала и начала перевозить грузы.
    Приглашаю к обсуждению.
    В результате обсуждения планирую сформулировать критерии (количественные и качественные) осуществимости описанных идей. В идеале хотелось бы получить ТЗ.

    Не за горами...


    Давайте помечтаем и сравним этот проект с ARPANET. А лет так через 30, представьте, что эта сеть (уже и название есть — MatterNet) опутает все континенты, и даже через океаны будут переброшены цепочки дрейфующих заправочных платформ.
    image
    Границ и таможен нет, почты не существует. Посылки с ebay и aliexpress из Китая едут своим ходом на мультикоптере.

    В комментариях к этому посту было достаточно идей для реализации. Как говорится дело за малым.
    habrahabr.ru/post/181139
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 57

      +6
      Что мешает организовать такую сеть, например, в одном из районов Подмосковья силами добровольцев?


      1) цена беспилотника over 9000
      2) сложно найти любителей, которые смогли бы за идею написать код для организации коптеров
      3) все коптеры в идеале должны быть одинаковыми
      4) любители посбивать коптеры на землю
      5) на сколько я знаю могут появиться проблемы с властями с запуском тучи коптеров над Москвой и обалстью

      В общем, без кучи денег и серьезных людей эта идея далеко не уедет, хоть она и весьма перспективна.
        +2
        На самосборе вообще нельзя летать у нас, и нереально оформить. То что власти закрывают глаза на частников это пока они проблем никому не доставляют.
          +3
          А что эти группы коптеров во время осадков делать будут? А зимой обледенения, уменьшение емкости акков? Потом подозреваю, что будут большие траты на электричество, доставка из Китая таким способом золотой будет.
            –4
            Солнечные панели, ветрогенераторы, геотермальные станции, приливные станции.
            И это только то, что я сходу вспомнил.
            Потом придумают ещё что-нибудь.
            Может к том времени доработают и выпустят уже маленькие атомные батарейки, дающие коптеру возможность донести груз через 7000 км.
            Так что насчет энергии, я полагаю, париться не стоит.
            Кстати, ещё можно построить летательный аппарат, у которого солнечные панели будут встроены прямо в крылья.
            Более того, такие опытные образцы уже существуют и даже вполне себе неплохо летают.
              +8
              Замечу, что электричество, полученное от альтернативных источников гораздо дороже «традиционного».

                –5
                Пока да, и в большинстве случаев из-за несовершенства технологий, но в будущем эти проблемы будут решены.
                  +1
                  Не будут еще долго. Например солнечные батареи имея КПД 100% не плюнут выше «До земли через атмосферу — доходит порядка 1020 Ватт (на экваторе)».
                    0
                    По-вашем «долго» это сколько?
                    Я имел ввиду лет ~25

                    Ну, и солнечные батареи это ведь не единственный способ получения энергии.
                    В общем, меня пока ваши доводы не убеждают что это все будет «по-золотому» дорого.
                    Хоть даже если этот коптер будет заряжаться от обычной электросети.

                    Ещё один способ зарядки, коптер может просто сменить батарею (так сейчас делает Tesla на своих станциях).
                    Но это уже для экспрессов.
                      0
                      Есть просто физические ограничения, которые ни куда не денутся ни при каких условиях. Так как так устроена наша Вселенная.
                      Не получится сделать аккумулятор с энергоэффективностью более 12 киловатт на кг.
                      Т.е. летающие машины — это конечно здорово, но термоядерный синтез при КПД расчетно высоком будет иметь достаточную стоимость кВт/час что бы Вы могли себе позволить летать на работу за 700 км со скоростью в 3000км/час всей семьей на частном летающем каре, к примеру Moller Skycar М400
                        0
                        Может быть через 25 лет так и будет ))
                          0
                          Не получится сделать аккумулятор с энергоэффективностью более 12 киловатт на кг.

                          Почему?
                            0
                            Ничего личного, просто химия и физика. Энергия связей.
                              0
                              А подробнее?
                                0
                                HC≡CH Энергия разрыва связи, ккал/моль = 230

                                грубо говоря если нечто заставит разорваться связь и не дать организовать другим связям, то моль вещества выдаст на 230 ккал = 962 320 Джоулей = 0.26731111111111 kW/h

                                1 моль HC≡CH = 26 грамм (по памяти молярную массу считаю)
                                1 килограмм / 26 *0.26 = 10 киловат в час

                                это при КПД в 100%, с учетом того что вещество куда то исчезает и не тратит энергию на образование новых связей ну и т.п.

