Дроны научили использовать радиоволны для зарядки датчиков во время полета

Инженеры представили дрон-аэростат, работающий от микрокомпьютера Raspberry Pi

Инженеры представили дрон-аэростат, работающий от микрокомпьютера Raspberry Pi. Разработка исследователей из Новой Зеландии описана на GitHub.

Подавляющее большинство современных дронов выполнено по схеме квадрокоптера — ее легко воспроизводить, однако время полета таких аппаратов ограничено получасом, а вращающиеся на большой скорости винты могут представлять опасность как для оператора, так и для других людей.

В новой работе исследователи создали дрон новой формы — он выполнен в виде аэростата и расходует энергию только на маневры. Основное время он держится в воздухе за счет заполненного гелием объема.

В основе беспилотника лежит 91-сантиметровый воздушный шар с фольгированной поверхностью, в нижней части которого расположена платформа управления с тремя винтами. Гондола напечатана на 3D-принтере, а внутри нее установлен компьютер Raspberry Pi Zero W, камера и аккумулятор емкостью 500 мА·ч.

Тестирование аппарата показало, что он способен поднимать в воздух грузы весом до 80 кг. Кроме того, аппарат может летать по кругу без вмешательства оператора, а также выполнять различные простые маневры.

 FusionFlight разработала JetQuad – самый мощный в мире реактивный дрон с вертикальным взлетом

Компания FusionFlight из Техаса (США) заявила о создании самого маленького и самого мощного реактивного беспилотника в мире. Модель имеет индекс «AB5 JetQuad» и способна взлетать вертикально, используя поворотные сопла двигателей. Причиной создания такой машины ее конструкторы назвали необходимость обеспечить компактные летательные аппараты большей мощностью, чем выдают электрические моторы.

Преимуществ у реактивных систем перед электрическими масса. Во-первых, большая мощность. Во-вторых, способность к полету на высоких скоростях. В-третьих, заправка дизельным топливом занимает всего несколько минут против минимум одного часа зарядки в случае с литий-ионными батареями. При этом жидкое горючее содержит в 40 раз больше энергии, из расчета на единицу массы топливного отсека.

Максимальная грузоподъемность AB5 составляет 18 кг при собственной массе в 23 кг и весе бака с топливом еще 18 кг. Этого объема горючего хватит на 15 минут полета с крейсерской скоростью 480 км/ч или на 30 минут зависания в воздухе. Впрочем, это показатели прототипа – в будущем конструкторы хотят поставить форсажные камеры, чтобы увеличить скорость полета.

Отдельный интерес вызывают дизельные микротурбинные реактивные двигатели, мощность которых составляет 149 кВт у каждого. Их поворотные сопла имеют такие углы движения, что реактивная струя никогда не направлена прямо вниз, даже при вертикальном полете. Благодаря этому можно подвесить снизу к беспилотнику груз и он останется в целости.

Выход AB5 JetQuad на рынок намечен на 2021 год. Стоимость одного экземпляра составит $200-250 тыс. в зависимости от конфигурации.

Microsoft научила ИИ управлять дроном

Исследователи из Microsoft научили ИИ автономно управлять дроном. В будущем эта система поможет людям в поисково-спасательных операциях.

Исследователи из Microsoft описали систему машинного обучения, которая может самостоятельно давать правильные команды дрону, ориентируясь только на изображение с камер. Она обучается с помощью симуляторов и может самостоятельно ориентироваться в условиях реального мира. Ученые отмечают, что в будущем эта система «будет незаменима» во время поисково-спасательных миссий. Кроме того, она может самостоятельно распознавать людей, нуждающихся в помощи.

«Мы хотели подтолкнуть современные технологии, чтобы приблизиться к способности человека интерпретировать подсказки из окружающей среды, адаптироваться к трудным условиям и работать автономно, — отметили исследователи. — Мы изучили, что требуется для создания автономных систем, которые могли бы полностью заменить человека».

Концепция команды отделяет компоненты восприятия и осмысления того, что она видит. Другая часть ИИ отвечает за «политику контроля» — то есть те команды, которые нужно осуществлять на основе того, что видит устройство. Вдохновленная человеческим мозгом, система сопоставляет визуальную информацию с правильными действиями управления. ИИ может быстро преобразовывать последовательность видеокадров в конкретные команды. По мнению исследователей, такой двухэтапный подход облегчает интерпретацию и отладку моделей.

Исследователи проверили возможности ИИ на 45-метровой S-образной дорожке с воротами и на 40-метровой круговой дорожке с различным набором ворот. «Несмотря на то, что ворота были разных размеров, а территория полета всегда была неожиданностью для ИИ, он смог дать правильные команды во время пяти экспериментов», — отмечают ученые. 

