Преобразят ли беспилотные самолеты небо?

## Произведет ли самоуправляемые самолеты революцию в авиаперевозках?

**Автономные самолеты-опрыскиватели компании Pyka в настоящее время эксплуатируются в США и Бразилии.**

В калифорнийской долине Сан-Хоакин небольшой беспилотный самолет для опрыскивания полей летит удивительно близко к земле над полем люцерны. Эта низковысотная операция представляет минимальный риск для людей из-за отсутствия пилота.

«Мы можем летать даже ниже, чем пилот-человек», — говорит Расс Мароцке, наблюдая, как самолет пролетает над посевами. Он объясняет, что полет на меньшей высоте уменьшает снос распыляемого вещества, следовательно, требуется меньше химикатов по сравнению с традиционными методами опрыскивания полей с участием пилота.

Этот беспилотный самолет — продукт компании Pyka, где Мароцке работает инженером по летным испытаниям. Стартап, расположенный в переоборудованном ангаре времен Второй мировой войны с видом на залив Сан-Франциско, специализируется на производстве самоуправляемых самолетов без кабин, предназначенных для опрыскивания полей или доставки грузов.

Pyka — одна из нескольких компаний, активно работающих над внедрением автономных самолетов с неподвижным крылом в коммерческую эксплуатацию. Хотя электрические летательные аппараты вертикального взлета и посадки (eVTOL), часто называемые городскими аэротакси, привлекли значительное внимание в сфере автономной авиации, менее широко освещается также разработка самоуправляемых самолетов. Первоначально эти летательные аппараты предназначены для таких задач, как опрыскивание посевов и доставка грузов, и многие производители в конечном итоге надеются расширить сферу применения до пассажирских перевозок.

«Полномасштабная, повсеместно распространенная пассажирская эксплуатация — это священный Грааль», — отмечает Майкл Норсиа, соучредитель и генеральный директор Pyka. Он предполагает создание значительного флота самолетов Pyka, способных перевозить пассажиров вместимостью, сопоставимой с микроавтобусом, и доставлять людей вдоль восточного и западного побережья США. Норсиа считает, что «есть неплохие шансы, что мы достигнем этого раньше, чем индустрия eVTOL».

На одном из испытательных полигонов компании Pyka, расположенном примерно в 80 км к востоку от завода компании и доступном по грунтовой дороге, Мароцке и его коллега в настоящее время тестируют обновление программного обеспечения на демонстрационном самолете.

Около дюжины самолетов Pyka уже используются в Бразилии для опрыскивания таких культур, как хлопок и соя, — задача, ранее выполняемая пилотами. Эти полностью электрические самолеты для опрыскивания имеют батарею в носовой части, обеспечивающую примерно 35 минут полета, и центральный бак, вмещающий до 300 литров раствора. Хотя их иногда называют большими дронами, самолеты Pyka с размахом крыльев в 11,5 м делают это название несколько преуменьшенным.

Внутри транспортного контейнера, расположенного рядом с полем, инженеры используют компьютер для определения зоны опрыскивания. Затем программное обеспечение генерирует траекторию полета, учитывая предварительно нанесенные на карту препятствия, такие как расположенные поблизости линии электропередач. Взлет дрона с взлетно-посадочной полосы рядом с полем происходит плавно. Примерно через 15 минут, после обнаружения низкого уровня распыления (вода для текущей демонстрации), дрон автономно приземляется для ручной заправки и замены демонстрационной батареи. Затем он снова взлетает, возобновляя распыление точно с того места, где остановился.

**Батарей на дронах Pyka хватает на полчаса.**

Автономный полет существенно отличается от автопилота. Автопилот функционирует как вспомогательная система, подобная круиз-контролю и функциям удержания полосы движения в автомобиле. Автономные системы, однако, стремятся управлять всем полетом, включая взлет и посадку, с минимальным или полным отсутствием вмешательства человека, используя алгоритмы для обработки данных датчиков и управления летательным аппаратом.

Несмотря на работу в среде, которая обычно считается более структурированной и предсказуемой, беспилотные самолеты развиваются медленнее, чем беспилотные автомобили. Майкел Кохендерфер, эксперт по безопасной автономной авиации из Стэнфордского университета, частично объясняет это тем, что крупные технологические компании «удвоили усилия» в автомобильной сфере, вложив огромные суммы в эту технологию. Кроме того, к самолетам предъявляются более строгие стандарты безопасности, чем к автомобилям, что устанавливает гораздо более высокую планку для их применения. «Последствия авиационных происшествий могут быть просто очень серьезными», — подчеркивает Кохендерфер.

Военный интерес стал движущей силой развития этой технологии. Многие компании имеют оборонные контракты на демонстрацию и испытания своих систем, часто сталкиваясь с меньшими нормативными препятствиями, чем в гражданском секторе, и некоторые уже поставляют продукцию военным заказчикам. В США опрыскиватель для сельскохозяйственных культур компании Pyka, получивший разрешение в прошлом году, в настоящее время является крупнейшим автономным самолетом с неподвижным крылом, одобренным для коммерческого гражданского использования. Однако его эксплуатация ограничена узко определенной сельскохозяйственной территорией и требует наземного оператора и визуального наблюдателя. Аналогичное разрешение было получено ранее в Бразилии, где правила более либеральны.

Компания Pyka намерена увеличить производство с нынешних примерно двух десятков самолетов в год до 1000 к 2030 году. Каждый самолет продается за 550 000 долларов, а клиенты проходят обучение управлению им.

