Лаборатория беспилотных авиационных систем

14.10.2020
В Санкт-Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения (ГУАП) открывается Лаборатория беспилотных авиационных систем. В ней студенты смогут создавать инновационные устройства и технологии, а также развивать компетенции WorldSkills. О возможностях лаборатории и развитии рынка Аэронет рассказал руководитель лаборатории, выпускник ГУАП Антон Костин.

Фото: ГУАП

В Санкт-Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения (ГУАП) открывается Лаборатория беспилотных авиационных систем. В ней студенты смогут создавать инновационные устройства и технологии, а также развивать компетенции WorldSkills. О возможностях лаборатории и развитии рынка Аэронет рассказал руководитель лаборатории, выпускник ГУАП Антон Костин.

— Насколько сегодня развито направление беспилотных авиационных систем?

— Производство беспилотных авиационных систем (БАС) с начала текущего столетия стало наиболее прогрессивно развивающимся сегментом мировой авиационной отрасли. Лаборатории выполняют задачи по разработке новых алгоритмов управления полетом и программно-аппаратных средств навигации, созданию оптимальных схем и конструкций летательных аппаратов, решению практических задач, касающихся транспортировки грузов, моделированию различных полетных режимов. Сейчас происходит активное развитие и внедрение дронов во всевозможные отрасли. Особенно актуальны эти задачи для транспортных систем в аспекте альтернативной доставки. Потенциал использования дронов в России составляет более 1 миллиарда долларов в год. Их уже ограниченно используют в нефтяной отрасли, строительстве, горнодобывающей промышленности, но реализуют только небольшую часть возможностей. Огромный потенциал, но минимальное применение наблюдается в сельском хозяйстве, здравоохранении, управлении инфраструктурой и территориями. Сейчас прорабатывается авиационное регулирование дронов в воздушной среде, а также формируется инфраструктура для обслуживания и управления (системы управления трафиком, удаленная идентификация, станции зарядки и разгрузки).

Российские производители БАС предлагают продукты мирового уровня, открывают новые способы применения дронов для гражданских и коммерческих задач, а также формируют предложения на беспилотники в сфере образования для развития компетенций и подготовки профессий будущего.

— Какие задачи реализуются на рынке Аэронет?

— Аэронет — рынок беспилотных авиационно-космических систем, комплексных решений и услуг на их основе — многообещающий. Это развивающийся глобальный сетевой рынок информационных, логистических и других услуг, предоставляемых находящимися в воздухе дронами. Можно отметить основные отрасли применения подобных технологий: дистанционное зондирование земли и мониторинг, сельское хозяйство, перевозки, поисковые и спасательные работы.

— Расскажите, как появилась идея создания в ГУАП современной Лаборатории беспилотных авиационных систем?

— Идея родилась благодаря ускоренному развитию научного потенциала Института аэрокосмических приборов и систем и Инженерной школы ГУАП. Лаборатория открылась в ответ на новые вызовы в сфере интеллектуального транспорта. Если проводить ретроспективный анализ, на базе кафедры системного анализа и логистики ГУАП в 2014 г. создали первую в Санкт-Петербурге специализированную лабораторию интеллектуальной транспортной инфраструктуры. Ее целью были исследования и разработка новых решений для транспортной инфраструктуры, в том числе с использованием дронов. Развитие интеллектуального транспорта требует применения новых методов управления и сбора данных. Это и является одной из задач, решаемых в Лаборатории беспилотных авиационных систем.

— Какое оборудование смогут использовать студенты? Какие возможности появятся у будущих специалистов?

— Лаборатория беспилотных авиационных систем представляет собой комплекс, разделенный на две части, связанные между собой. В первой будут осуществляться разработка и проектирование, во второй — пилотирование для более тонкой отладки и моделирования полетных режимов. Подобное разделение вызвано тем, что при создании и эксплуатации беспилотных авиационных систем полный цикл разработки и тестирования должен проходить в стенах одной специализированной лаборатории. И в этом лаборатория уникальна, ведь у студентов появится возможность пройти полный цикл от идеи до фактической реализации проекта и его тестирования в реальных условиях.

