Почему дроны не БПЛА

Технологии беспилотных аппаратов насчитывают более 100 лет, но, несмотря на этот почтенный возраст, множество ключевых вопросов остаются без ответа. Почему дроны до сих пор не встроены в общие нормативные рамки воздушного движения, а десятилетние обещания массовой доставки товаров так и не сбылись? Анализ показывает, что корень проблем кроется не в технической стороне, а в неправильном определении.

Попытки интегрировать дроны в нормативное поле по всему миру привели к закрытию множества авиамодельных кружков и нанесли сильный удар по авиамодельному спорту. В результате законопослушных операторов стало меньше, а преступных — больше. Это явно не тот результат, на который рассчитывали.

Еще один пример: почему за десятилетие с момента громких обещаний в 2013 году доставка товаров дронами осталась уделом рекламных роликов и новостных заметок? Казалось бы, технология с более чем столетней историей должна была решить эту задачу не в 2013 году, а куда раньше.

Есть интуитивное понимание, что современные дроны — это нечто иное. Но это «другое» не имеет своего имени. Нейминг определяет дискурс, а дискурс — наше отношение к реальности. Неправильное описание явления на начальном этапе неизбежно ведет к неверным выводам и решениям. И из этого замкнутого круга невозможно выйти, поскольку мы сами ограничили себя ошибочным базисом.

Практически всю историю человечество относило китов к рыбам. Сегодня каждый школьник знает о колоссальной эволюционной разнице между млекопитающими и рыбами. Но раньше люди не погружались в такие тонкости: кит живет в воде, размножается в воде, выглядит как рыба, даже пахнет рыбой — значит, кит, дельфин и косатка — это рыбы.

Сегодня мы снисходительно смотрим на наивность предков, их заблуждения кажутся нам анекдотичными. Это занимательно, учитывая, что прямо сейчас мы находимся в заложниках у стереотипа о современных дронах, ошибочно относя их к царству БПЛА (беспилотных летательных аппаратов).

Беспилотная отрасль берет начало в конце XIX века, когда Никола Тесла демонстрировал радиоуправляемые корабли. Во время Первой мировой войны подводные лодки и эсминцы уже запускали по врагу самоходные беспилотные мины — торпеды. В 20-х годах прошлого века активно летали беспилотные самолеты, затем появились крылатые и зенитные ракеты — полноценные БПЛА. Позже к ним добавились межконтинентальные баллистические ракеты, которые также, по всем признакам, являются летательными и беспилотными.

Всю историю о беспилотниках говорили мало и, как правило, в контексте узких задач. Например, в описании подвига командира подводной лодки «К-21» Героя Советского Союза Николая Лунина, который в 1942 году вывел из строя линкор «Тирпиц» залпом торпед, не велось разговоров о применении подводных беспилотных дронов. Случись это событие сегодня, в рамках современного дискурса, речь непременно зашла бы о беспилотных самоходных минах. Беспилотники рассматривались как нечто само собой разумеющееся, и акцент на них не делался.

Настоящий ренессанс беспилотных технологий произошел в начале десятых годов нашего века. О них заговорили все. Они появились на полках магазинов, видео, снятые с них, заполонили YouTube. Дроны стали заметны на общественных мероприятиях, о них заговорили в СМИ, под их развитие стали выделяться государственные программы и финансирование. Они заполонили информационное поле.

Но что, если существуют дроны, которые перевозят своих операторов? Такие решения есть. Например, полноценный дрон самолетного типа Cirrus Vision способен самостоятельно садиться и летать по маршруту — с людьми на борту. В его транспондерном сигнале даже переключается метка на UAV (unmanned aerial vehicle, беспилотный летательный аппарат. — Ред.). Аналогичные решения мультикоптерного типа предлагает китайская компания EHang. Оператор на борту — какой же это БПЛА?

Наличие или отсутствие пилота не определяет суть новой технологии. Мы слишком поторопились, «назвав китов рыбами». Мы увлечены дронами, но обращаемся с ними так, будто они обычные БПЛА. В случае с китами такая ошибка привела к катастрофическому сокращению их поголовья. Ошибка с дронами завела нас в тупик в развитии технологии и ее регулировании.

В начале XXI века сформировались несколько технологических факторов, которые, соединившись, дали начало третьей технологической лиге. Появление современных дронов — результат этой революции. Самым заметным классом стали мультикоптеры, в частности квадрокоптеры.

