Как прошли масштабные соревнования дронов на Сахалине

Этим летом на аэродроме Пушистый в Сахалинской области прошли масштабные соревнования беспилотных авиационных систем (БАС), в которых приняли участие школьники, студенты, молодые специалисты: программисты, разработчики и операторы дронов из 63 регионов России. Соревнования проходили в рамках проектно-образовательного интенсива «Архипелаг 2024».

Разработка с нуля и повышение автономности

Основной упор на инженерных соревнованиях был сделан на повышение уровня автономности дрона. Они делились на несколько направлений: для начинающих, для развития компетенций в области автономного полета БАС (средний уровень), а также на продвинутом уровне, где участники находили и тестировали новые технологические решения, преимущественно повышающие автономность дрона. Также участники должны были продемонстрировать навыки в диагностике, ремонте и сборке БПЛА. Большинство хорошо справились с этим заданием, лучший результат показали ребята из Республики Татарстан и Сахалинской области. По словам организаторов, этот конкурс способствовал популяризации профессии специалиста по ремонту БПЛА.

Чтобы участвовать в соревнованиях среднего и продвинутого уровней, необходимо было пройти квалификационный отбор, выполнив предварительное задание. Соревнования по развитию компетенций в области автономного полета БАС включали разные задания, от простых к сложным. С помощью программирования, использования машинного и технического зрения, нейронных сетей и конструирования БВС участники пытались доставить дроном груз, на скорости пройти заранее известную трассу, в автономном режиме следовать за подвижной платформой, обучать нейронную сеть поиску объекта.

Например, в соревновании «Аэроэкспансия» участникам давалось четыре дня на разработку с нуля (или модернизацию) беспилотника для выполнения задач в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и др. В итоге пилотам удалось выполнить три проекта в сельскохозяйственной сфере. А соревнование «Химическая разведка» предусматривало сборку анализатора паров спирта, который можно было бы установить на дрон. Его задача состояла в том, чтобы проверить десять емкостей и составить отчет о том, что внутри: спирт или вода. Лучший результат показали команды из Томской области и Татарстана.

Также проводилась дисциплина «Запуск дрона с надводной станции». Участники собирали плавстанцию и устанавливали влагозащитные корпуса на дроны. Задача — взлететь с сооружения в бассейне и найти в нем спрятанные предметы, чтобы доставить их на плавсредство. Здесь лучшими стали сахалинская команда и пилоты из Свердловской области.

В «Групповых полетах дронов» нужно было создать анимацию полета в среде моделирования и показать ее в реальности. За этим стояла большая работа: составить маршруты полета для дронов в составе группы, подготовить полетное задание, настроить клиентскую и серверную части. 10 из 17 команд-участниц полностью завершили миссию.

Без нейросетей и роботов тоже не обошлось: организационный и технологический партнер соревнования «Обучение нейронной сети поиску объекта интереса» ООО «Геоскан» провело дисциплину повышенного уровня сложности, где ребятам предстояло запрограммировать беспилотное воздушное судно на полет и получить снимки территории, передать координаты объекта роботизированному транспортному средству, чтобы последний доехал до искомого объекта, миновав все препятствия.

Главным и самым сложным звеном инженерных соревнований стало тестирование технологических решений, направленных на повышение автономности дрона. Например, представители Санкт-Петербургского государственного университета совместно с партнерами в соревновании «Кибериммунная автономность» продемонстрировали и протестировали собственный прототип кибериммунного автономного дрона-доставщика как новую конструкцию с модулем безопасности и специальными цепями контроля питания, аварийной посадки и сброса груза. Концепция дисциплины включала в себя отбор и обучение участников, аппаратное и программное обеспечение дрона, трассу и препятствия на ней, наземные управляющие системы.

Участникам было необходимо разработать кибериммунное решение, позволяющее автономному дрону-доставщику стать устойчивым к кибератакам и безопасно доставить груз адресату, несмотря на попытки хакеров ему помешать. Победителями соревнования стали участники из Ростовской области. А организаторы из Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций предложили на «Архипелаге» соревнование по идентификации БВС в небе. Перед участниками стояли задачи по разработке процедуры регистрации беспилотного воздушного судна в системе контроля над воздушным пространством, привязке данных о БВС к идентификатору, сопряжению бортового прибора идентификации и беспилотника, по поиску возможных уязвимостей системы, выполнению демонстрационных полетов.

Также популярным направлением стало тестирование решений по автономному полету дрона без систем спутниковой навигации. Так, например, организаторы из Самарского национального исследовательского университета оценивали тестирование и демонстрацию собственных разработок участников как готовые решения проблемы функционирования БАС в режиме автономного полета по запрограммированному маршруту в условиях отсутствия или неустойчивого приема спутниковых навигационных сигналов.