                                  0
                                  Ага, вот оно что. А если аккумулятор на сверхпроводимости?
                                    0
                                    А это вообще из другой оперы.
                                    Вот если аккумулятор состоит из сверхпроводящего бублика металического и в нем течет ток, то течь он будет вечно, но для аккумулятора на химических соединениях (или сгорание топлива) тут сверхпроводимость вообще не применима.
                                      0
                                      Ну да, я это и имел ввиду. Так же можно обойти ограничение на 12 киловатт на кг?
                                        0
                                        Если мы говорим про сверхпроводящий бублик в котором течет ток в ХХХХ мегаампер и бублик сверхпроводящий при рабочей температуре, то да.

                                        " По состоянию на 1 января 2006 года рекорд принадлежит керамическому соединению Hg—Ba—Ca—Cu—O(F), открытому в 2003 году, критическая температура для которого равна 138 К. Более того, при давлении 400 кбар то же соединение является сверхпроводником при температурах до 166 К[5]."
                                        только в новом материалов большой ток не течет.

                                        а сверхпроводники из меди/стали и т.п.:

                                        «Пожалуй, кульминацией этих исследований стали опыты Дж. Кюнцлера с сотрудниками (1960). Они продемонстрировали, что проволока из Nb3Sn при T = 4,2 К в поле 88 000 Э (более сильного поля просто не было в их распоряжении) пропускает ток плотностью 100 тыс. А/см2. Открытые в то время сверхпроводники до сих пор работают в технических устройствах. Подобные материалы выделяют сейчас в особый класс сверхпроводников, который получил название «жесткие сверхпроводники».»

                                        Не стоит забывать, что с ростом тока и напряжения надо изолировать наш аккумулятор и чем больше токи/напряжение — тем толщина изоляции все больше и вес растет.
                                          0
                                          Значит, будущее за сверхпроводимостью. А вот мне всегда было интересно, как «заряжают» этот бублик, и как потом с него снимают мощность?
                                            0
                                            Магнитное поле, к примеру. Бублик как виток катушки трансформатора.
                                              0
                                              Черт. Так просто? Я рисовал в голове схемы с прерывателями.
              +2
              6) турбулентность городской атмосферы.
              Коптеру весьма трудно будет пробираться через тепловые потоки идущие от города на относительно больших высотах, а на малых высотах — непрогнозируемые сквозняки между зданиями. В итоге реальный путь коптера может как сократится в 2-3 раза если поток попутный, так и удлинится. Получится, что для функционирования сети коптеров нужна будет служба прогноза погоды на весьма высокой детальностью да еще в условиях города.
              Небольшой ветер — и условия очень сильно усложняются. ИМХО, без изобретения интигравитационых двигателей с компактным источником энергии реализовать идею сети коптеров в городских условиях будет весьма сложно и с низкой надежностью.
              Многие бы сказали «овчинка выделки не стоит».
              Пока коптеры не научатся противостоять турбулентному ветру в 15м/с ни о какой надежности полетов говорить не приходится. А есть же еще одна важная характеристика — дальность полета с грузом.
                0
                Летать над населенными пунктами несколько опасно. Достаточно одного раза когда ваш коптер «приземлится» кому-то на голову — проблем будет потом у всех.
                У нас как-то просто во двор упал соседям, так шуму было…
                +2
                К слову, рекорд по максимальной длительности полёта сейчас составляет 129 минут. С полезной нагрузкой в пару килограммов время полёта упадёт раза в два, со скоростью около 50 км/ч можно лететь примерно на 50 км на одной зарядке. Удовольствие не из дешёвых, рекордная конфигурация обойдётся в несколько тысяч $. Автопилоты вполне позволяют строить автоматические миссии по GPS, летал на APM 2.5, в поле всё ок. На ютубе куча роликов.
                  0
                  Насчёт автоматических миссий, вот есть ещё такое соревнование — IMAV.
                  Вот видео команды TU Delft прошлого года
                    0
                    по GPS хорошо летать когда есть безопасный корридор метров в 20 минимум на выбранной высоте. Как такой коптер справится с городскими условиями, с деревьями например? с турбулентной атмосферой? Сквозняками в условиях плотной застройки под 15м/с?
                    Пока все хорошо выглядит только в идеальных условиях, практически лабораторных.
                    +4
                    Точно такой аппарат как вы предлагаете существует, и даже был на кикстартере: Quadshot. Вот их сайт transition-robotics.com
                    image
                      +3
                      А у нас в TU Delft построили нечто похожее
                      image
                      0
                      Мало пробок на дорогах — некоторые хотят и в воздухе их. Я как-то против чтобы над моим домом что-то гудело-жужжало, быть может снимало и могло упасть на голову. На стройке, на спец. обьекте, при лесных пожарах — отличные применения. Доставлять пиццу соседу Васе — спасибо, нет.
                        +4
                        А я Вася. Я хочу пиццу, доставленную на коптере)
                          0
                          Я бы украл вашу пиццу, а обломки коптера продал на ebay на запчасти.

