Исследование рынка дронов

Применение, регулирование и перспективы

Долгое время дроны — беспилотные летательные аппараты — считались футуристическим гаджетом из научной фантастики, но сегодня ими уже сложно кого-то удивить. Тон в индустрии по-прежнему задают военные — именно на них приходится две трети всех произведенных беспилотников. Они используют дроны для разведки, перехвата связи и поражения целей.

Применение беспилотников в бизнесе только набирает обороты. Их уже используют для аэрофотосъемки, патрулирования, геодезических изысканий, мониторинга различных объектов. Постепенно они входят и в другие отрасли. Ниже рассмотрим коммерческую сферу применения дронов более подробно.

Применение дронов

По прогнозу ARK Invest, к 2020 году 32% дронов будут заняты в сельском хозяйстве. Другими крупными нанимателями будут выступать компании нефтегазового сектора и логистические сервисы:

Drones commercial use

Приняв во внимание этот прогноз, мы подробно расписали применение дронов в этих и других сферах.

к оглавлению ↑

Сельское хозяйство

Применение: распыление удобрений и ядов для насекомых, наблюдение за состоянием сельскохозяйственных угодий и химическим составом растений

Компании-производители: DJI, Sentera, Lockheed Martin, Insitu, senseFly, Aerialtronics

Компании, внедряющие дроны в сельском хозяйстве: Sentera, MicaSense, Tetracam, Agribotix

Дроны для мониторинга посевных полей, оборудованы мультиспектральными камерами. Эта технология позволяет быстро собирать большой объем информации о свете, поглощенном растениями и отраженном от них. На основании полученных данных затем делается вывод о состоянии посадок.

При этом для сбора информации с полей используются не только дроны, но и самолеты. Своевременный анализ посадок позволяет выявить заболевания или нехватку удобрений.

Для доставки необходимых удобрений чаще всего используют квадрокоптеры DJI, снискавшие популярность за счет стабильности, надежности и относительно небольшой стоимости. Недавно DJI представила новую модель дрона, заточенную под сельское хозяйство. Устройство способно переносить до 10 кг грузов.

По оценкам исследования Juniper, в 2016 году до 48% коммерческих дронов были задействованы в сельском хозяйстве. К 2026 году этот показатель может дойти до 80%.

к оглавлению ↑

Логистика

Применение: доставка товаров

Компании-производители: DJI, Flytrex, Flirtey, Matternet, Project Wing  

Компании, внедряющие дроны в логистике: Amazon, Dodo, DHL, UPS и другие

Дроны позволяют логистическим службам не только сократить расходы на “последнюю милю” (самую дорогую часть доставки), но и доставлять посылки в труднодоступные места.

Летом 2017 года Amazon также подала заявку на патент башни-улья, откуда дроны с посылками вылетают к адресатам.

Логистическая компания DHL начала работать над доставкой посылок дронами гораздо раньше Amazon. Она даже доставила посылку в фармацевтическую компанию, расположенную на острове в Германии, используя свой parcelcopter (возможный перевод “посылколет”).

Parcelcopter был представлен публике в мае 2016 года. В рамках тестовых испытаний дрон доставил 130 посылок в различных температурных и климатических условиях.

В McKinsey ожидают, что в будущем дроны и беспилотные автомобили будут доставлять до 80% всех посылок.

к оглавлению ↑

Инфраструктура

Применение: предоставление Wi-Fi, инспекция безопасности и другое

Компании-производители: DJI, Aerialtronics, Draganfly Innovations, SkySpecs, Secom

Компании, внедряющие дроны в инфраструктуру: BT, Facebook, Balfour Beauty, easyJet

Компания BT экспериментировала с использованием беспилотников для обеспечения временного доступа в интернет на полях битв, зонах бедствий и труднодоступных районах. Если сети когда-либо будут разрушены наводнениями, дроны смогут сначала оценить ущерб, а затем обеспечить доступ в интернет в этом районе через привязанные к месту устройства и воздушные шары.

Над похожим проектом работает Facebook. С помощью дрона Aquila, оборудованного солнечными батареями, Марк Цукерберг планирует обеспечить интернетом около 4 млрд человек, не имеющих доступа к сети.

Дронов также используют для мониторинга уже существующей инфраструктуры. Например, в прошлом году компания Balfour Beauty провела инспекцию мостов в английском графстве Сассекс с помощью беспилотников. Применение новой технологии позволило компании сократить затраты на инспекцию одного моста в среднем на £4 тыс.

Лоукостер easyJet начал проводить инспекции безопасности своих самолетов, используя беспилотники. После успешного теста в британском аэропорту Лутон, авиакомпания планирует внедрить технологию в других аэропортах.

Японская компания Secom создала дрон для инспекции безопасности, который автоматически включается при обнаружении нарушителя, следует за ним и посылает видео в реальном времени на пост охраны для дальнейшего реагирования.

к оглавлению ↑

Строительство

Применение: аэрофотосъемка и отслеживание прогресса

Компании-производители: DJI, Kespry

Компании, внедряющие дроны в строительстве: Brasfield & Gorrie, 3D Robotics, Airwave

Американский стартап Kespry недавно представил дрона, который с помощью технологий машинного обучения от NVIDIA распознает строительные материалы, технику и другие структуры.