**Компания Windracers планирует запустить автономную грузовую службу.**

Великобритания пока не одобрила такие долгосрочные операции, хотя британская фирма Windracers запрашивает разрешение на запуск автономной грузовой службы на Шетландских и Оркнейских островах. Их самолеты, предназначенные для перевозки грузов в отдаленные районы, также выполняют миссии в Украине. «Это будет первая тяжелая грузовая авиаперевозка с использованием дронов, безусловно, в Великобритании и, вероятно, где бы то ни было», — заявляет Стивен Райт, основатель и председатель Windracers.

Сторонники утверждают, что автономные летательные аппараты могут помочь решить проблему нехватки пилотов, освободить людей от опасных задач, таких как опрыскивание посевов, повысить эффективность (например, за счет возможности перевозки большего количества грузов) и снизить затраты, если один оператор сможет управлять несколькими самолетами. Они также утверждают, что автоматизация может повысить безопасность полетов, ссылаясь на исторический спад числа аварий по мере внедрения более автоматизированных систем.

Однако группы пилотов сохраняют осторожность. Ассоциация пилотов авиалиний США (ALPA) называет отказ от пилотов «серьезным риском для безопасности и шагом, зашедшим слишком далеко». Национальная ассоциация сельскохозяйственной авиации США, представляющая пилотов, занимающихся опрыскиванием полей, отмечает, что небольшие беспилотные летательные аппараты трудно заметить пилотам. Они также добавляют, что пилотируемые самолеты могут опрыскивать значительно большую площадь быстрее.

**Компания Reliable Robotics модернизирует самолеты с помощью своей автономной технологии.**

В то время как Pyka и Windracers строят самолеты с нуля, утверждая, что это позволяет интегрировать автономность с самого начала и адаптировать самолеты к конкретным задачам, другие компании модернизируют существующие более крупные самолеты.

Компания Reliable Robotics, базирующаяся в США и поддерживаемая инвестиционным подразделением Boeing, в настоящее время тестирует свою систему на самолете Cessna 208B Grand Caravan, однопилотном грузовом самолете, способном перевозить около 1360 кг полезной нагрузки на сотни километров. Роберт Роуз, соучредитель и генеральный директор компании, объясняет, что модернизация сертифицированных самолетов позволяет компании сосредоточиться исключительно на доказательстве безопасности автономной системы, а не на необходимости получения разрешения на новый самолет.

Компания Merlin Labs, также базирующаяся в США, постепенно расширяет свою работу, используя более крупные военные самолеты, и теперь применяет свою систему на двухместном военно-транспортном самолете Lockheed Martin C-130J, а затем планирует использовать ее на коммерческих многоместных грузовых самолетах. «Это общий автономный «мозг», который может переключаться между различными летательными аппаратами», — объясняет Мэтт Джордж, основатель и генеральный директор Merlin.

Эти компании также используют разные подходы к искусственному интеллекту. Reliable полностью избегает использования ИИ, утверждая, что это усложнит сертификацию. Компания Merlin, напротив, придерживается гораздо более ориентированной на ИИ стратегии.

Это расхождение очевидно в их системах «обнаружения и избегания». Одна из самых больших проблем в автономном полете — это воспроизведение способности пилота обнаруживать и безопасно маневрировать вокруг других летательных аппаратов и препятствий практически без права на ошибку. Поскольку идеального решения в настоящее время не существует, компании внедряют различные сенсорные системы и дублируют стандартные для обеспечения дополнительной поддержки.

Компания Reliable добавила радар переднего обзора для обнаружения других летательных аппаратов на расстоянии более восьми километров, используя программное обеспечение, которое следует установленным правилам для определения реакции самолета. Роуз утверждает, что это «лучше, чем глаза пилота». Merlin, тем временем, использует камеры с поддержкой ИИ для обнаружения и классификации объектов. Pyka с самого начала использовала лидар для обнаружения деревьев, транспортных средств, крупных птиц и рельефа местности. Однако из-за его малой дальности компания также планирует интегрировать камеры с поддержкой ИИ, что станет первым значительным применением бортового ИИ. «Для многих задач нет необходимости использовать ИИ… но для определения того, что шесть пикселей на расстоянии — это самолет, а не какое-то другое пятно, это идеальная область», — говорит Норчиа.

Дилемма ИИ также распространяется на связь с диспетчерской службой. В общем воздушном пространстве самолеты должны иметь возможность принимать, интерпретировать и отвечать на радиоинструкции, как правило, от диспетчерской службы. Решение Reliable предполагает наличие удаленного пилота на земле, первоначально полностью обученного, для управления связью и принятия решений, критически важных для безопасности. Merlin планирует использовать генеративный ИИ, обученный на тысячах часов записанных обменов данными, для интерпретации инструкций и автономного реагирования. «Наша проблема сложнее… но мы хотим выйти за рамки дистанционного пилотирования», — говорит Джордж. Merlin намерена поэтапно сократить количество пилотов, с двух до одного, и в конечном итоге до нуля. Норчиа заявляет, что Pyka довольна тем, что другие «прокладывают путь» в определении оптимального способа работы в общем воздушном пространстве.

Между тем, даже если полностью автономные пассажирские полеты пока остаются недостижимыми, многие ожидают, что эта новаторская технология постепенно интегрируется в коммерческую авиацию, потенциально повышая безопасность пилотируемых полетов. Это, как отмечает ALPA, ассоциация пилотов США, стало бы долгожданным событием.