                          Если серьёзно, то даже профессиональные модели падают. У нас. моделистов, даже есть такая поговорка «Не летай на том, что боишься разбить».
                            0
                            К примеру, £15 000 модель, утопленая в Темзе. Аквалангисты потом её достали, но это наглядно показывает, что даже лучшее оборудование сегодня не очень надёжно.
                        0
                        По первому вопросу ответ получен. Реализации коптер-крыла есть.
                        И теперь инетерсно узнать какие результаты были достигнуты по дальности и грузоподъемности.
                        encyclopedist, можете поделиться?
                          0
                          Я такой информацией не обладаю, к сожалению. Нужно гуглить, либо попытаюсь узнать в универе.
                          0
                          С большими коптерами одна проблема — они менее эффективны чем вертолеты. А строят их все, потому что они прощают ошибки аэродинамики и можно компенсировать ошибки баланса по весу. Для перевозки крупных грузов даже двухвинтовые вертолеты редки, так что явно по отдаче выгоднее сделать огромный винт, нежели два поменьше.
                            +1
                            Будьте честны хотя бы сами с собой, дописывайте пункт «Заглядывать в окна и за высокие заборы».
                              0
                              Скажите, а где сейчас можно летать квадракоптерам, кроме как на территории собственника? В городе, как я понимаю, вообще нельзя. Над чужой землёй или дорогами — тоже.
                                0
                                Попробуйте вступить в клуб. Обычно у клубов есть полигоны. Да, и, живое сообщество приятнее, чем диванные моделисты в интернетах.
                                  0
                                  Я спрашивал не из-за того, что мне хочется где-нибудь такую штуку запустить, а чтобы понять, насколько законно их использование для бизнеса или охраны окружающей среды.
                                  0
                                  По закону у нас сейчас практически никаких запретов нет. Если память мне не изменяет все что легче 20 кг можно запускать где угодно за исключением небольшого списка мест типа аэродромов. Но про технику безопасности забывать все же не стоит.

                                  Единственный мне известный инцидент был с квадриком потерявшим GPS и залетевшим на какой-то военный аэродром — хозяину штраф выписали на 5000 рублей.
                                    0
                                    Это не так. В Иркутске оштрафовали недавно авиамоделистов, не посмотрели на вес модели в 1,5 кг. В постановлении на штраф написано, что полёт был на высоте 20 метров.

                                    Правда, в Иркутске два аэродрома… Но факт: настоящие самолёты/вертолёты могут летать фактически где угодно, много квадракоптеров — очень опасная штука.
                                      0
                                      Мне почему-то казалось, что, по крайней мере, в городах полёты запрещены. Как для БПЛА, так и для ПЛА.
                                        0
                                        ПЛА в городах разрешены за исключением Москвы.
                                        Над Питером регулярно вертолеты вижу.
                                    0
                                    Первый канал кстати активно использует квадрики в новостных репортажах.
                                    Олимпийские игры тоже без них не обошлись…
                                      +1
                                      Мы разрабатываем беспилотный самолёт (просто хобби). Немного соображений на тему летательных аппаратов.

                                      Безопасность:
                                      Побуду немножко кэпом. Беспилотники ОПАСНЫ. Что самолёты, что вертолёты, что квадракоптеры. Большая авиация не будет под них подстраиваться, да и рухнуть они могут где угодно. Первый инцидент — и такие игрушки будут под полным запретом.