Доступ к большому объему информации в режиме реального времени позволяет компаниям-застройщикам оптимизировать бизнес-процессы и обнаруживать ошибки строительства на раннем этапе, когда их проще и быстрее исправить. Таким образом, использование дронов для проведения дополнительных инспекций может сэкономить девелоперам много денег.

Девелоперская компания Brassfield and Gorrie начала использовать дронов для наблюдения за строительными площадками несколько лет назад. Модели, построенные с помощью собранных дронами данных, позволяют отслеживать работу контрагентов и общий прогресс строительства.

#кейс О примере российской компании, использующей дронов для контроля за строительством, можно прочитать в статье РБК

к оглавлению ↑

Энергетика

Применение: мониторинг систем добычи полезных ископаемых

Компании-производители: Kespry, Insitu, senseFly

Компании, использующие дроны в добыче полезных ископаемых: Pix Processing, Avision Robotics

Shell использует дроны на некоторых крупнейших энергетических предприятиях Европы и отправляет их на нефтегазовые объекты в труднодоступные места (например, высокие башни или нижние части морской нефтяной вышки), потому что это безопаснее и эффективнее, чем отправка людей.

В начале года стало известно, что беспилотники концерна “Калашников” (входит в госкорпорацию “Ростех”) будут использоваться для мониторинга трубопроводных систем “Роснефти”, “Газпрома”, “Газпром нефти”, “ЛУКОЙЛа”, “Татнефти” и “Транснефти”. Также беспилотники могут применяться для мониторинга других ресурсных объектов, в том числе линий электропередач и ветровых турбин.

Исследовательское агентство Research and Markets считает, что в период с 2017 по 2025 годы рынок дронов в энергетике (включая продажи самих беспилотников, софта и сервисных услуг) расширится до $4,47 млрд.

к оглавлению ↑

Видеосъемка

Применение: коммерческая видеосъемка — концерты, фильмы, реклама, геодезическая съемка, картография и другое

Компании-производители: DJI, Kespry, Autel Robotics, Insitu, Aeryon Labs, Inc., Aerialtronics, Draganfly Innovations

Компании, использующие дроны для видеосъемок: BBC, Columbia Pictures Industries, Paramount Pictures

На рынке имеется целый сегмент профессиональных дронов, оснащенных специализированным видеооборудованием. Для установки видеокамеры у дрона имеются специальные подвесы, представляющие собой подвижные механизмы шарнирного типа. Подобные механизмы позволяют обеспечить надежную фиксацию видеокамеры и практически полностью избавить ее от вибрации.

Дрон с видеокамерой:

Drones for filmmaking

Полученные видеокамерой изображения с помощью специальной технологии FPV (дословный перевод — ”взгляд от первого лица”) транслируются на пульт управления — смартфон, планшет или другое устройство вывода. Радиоуправляемый дрон, оснащенный видеокамерой, позволяет с помощью FPV руководить процессом съемки не вслепую, как это обычно делается, а ориентируясь на получаемую картинку.

Фото, снятое дроном National Geographic:

National geographic drone

#интересное Дроны настолько прочно вошли в киноиндустрию, что фестивали фильмов, снятых с помощью дронов, ежегодно проводятся по всему миру. С их списком можно ознакомиться по ссылке

к оглавлению ↑

Разное

Сфера применения дронов не ограничивается уже устоявшимися крупными отраслями. Высокая мобильность беспилотников позволяет применять их также в узких нишах. Ниже мы приводим наиболее яркие примеры.

Первая помощь: ученые из Делфтского технического университета разработали летающий дефибриллятор, который призван в кратчайшее время доставить необходимое для оказания первой помощи оборудование.

Доставка органов для пересадки: над решениями в этой области работают испанская Dronelife и индийская Fortis Healthcare.

Охрана природы: дроны используются для обнаружения браконьерской активности, мониторинга популяций животных, и сбора данных об окружающей среде.

Восстановление лесов: британский стартап BioCarbon Engineering планирует использовать дронов для создания детальных карт и точечной посадки деревьев.

к оглавлению ↑

Государственное регулирование

к оглавлению ↑

В России

В России все беспилотные воздушные суда весом более 250 граммов подлежат постановке на учет. Под эту категорию попадают даже игрушечные вертолеты.

Для регистрации беспилотника собственник дрона должен зарегистрироваться на специальном портале и указать свои персональные данные. Затем по указанному адресу он получит учетный опознавательный знак, который должен быть закреплен на корпусе дрона. Владельцам дронов тяжелее 30 кг придется проходить регистрацию в Росавиации. При этом судимость или употребление наркотиков может послужить основанием для отказа в регистрации.

Регистрацией дело не ограничивается – дронов можно запускать не везде. В частности, желающим совершать полеты на Москвой требуется получить специальное разрешение. Получить его возможно лишь в исключительных случаях (например, съемка фильма). Подробнее с правилами городских полетов можно ознакомиться на сайте города Москвы.