В рамках интенсива прошло и соревнование для менеджеров и управленцев «Организация эффективного производства БАС», которое представляло собой интенсив по управлению жизненным циклом высокотехнологичных продуктов. По итогам проведения соревнования участники смогли сформировать представление об организации эффективного производства у ключевых участников рынка БАС: разработчиков, инженеров, субъектов МСП, производственных компаний, представителей институтов развития и коммерческих структур. Партнерами блока инженерных соревнований стали более 45 технологических и организационных партнеров.

Спортивный интерес

Вступление в ряды профессиональных пилотов дронов обычно начинается с тренировок в симуляторе, который напоминает игру. Затем новичок может учиться на микродронах (диагональ рамы — 75 мм) размером со смартфон, летать на них дома. После этого можно постепенно переходить на большие дроны с диагоналями рамы 200 мм и 330 мм. На «Архипелаге 2024» могли соревноваться между собой в личном и командном зачетах и любители, и профессионалы.

В спортивной части участники использовали собственные квадрокоптеры, FPV-очки (с видом от первого лица), пульты управления, запасные детали, аккумуляторы. Перед гонками все устройства проходили «техосмотр», а пилотам показывали трассу и объясняли, как ее надо пройти.

Единственное условие: квадрокоптеры должны соответствовать регламенту. Для каждой дисциплины он свой.

Соревнования на дронах класса 75 мм проходили под сеткой в стационарном ангаре, а большие дроны класса 200 мм и 330 мм соревновались также под сеткой, но уже под открытым небом. Элементы трассы были надувными — так безопаснее для аппаратов и легче менять «ландшафт».

Задача в таких гонках обычно простая: нужно пролететь круг или несколько кругов максимально быстро и пройти все препятствия определенным образом. Предусмотрены личный и командный зачеты. В первом пилот должен быстро пролететь круг, а вот во втором работает пара пилот + механик, которые вместе преодолевают несколько десятков кругов по трассе. Механику приходится периодически менять аккумулятор в пит-стоп зоне по аналогии с заменой резины на «Формуле-1».

Кроме гонок дронов были и другие дисциплины: «Драгрейсинг», «Тоннель», «Дрон-дартс», «Точность приземления», «Царь горы». Например, «Дрон-дартс» предполагал, что участник должен пролететь один круг по трассе и на финише попасть своим коптером в мишень. А в рамках соревнования «Тоннель» нужно было пролететь через несколько ворот на скорость, где размер ворот уменьшается. Для начинающих спортсменов это дает опыт участия в большом мероприятии и общение с квалифицированными спортсменами.

В судейский состав на «Архипелаге» вошло около 100 экспертов из учебных заведений и представителей беспилотной отрасли. В одной судейской команде всегда было как минимум четыре эксперта.

Также в рамках «Архипелага» прошли межрегиональные соревнования Федерации гонок дронов России. В них участвовало более 40 пилотов-профессионалов. Прошли турниры по восьми дисциплинам, включая маленькие, средние и большие дроны в личном и командном зачетах, а также состязания в симуляторе DCL the Game. Эти гонки вошли в единый календарный план мероприятий Министерства спорта.

В рамках интенсива прошла и выставка-конкурс технологических решений «Дрон-гараж» для выявления и поддержки талантливых инициатив в области БАС, сертификационного подтверждения технических характеристик разработок и решений участников, а также решения отраслевых задач. В «Дрон-гараже» всего три лиги: лига технических находок, где свои решения представляют гаражные команды, премьер-лига, где представлены проекты стартапов по улучшению характеристик дронов, и высшая лига — компании с готовыми коммерческими продуктами.

Направления разработок были разные: конструкции БПЛА, программные комплексы, различные модули и другие. Конкурсанты заявляли технические характеристики своих проектов, которые должны были подтвердить на площадке. Те, кто успешно справлялся с заданием, получали сертификат подтверждения технических характеристик. Также была выделена дисциплина «Кубок разработчиков и организаторов соревнований БАС»: в ее рамках проходила практика подготовки организаторов в регионах, включая проектирование и управление соревнованиями, практикумы от инструкторов и встречи с компаниями—производителями БАС.

С помощью соревнований организаторы «Архипелага» рассчитывают не только популяризировать соревнования дронов, но и сформировать систему выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и подростков, задать технологический фокус для молодежи и продемонстрировать сценарии применения беспилотников. Все это может повлиять на профессиональное развитие специалистов отрасли беспилотных авиационных систем, а также смежных отраслей.

Эта система — путь к тому, чтобы закрыть кадровую потребность в операторах БПЛА. На 2023 год их в стране насчитывалось около 100 тыс. В Минпромторге ранее оценивали, что это лишь 10% от количества, которое понадобится к 2030 году. Речь идет о миллионе специалистов, которые могли бы пилотировать, разрабатывать и производить беспилотники. Для этих же целей в сентябре российских школьников уже начали обучать основам применения беспилотников. Например, такие занятия проходят в нескольких школах Хабаровского края, в Калуге, Череповце и др. Издательство «Просвещение» выпустило первый учебник по этой тематике — он называется «Беспилотные летательные аппараты» и предназначен для восьмых-девятых классов.

Анна Носова