                                      Из жизни:
                                      Недавно в Ангарске летали моделисты, и недалеко пролетал настоящий вертолёт. Низко. Авиамоделиста оштрафовали. После этого инцидента за авиамоделистов принялись и в Иркутске. И пусть они никому не мешали(полёт на высоте 20м), и на пути большой авиации почти не стояли(большие самолёты летают над полем на высоте 500м) — штраф всё равно им выписали.

                                      Из законов:
                                      Мы разговаривали с иркутскими картографами. У них есть БПЛА, и они летают законно. Рассказали, как. Для полётов надо разрешение ФСБ(спросят — на кого работаешь, кому достануться фотки?), какие-то «контракты»(не помню, что именно, но какая-то бюрократия) с военными + разрешение от военных(нельзя летать над секретными объектами, а без «контрактов» даже разговаривать не будут), разрешение авиадиспетчеров(они реально запрещают большой авиации полёты в указанном районе), а в Москве ещё какая-то контора(уж не ФСО ли?). Ещё надо разрешение хозяина поля, на котором запускаешь модель. Полетал — изволь показать фотки(вдруг что-то военное сфотал). А ещё, кажись, лицензию на картографические работы надо…

                                      Мы счас разрабатываем беспилотник самолёт-конвертоплан, как из статьи. Вот по этому образцу делаем: youtube://panther uav

                                      Всё хочу написать на хабр статью как мы делаем беспилотник(всё своё, самолёт, электроника, программа). А он у нас уже летает! Интересна ли тема? Пните меня, что ли…
                                        0
                                        Аналогичная ситуация с ракетомоделизмом. Ракетфесты (поиск на Ютубе — «ракетфест» )
                                        проводятся полу-подпольно (как правило просто получают разрешение «на фестиваль»
                                        от местной районной администрации, хотя это совсем не то). Вдобавок, ракетные двигатели
                                        в РФ не совсем легальны.
                                        0
                                        На текущий момент вырисовываются следующие ограничения при создании сети коптерных заправочных станций:
                                        1. Высокая стоимость беспилотника
                                        2. Сложно найти любителей, которые смогли бы за идею написать код для организации коптеров
                                        NoEscape прошу уточнить, зачем нужен код для организации коптеров? Какие задачи он решает?
                                        3. Все коптеры в идеале должны быть одинаковыми
                                        NoEscape, опять же, почему.
                                        4. Любители посбивать коптеры на землю
                                        — Неужели это реальная проблема? Есть примеры? ИМХО это под силу только охотникам с ружьями.
                                        5. На сколько я знаю могут появиться проблемы с властями с запуском тучи коптеров над Москвой и областью
                                        6. Турбулентность городской атмосферы.
                                        7. Климатические ограничения (осадки, холод, ветер)
                                        8. Безопасность полета над населенными районами
                                        9. Окружающие помехи и препятствия при взлете и посадке, возможно при полете на низких высотах.
                                        10. Недостаточная надежность беспилотников
                                        11. Необходимость карты «запретных» зон полетов
                                        12. Большие скопления коптеров опасны

                                        А вот вытекающие критерии:
                                        1. Стоимость коптера не должна превышать ХХХ (предлагаю 300 USD)
                                        2. Расстояние между станциями подзарядки не должно превышать XXX (предлагаю 50 км)
                                        3. Вес меньше ХХХ (предлагаю 2 кг, было упоминание про 20 кг по требованиям регуляторов)
                                        4. Высота полета ниже 50м (требования регуляторов по Москве и области www.multicopter.ru/forum/viewtopic.php?f=14&t=925)
                                        5. Средняя плотность коптеров на квадратный километр не должна превышать ХХХ (для начала и 1 хватит)
                                        6. Вокруг посадочной площадки должна быть чистая зона безопасности радиусом ХХХ (20м)

                                        Замечания, комментарии, возражения?
                                        PS понимаю, что получается пока нереально, но надо с чего-то начать.
                                          +1
                                          Начать надо с определения того, зачем это нужно. С бизнес-плана, проще говоря. Это будет хобби или бизнес?
                                          Если бизнес: перевозить грузы мультикоптерами выгодно? Кто потребитель услуги? Готов ли он платить?