Знак “Бесполетная зона” на Красной Площади:

No flying zone Red Square

#кейс Один из эпизодов седьмой части фильма “Форсаж” снимали с беспилотника в районе набережной Москвы-реки. Чтобы получить все необходимые разрешения, съемочной группе пришлось подтвердить квалификацию пилотов и оформить страховку на случай, если беспилотник упадет на автомобиль или человека

к оглавлению ↑

В других странах

Федеральное управление гражданской авиации США утвердило следующие ограничения для коммерческих дронов: вес устройства не должен превышать 55 фунтов (25 кг), они могут передвигаться на высоте не более 400 футов (122 метра) со скоростью не выше 100 миль в час (161 км/ч). Управлять дронами можно лишь в светлое время суток, а само устройство должно находиться в пределах видимости пилота.

До недавнего времени все дроны, использующиеся в коммерческих целях в США, подлежали регистрации. Однако в мае прошлого года это требование было отменено решением федерального суда.

В Великобритании регулятор Civil Aviation Authority (CAA) придерживается аналогичных правил. В дополнение к ним, дронам с камерами запрещено приближаться к людям ближе, чем на 164 фута (50 м).

#интересное В июле 2017 года дрон, пролетавший возле взлетной полосы аэропорта Гатвик, привел к задержке четырех рейсов

На сайте Global Drone Regulation Database представлена интерактивная карта, отражающая законодательство в отношении дронов в разных странах.

#кейс На зимней Олимпиаде в Южной Корее воздушное пространство будут патрулировать охранные дроны, готовые сбросить на нежелательные беспилотники сеть (см. рис.)

South Korea Olympics drone

к оглавлению ↑

Что потом?

Сфера применения дронов быстро расширяется: аналитики агентства Interact Analysis считают, что к 2022 году рынок вырастет более чем в 10 раз, до $15 млрд.

Drones market forecast

При этом главными рынками останутся США и Китай, главным производителем – DJI, а две трети проданных дронов будут стоить менее $2000.

Однако сейчас на пути развития дронов стоит ряд проблем, как технологического, так и законодательного характера.

к оглавлению ↑

Технологии

Беспилотники можно разделить на 3 типа: с неподвижным крылом, винтокрылые и с несколькими несущими винтами (квадрокоптеры и др.). Подробнее об их различиях можно прочитать в статьях на порталах Baatraining и DroneShowEXPO.

Пока что наиболее популярной моделью считается квадрокоптер. Хотя он менее эффективен и зачастую менее стабилен, чем стандартные вертолетные модели, его конструкция гораздо проще и, следовательно, дешевле в производстве. Аппараты с большим количеством двигателей (8 в октокоптерах, 10 и т. д.) требуют большого количества энергии, и любой аккумулятор на них быстро разряжается. Кроме того, с увеличением количества двигателей увеличивается стоимость дрона. Пример: известный Yamaha Rmax с грузоподъёмностью 28 кг стоит от $86 000 до $230 000 (версия для авиахимработ с автопилотом).

Существуют также дроны с неподвижным крылом: они могут нести на себе больше оборудования на большие расстояния с меньшей затратой энергии. Однако они не могут зависать над одним местом и, соответственно, не могут обеспечить точной позиции камеры.

Дроны вертикального взлёта и посадки (способны взлетать и садиться при нулевой горизонтальной скорости) получили наибольшее распространение благодаря своей точности. Однако у них существуют ограничения по масштабированию. 

Трудность адаптации для переноса тяжелых грузов. Причина в том, что они требуют много энергии и поднимают только небольшие массы, а при поломке одного из ротора неизбежно теряют груз. Одно из решений проблемы грузоподъёмности – аэродинамическая схема с разделением функций подъёмных и рулевых винтов. Такая система позволяет повысить КПД дрона и снизить его стоимость.

Проблема источников и накопителей энергии. Аккумуляторы позволяют грузоподъемным беспилотникам держаться в воздухе 20-30 минут. Решением этой проблемы могут стать разработки принципиально других систем для дронов. Например, инновации в области водородных топливных элементов позволят заметно увеличить время полета тяжелых дронов, однако эти системы пока имеют недостаточную мощность и даже в перспективе будут дороже альтернативы энергии с бензином. Немецкая компания e-Volo сейчас использует литий-ионные аккумуляторы, однако в будущем планирует перейти на схему последовательного гибрида, при которой электроэнергия вырабатывается на борту при помощи генератора от ДВС на бензине.

к оглавлению ↑

Регулирование

Законодателям разных стран предстоит решить несколько вопросов:

  • какой квалификацией должен обладать человек для допуска к пилотированию дронами?
  • как регулировать воздушное пространство для минимизации риска столкновения с самолетами?
  • как обезопасить людей от падения на них дрона и кто будет нести за это ответственность?

Сложность ответа на эти вопросы заключается еще и в том, что излишнее регулирование задушит развивающуюся отрасль и не позволит дронам реализовать их экономический потенциал.

к оглавлению ↑

Дополнительные материалы


Also published on Medium.