Эти причудливые бикоптеры всего с двумя винтами превосходят по возможностям обычные дроны

Компания Zero Zero Robotics представила первую коммерческую модель своего дрона V-Coptr Falcon, который отличается от аналогов наличием всего двух несущих винтов. Это уже не квадрокоптер, а бикоптер – при этом превосходит по возможностям версии с большим количеством пропеллеров. Главное преимущество – в значительном увеличении времени автономной работы.

В классических квадрокоптерах управление полетом происходит через регулировку крутящего момента на каждом моторе, а маневрирование осуществляется за счет снижения или увеличения тяги конкретного двигателя. Модель V-Coptr Falcon использует сложный наклонный механизм для каждого мотора, что позволяет совершать маневры, варьируя вектор тяги. Точность управления в обоих случаях примерно одинаковая, но бикоптер имеет в два раза меньше механизмов, а потому гораздо легче. 

Представленный образец имеет габариты 22x15x7 см и вес 730 грамм, он укомплектован аккумулятором на 4500 мАч. Низкий вес и малое количество пропеллеров, которые нужно вращать, обеспечивают ему до 50 минут полета на одной зарядке. Для сравнения – схожий по массогабаритным параметрам DJI Mavic 2 летает всего 30 минут, как и большинство других коммерческих дронов.

Грузоподъемность V-Coptr Falcon невелика, но он вполне способен нести цифровую камеру на поворотном механизме и применяться для воздушного наблюдения. Радиус его действия до 7 км. Стоимость одного экземпляра на этапе сбор средств составляет $699, после появления в магазинах она поднимется $999. Поставки начнутся в феврале 2020-го.

Всенаправленный дрон научился выполнять произвольные движения

Всенаправленный дрон научился выполнять произвольные движения. 12-винтовой беспилотник не только может выполнять сложные движения, но и способен решать второстепенные задачи. Разработка ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха описана на arXiv.org.

Роторы беспилотника сдвоены — они расположены по два на концах одной оси, но при этом способны совершать вращение в разные стороны. Это вкупе с разработанным учеными алгоритмом позволяет дрону держаться в воздухе практически при любом наклоне и в любой плоскости.

Дрон может не только выполнять основную задачу — например, выполнять полет под определенным углом, но и выполнять дополнительные задания. Среди них может быть повышение эффективности полета за счет снижения затрат энергии.

На видеодемонстрации работы устройства видно, что беспилотник выполняет сложные маневры, при попытке повторить которые обычный дрон упал бы.

Инженеры научили беспилотники играть в вышибалу

Инженеры научили беспилотники играть в вышибалу. Новая система управления беспилотниками позволяет им реагировать так быстро, что они успевают поймать и бросить мяч. Работа исследователей из Цюрихского университета опубликована на сайте вуза.

Большинству современных систем предотвращения столкновения с препятствием требуется около 20-40 миллисекунд для обработки изменений в окружающей среде. Это слишком много для ситуаций, когда дрону нужно уклониться от столкновения с птицей или другим беспилотником.

Низкая скорость реакции делает бесплатную навигацию проблемой в больших городах, где много дронов могут летать на ограниченной территории, или в зонах стихийных или техногенных бедствий, где беспилотникам нужно передвигаться быстро.

В новом исследовании ученые оснастили квадрокоптер камерами, специально разработанными для обнаружения быстрого движения, а также новыми алгоритмами, которые сделали их реакцию в несколько раз быстрее. В результате время, необходимое для обработки данных и предотвращения столкновений, сократилось до 3-5 миллисекунд.

В качестве демонстрации возможностей нового подхода исследователи дали дронам команду сыграть в вышибал (доджбол) — динамичную игру с мячом, где два дрона должны попасть мячом по третьему.

Китайская QilingUAV начала разработку пожарного дрона-вертолета

Китайская компания QilingUAV начала разработку пожарного дрона-вертолета JS260. Планируется, что аппарат будет использоваться для тушения лесных пожаров в труднодоступных районах, говорится в сообщении компании.

Сейчас во всем мире для тушения пожаров используются специальные самолеты и вертолеты, оснащенные большими емкостями с водой. При этом сброс воды производится только с высоты до 40 м, в противном случае часть воды просто испарится в горячем воздухе.

Кроме того, авиационное тушение пожаров сейчас разрешено только в дневное время, поскольку ночью пилоты могут не заметить какой-то высокий объект и столкнуться с ним.

Для того, чтобы обойти часть этих ограничений, китайские инженеры создали беспилотный пожарный аппарат. Длина JS260 составляет 2,8 м, высота— 1,6 м, а в воздух он поднимается благодаря двум соосным контрвращающимся несущими винтами диаметром около 3,6 м.