                                          Если хобби — надо просто искать единомышленников и с ними играть.
                                          Подкину ещё проблем для создания зарядной станции сферического коптера в вакууме:
                                          1) Автоматическое прицеливание на посадочную платформу, подключение к зарядным проводам.
                                          2) Обеспечение дальней связи между коптером и его хозяином.
                                          3) 50 км дальность полёта коптера — много. Какой-то сверхдальний коптер. Наш самолёт массой 5кг, на борту несёт 1,6 кг аккумуляторов и летает на 50 км. Предлагаю пересмотреть критерий.
                                          4) Зимой надо подогревать аккумуляторы коптеров
                                          5) Необходимо тщательно обслуживать коптеры. Чтобы внезапно в полёте не сломалось что-нибудь с печальными последствиями. Надо разработать методику обслуживания. Надо вовремя менять ходовые моторы и периодически тестировать аккумуляторы. Закручивать все болты. Проверять электронику на предмет её повреждения.

                                            0
                                            Что планирется сделать: PoC наземной инфраструктуры для погрузки/разгрузки и дозаправки копетров. Модель коптера-крыла для повышения дальности/эффективности перевозок.
                                            Для кого: для компаний, желающих снизить затраты на курьерскую доставку мелких грузов.
                                            Как и с кем: в результате обсуждения надеюсь понять как это сделать и найти единомышленников, а может найти и влиться в существующую команду.
                                            Вот оценка экономической выгоды для мелких покупок, посылок и переписки. Она основана на том, что низкоквалифицированный труд (курьерский) должен заменяться дронами и другими роботами и системами, так как он ВСЕГДА дороже при прочих равных.

                                            Исходные данные для оценки:
                                            — Стоимость доставки — 250-300р (пусть среднее расстояние будет около 15 км, а суммарный вес сборного груза 10 кг)
                                            — Упомянутые здесь рекордные данные по дальности позволяют уже сейчас надеяться, что можно перебросить 1 кг на скорости 30 км/ч на расстояние 15 км и вернуться назад на одной зарядке, потратив 200 Вт*ч энергии и 1 час времени.
                                            Вывод:
                                            При стоимости электроэнергии 4 рубля за кВт*ч перевозка 10 кг будет стоить 10р.
                                            На закупку оборудования и его обслуживание остается 140р с каждой перевозки (при 100% прибыли).
                                            За несколько сотен перевозок (несколько тысяч полетных часов) коптер окупится.
                                            При 10 заказах в неделю 1 коптер может окупиться за 1 год.
                                              0
                                              Оценка стоимости работы оператора на 10 коптеров:
                                              Обработать 100 заказов в неделю вполне реально.
                                              10 коптеров в месяц дают 400 заказов в месяц.
                                              При премии 50 рублей с заказа оператор получит 20000р.

                                              Хоть я и не экономист, но интуиция подсказывает, что за этим будущее.
                                                +1
                                                10 кг — очень серьёзный вес. Приведу некоторые цифры. Наш беспилотник весит 5 кг, кушает 250 Вт, и летает гарантированно всего 40 минут. Поднять может максимум ещё 1 кг. Это — самолёт, у коптеров с потреблением энергии всё хуже.

                                                Для подъёма 10 кг груза и 10 кг аккумуляторов понадобится 3,5кВт. Хватит на час, с учётом того, что на обратной дороге летим пустыми. Представляете, сколько стоят 10 кг аккумуляторов? Около 2k$. Прибавляем 4 мотора по киловатту каждый, и ещё контроллеры. И представляем, как все 20 кг, включая ценный груз, рушатся на автотрассу.

                                                Потом, вы забываете про ресурс техники. Стоимость доставки никак не будет равна стоимости электричества. Вот несколько моментов:
                                                1) Деградация аккумуляторов и электромоторов. При 1000 циклах зарядки каждый полёт будет стоить 2$.
                                                2) Страховка. Не уверен, что 1000 раз вылетим, и 1000 раз вернёмся обратно. Разработка и производство надёжной техники — дорогое удовольствие. Если у нас бизнес, всё надо застраховать. При крушениях могут повредиться весьма дорогие предметы, и не дай бог авария будет с жертвами.
                                                3) А кто будет грузить коптер при 10 заказах в неделю? Какая его зарплата?
                                                4) Электричество. Мощные зарядные устройства весьма дороги.
                                                5) Вся система стоит 100500 денег, надо всё таки всё посчитать.
                                                Потом, мне непонятно, кто будет ловить коптер в месте назначения?