Чтобы ответить на вопрос о сути явления и дать ему верное название, вновь обратимся к истории. Попытки создать мультироторную технику предпринимались с первых дней зарождения авиации. Изобретение автомата перекоса сделало возможным появление вертолетов соосной и двухвинтовой схемы. Однако за всю историю не было ни одного серийного образца винтомоторной техники с количеством винтов больше трех — ни квадрокоптеров, ни гекса-, ни октокоптеров — ни пилотируемых, ни беспилотных.

Схема с тремя и более роторами оказалась неустойчивой и не поддавалась стабилизации пилотом или механизмами автомата перекоса. Для их работы потребовались цифровые модули инерциальной ориентации, электрические моторы с цифровым коллектором, полетный контроллер под управлением специального ПО и высокоскоростная шина данных, связывающая датчики с исполнительными устройствами.

Со стороны кажется, что квадрокоптер «просто» висит. На самом деле, он корректирует свое положение в пространстве десятки тысяч раз в секунду. Квадрокоптер летит только потому, что внутри него работают алгоритмы. Он буквально опирается на вычисления.

По сути, мы получили новый тип летательного аппарата, реализованного на компьютерной архитектуре — цифролет. У квадрокоптера и современного вертолета еще меньше общего, чем у рыбы и кита. Суть квадрокоптера ближе к смартфону или ноутбуку, чем к понятию «БПЛА». Да, он, как правило, беспилотный. Но его суть определяет тотальная, всеобъемлющая цифровизация, где программное обеспечение и скорость вычислений задают его летные характеристики.

Например, наша лаборатория на базе МФТИ называется «Цифровые летательные аппараты открытой архитектуры». И это название идеально определяет суть явления, с которым мы столкнулись. Наши ключевые направления развития — это технологии SDR (программно-определяемого радио), средства обеспечения работы цифровых радиоканалов в условиях конкурентных диапазонов частот и машинное зрение. Заметьте, в этих направлениях нет ни слова о «беспилотных технологиях».

На научном совете МФТИ был утвержден курс дополнительного образования по теме цифролетов, который пользуется огромной популярностью как у гражданских, так и у военных специалистов. Ведутся в лаборатории и практические разработки. Из завершенных проектов отдельно стоит отметить созданный в коллаборации с другими коллективами МФТИ «Дрон Судного Дня» — одноразовое устройство для дистанционного зондирования территории и воздушных слоев на высотах до нескольких километров. Его назначение — оперативное определение уровня загрязнения отравляющими веществами или радиацией. Не дай бог, конечно, они понадобятся, но не создавать такие изделия было бы преступлением.

Финансирование развития беспилотных авиационных комплексов и финансирование цифролетов — это разные бюджеты, задачи, компетенции и сроки реализации. Нельзя делать акцент на «беспилотье» при планировании портфеля проектов. Беспилотная отрасль стабильна и вряд ли способна на прорывные решения. В то время как отрасль цифролетов только начинается. Она полна свежих идей, подарив нам FPV-технологию, дроны для съемок, управляемые метеозонды. Здесь любое направление обещает прорывные решения и быструю отдачу от инвестиций.

Второй неприятный момент неправильного нейминга — регуляторная деятельность. Нормы закона для беспилотных авиационных комплексов и для цифролетов должны быть абсолютно разными. Нельзя уравнивать в нормах воздушные суда и авиамодельные поделки. Использование цифролетов необходимо упростить.

Радикальная точка зрения: каждый гражданин должен иметь возможность запускать дроны везде, где захочет, за исключением закрытых территорий — аэродромов, военных баз, госграницы. При этом всю ответственность за полет своего аппарата гражданин несет самостоятельно. Это как метание топора в бревно: законом не запрещено, но если попадешь в кого-то — будешь отвечать.

Я давно не видел на просторах нашей необъятной родины выездных авиамодельных кружков. Раньше можно было встретить группы детей и подростков с наставниками, запускающих свои поделки. Сейчас это немыслимое зрелище. Скажу больше: нам как державе придет конец, если мы не перестанем запугивать молодых людей, стремящихся поднять в воздух дроны. Нам попросту негде будет взять специалистов.

Пора называть вещи своими именами.

Автор — главный конструктор Центра комплексных беспилотных решений (ЦКБР)