Аппарат оснащен двумя бензиновыми двигателями мощностью 34 л.с каждый. По бокам дрона установлены емкости с жидкостью для тушения пожаров — с полными баками его вес составляет около 260 кг.

JS260 может находиться в воздухе без дозаправки до четырех часов, а объема одной емкости, установленной на нем, достаточно для тушения 50 кубических м леса. Другие технические подробности о дроне не раскрываются.

ThereCraft представил дрон-самолет для беспосадочной доставки грузов

Стартап ThereCraft представил дрон-самолет для беспосадочной доставки грузов. Разработка будет использоваться в ситуациях, когда груз нужно доставить срочно, говорится в сообщении компании.

Сейчас большинство существующих дронов для доставки имеют небольшую скорость полета и могут доставлять грузы на сравнительно небольшие расстояния. В таких условиях срочная доставка медикаментов или донорских органов с помощью коммерческих беспилотных аппаратов на большое расстояние становится проблемой — логистическим компаниям проще использовать обычную авиацию.

ThereCraft предложил решение этой проблемы: созданный компанией беспилотник самолетного типа может выполнять полеты на большие расстояния и на более высокой скорости, чем существующие дроны-доставщики.

Прототип беспилотника под названием YCS17 выполнен по схеме «летающее крыло». Внутри дрона расположен отсек для перевозки грузов, а в нижней части — отсек для быстрой загрузки или выгрузки.

Согласно проекту, аппарат перед конечной точкой доставки делает нырок, сбрасывая груз, а затем резко поднимается в воздух и возвращается к точке старта. Другие подробности о разработке не раскрываются.

Посмотрите на полностью электрический самолет X-57 от НАСА

НАСА показала полностью электрический самолет X-57. Представленная конфигурация является окончательной, а аппарат будет выпущен в ближайшие годы. Об этом говорится в сообщении космического агентства.

Инженеры агентства приступило к разработке летательного аппарата в 2015 году. Он создан на основе двухдвигательного винтового самолета Tecnam P2006T, который претерпел множество модификаций: в частности, двухцилиндровые поршневые двигатели Rotax 912S3 были заменены на 12 электрических поршней, моторные гондолы с отдельными винтами, а также на два больших винта на крыльях.

X-57 будет оснащен литий-ионными батареями для питания двигателей. НАСА решило использовать небольшой пропеллерный самолет для этого проекта, потому что инженеры посчитали, что его аэродинамика более благоприятна для электрического самолета.

Летательный аппарат может повысить эффективность полета на 500% по сравнению с существующими аппаратами такого типа при полете на высокой скорости, при этом не создавая выбросов и значительно сокращая количество шума, говорится в сообщении агентства.

Представленная НАСА модель относится к пятой, окончательной модификации X-57. В ней аппарат получил крыло с высоким аспектным отношением и пропеллеры диаметром 1,5 м, которые позволят восстанавливать энергию из вихрей законцовки крыла.

UPS обзаведется дронами-конвертопланами

Американский оператор дронов UPS Flight Forward, подразделение курьерской компании UPS, заключил с немецкой компанией Wingcopter соглашение, подразумевающее разработку семейства беспилотников, которые можно было бы использовать для доставки различных грузов на расстояния, превышающие дальность полета традиционных мультикоптеров. Согласно сообщению UPS, новые аппараты будут созданы по схеме конвертоплана.

Конвертопланом называется летательный аппарат, выполненный по самолетной схеме, но имеющий поворотные воздушные винты. Такие винты при установке параллельно земле позволяют конвертоплану выполнять вертикальные взлет и посадку по-вертолетному, а в воздухе при отклонении на угол до 90 градусов — переходить к быстрому и экономичному с точки зрения расхода энергии горизонтальному полету по-самолетному.

Новые дроны для UPS Flight Forward будут разрабатываться на базе проекта, уже созданного Wingcopter. Это электрический беспилотный конвертоплан, способный выполнять полеты на скорости до 240 километров в час на расстояние до 120 километров. Аппарат способен летать при скоростях ветра до 20 метров в секунду.

Помимо разработки семейства дронов-конвертопланов компании также займутся сертификацией аппаратов в соответствии с требованиями Федерального управления гражданской авиации. Сроки начала эксплуатации новых беспилотников пока не раскрываются.

В октябре прошлого года Федеральное управление гражданской авиации США завершило сертификацию UPS Flight Forward в соответствии с требованиями части 135 авиационных правил. По итогам сертификации компания получила официальный статус беспилотного авиаперевозчика, которому разрешены полеты по всей территории США.