                                                Какая категория потребителей интересует в первую очередь?
                                                Корпоративные потребители? Так им понадёжнее надо, и желательно в офис, секретарше на 12й этаж. И понадёжнее. Коптеры — новая технология, ещё не обкатанная, я бы им не доверил перевозку документов.
                                                Частные лица? Так им лучше вообще не доставлять, им бы подешевле в большинстве случаев.

                                                Короче, сплошное хз, хз…
                                                  0
                                                  На счет 10 кг боюсь Вы не поняли. Максимальный вес груза — 1 кг. 10 кг — это суммарный вес сборного груза. Например, продукты из магазина, которые перевозятся по частям.
                                                  Касательно большинства справедливо заданных Вами вопросов:
                                                  1. здесь приведена лишь оценка
                                                  2. не утверждаю, что сейчас можно взять и организовать прибыльный бизнес
                                                  3. наоборот, считаю что для реализации данного бизнеса не хватает некоторых технологий (отчасти поэтому и появилась эта обзорная статья)
                                                  4. пока имею бескорыстный интерес к созданию и развитию недостающих технологий (поэтому и хочу определить критерии и сформировать ТЗ)
                                                0
                                                А зачем здесь дальняя связь? Прошу пояснить для каких целей.
                                                  –1
                                                  Так треккинг грузов! И на случай крушения.
                                                  Вообще, моё мнение про летающие квадракоптеры таково. Первое правило для автоматических-коммерческих-городских квадракоптеров — надёжность их работы в абсолютно любых условиях. От минус 40 до плюс 50, в дождь, в ветер, и внезапно начавшуюся грозу(я про электромагнитную защиту). Надёжность надо сначала обеспечить, а потом подтвердить. Например, запускать квадрик 3 раза в день в течение года. И чтобы не было ни одного инцидента.
                                                  Система предупреждения столкновений на борту — обязательно. Думаю, должно быть что-то на основе видеокамер, с обработкой видео на борту.

                                                  Как сделать надёжную электронику. Для защиты от любых ЭМ помех:
                                                  1) Нужен герметичный металлический корпус для электроники и батареи
                                                  2) Металлические трубки в которых идут силовые провода для подачи питания на моторы
                                                  3) Антенны(GPS, сотовая, аварийный маяк и ближняя связь(Wi-Fi, к примеру) с районе зарядной станции) герметично выводить наружу корпуса с защитой от электростатики
                                                  4) Контакты для зарядного устройства: плюс, минус, балансировочные провода. Для 6- ячеечного аккумулятора всего надо выводить 9 проводов. Если зарядное устройство(либо балансировочные данные передавать по радио, либо балансировать иным способом) встроить в коптер, то для зарядки хватит всего двух контактов.
                                                  5) Контакты на земле, и точное прицеливание коптера в них. Соответственно, в районе зарядной станции должна быть развёрнута система позиционирования с сантиметровой точностью. Полагаю, на ультразвуке
                                                  6) Выбор степени жёсткости испытаний по ГОСТ — и испытывать, испытывать… Год крутить мотор в самом пыльном месте города. 1000 раз заряжать батареи. Ронять с высоты 300 метров, и чтобы батареи не полыхнули при этом. Бить самым сильным электрошокером.
                                                  7) Бюрократия. Где, и как можно летать. Например, запрет полётов над оживлёнными трассами, над военными объектами, над аэродромами Какая максимальная высота полётов? Что делать когда теряются координаты?
                                              0
                                              Почему так игнорируются беспилотные дирижабли?
                                              Не только и не столько вместо дрона, а в качестве ретранслятора сигналов и/или зарядной станции.
                                                0
                                                Если их сделать полностью автономными (включая харвест энергии), цен'ы им не будет. Они должны быть привязаны к одной точке тросом и непрерывно функционировать в воздухе годами.
                                                  0
                                                  А как же ветер, погодные условия? Еще из них будут замечательные молниеотводы… тросы не выдержат, распылятся от первого попадания молнии.

                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                              Самое читаемое