Основное оборудование — современные 3D-принтеры. Например, 3D-принтер с Delta-кинематикой предназначен для печати крупных элементов — частей крыла, корпусов, рам для квадрокоптеров или контейнеров для оборудования. Кроме того, будут использоваться специальные инструменты для работы с пенополистиролом, при помощи которого можно сделать элементы для летающего крыла и других моделей. В лаборатории установлены передовые высокопроизводительные компьютеры для систем автоматизированного проектирования, симуляторы и тренажеры, а также есть зона для пайки, оборудованная специальными столами, вытяжками и паяльными станциями. Во второй части лаборатории создана трасса для пилотирования, состоящая из различных элементов (ворота разных размеров, стартовые площадки, поворотные флаги), где можно будет тестировать квадрокоптеры. Там же можно будет провести тестирование новой разработки, отточить навыки пилотирования от первого лица (в шлеме, со специальной камерой на беспилотном летательном аппарате) и от третьего лица.

— Как лаборатория будет использоваться в учебном процессе?

— В лаборатории уже проходят занятия. Студенты решают практические кейсы, в рамках которых собирают и изучают узлы дрона, осуществляют пайку модулей, установку и отладку программного обеспечения. И, конечно, у ребят будет пилотирование как в симуляторе, так и на летном поле лаборатории. В квалификационной работе студенты должны самостоятельно разработать программное обеспечение для выполнения определенных полетных миссий, создать информационный и приборный комплекс для интеллектуального транспорта. Обучение эксплуатации и применению дронов в различных сценариях — это точка роста и развития специалиста.

— С кем сотрудничает лаборатория? Чем она интересна компаниям-партнерам?

— У лаборатории уже есть партнеры. Один из них — ООО «Коптер Экспресс Технологии». Это российский разработчик и производитель беспилотных авиационных систем мультироторного типа и программного обеспечения для их автономности. Второй партнер — ООО «Инновационные Комплексные Системы». Эта компания разрабатывает программное обеспечение и производит дополнительное оборудование к беспилотным комплексам: модули полезной нагрузки и автоматического пилотирования, наземные станции управления. Также осуществляет инструктаж, сопровождение и техническую поддержку клиентов, предоставляет услуги по аэрофотосъемке и анализу данных.

Лаборатория интересна партнерам, ведь достаточно небольшое количество лабораторий способно осуществить путь от идеи к реализации и затем тестированию в реальных условиях. К тому же здесь проходит обучение большое количество студентов, которые способны взглянуть на поставленные задачи под новым углом, предложить нестандартное, актуальное решение.

— Как эксперт компетенции «Беспилотные авиационные системы» расскажите о подготовке участников и перспективах недавно завершившегося чемпионата WorldSkills.

— Участники получают разносторонние навыки, необходимые для управления и эксплуатации дронов, технического обслуживания, обнаружения и устранения неисправностей, применения технических средств и оборудования для управления полетом беспилотного летательного аппарата мультироторного и самолетного типа. Участники должны владеть профессиональной терминологией, разбираться в сборочных чертежах и системах БАС.

На чемпионате моделировались различные сценарии применения квадрокоптеров. Участники разрабатывали, конструировали, осуществляли техническое обслуживание, локализовывали и устраняли неисправности оборудования, программировали системы управления беспилотными авиационными системами. Компетенция подразумевает специализацию различных видов: техник, оператор полезной нагрузки, внешний пилот, программист. Для них возможны и разные варианты трудоустройства как в коммерческих, так и в государственных структурах, в крупных и малых организациях или непосредственной работы с частными клиентами, в коллективе или индивидуально.

Беседовала Анастасия Самуйлова.

Источник: Северная Звезда