Будущее БПЛА в дорожной отрасли

На сегодняшний день применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) уже не кажется чем-то экзотичным. Сейчас производители БПЛА предлагают большой ряд моделей, в котором можно легко подобрать аппарат для определённых целей.

Применение БПЛА для нужд дорожных структур, да и в других отраслях, не носит пока массового характера и не особо регламентировано. Много проблем связано с использованием воздушного пространства, выделением частотного диапазона для управления БПЛА и передачи информации с борта на землю и наоборот и, наконец, с развитием рынка гражданских услуг, который сейчас находится в стадии становления.

И все же сейчас уже ни у кого не вызывает сомнения, что использование БПЛА возможно и целесообразно — вопрос, скорее, в том, чем именно беспилотные летательные аппараты могут помочь различным отраслям. Я уверен: на автотранспорте, в процессе получения оперативных и аналитических данных о состоянии автомобильных дорог такие устройства могут принести огромную пользу, поэтому их использование в данной индустрии не просто возможно — оно необходимо.

Опыт государственной компании «Автодор» это подтверждает. Напомним, что в июне 2019 года Отделом перспективных систем Департамента информационных технологий и интеллектуальных транспортных систем Государственной компании «Автодор» совместно с ООО «Автодор — Платные Дороги» были проведены испытательные полеты беспилотных летательных аппаратов вдоль участка трассы М-4 «Дон» для изучения возможности оперативного контроля состояния дорожного движения на дорогах Государственной компании.

Все тестовые полеты воздушного судна прошли успешно, хотя для полноценного внедрения потребуется небольшая доработка программного обеспечения под конкретные задачи определенного участка автомагистрали с учетом его специфики.

Успешность применения БПЛА для нужд дорожных структур обусловлена спецификой использования. Напомню, что главный недостаток аппаратов состоит в том, что для работы им нужно открытое пространство, то есть в условиях плотной городской застройки с воздушными коммуникациями безопасно использовать беспилотник очень сложно. Однако в районе междугородних трасс условия для беспилотных летательных аппаратов почти идеальные.

Как правило полеты осуществляются беспилотными воздушными судами с максимальной взлетной массой до 30 кг в светлое время суток на высотах менее 150 метров от земной или водной поверхности вне диспетчерских зон, районов аэродромов (вертодромов) государственной и экспериментальной авиации, запретных зон, зон ограничения полетов, специальных зон, мест проведения публичных мероприятий и официальных спортивных мероприятий, а также на удалении не менее 5 км от контрольных точек неконтролируемых аэродромов и посадочных площадок.

К тому же при необходимости допускается отступление от данных требований, но на основании утвержденного плана полета воздушного судна и отдельного разрешения на использование воздушного пространства в соответствии с Федеральными правилами использования воздушного пространства Российской Федерации.

Конечно, тот факт, что над крупными трассами пространство для полетов БПЛА есть, не означает, что этого достаточно для их эффективного использования. Сделать необходимо многое. Прежде всего нужно продумать систему организации полетов на постоянной основе. Она предназначена для сбора, контроля, обработки, анализа, хранения и передачи актуальной видеоинформации, необходимой для обеспечения функционирования других подсистем (сервисов) ИТС, содержания автомобильных дорог и предоставления потребителям необходимых видеоданных, в том числе — на базе БПЛА.

Основными целями создания системы в Государственной компании «Автодор» являются:

• повышение уровня безопасности и качества управления обстановкой на автомобильных дорогах в повседневной жизни и во время чрезвычайных ситуаций;
• обеспечение информированности пользователей ИТС, аварийных комиссаров, операторов Центров управлений и обычных участников движения о дорожных условиях на автомобильных дорогах Государственной компании.

Также важно продумать и схему использования. В нашем случае эксплуатация БПЛА осуществляется по мере необходимости для осуществления мониторинга дорожно-транспортной обстановки в режиме реального времени. Технические средства, соответственно, должны обеспечивать бесперебойную работу БПЛА в любое время суток с возможностью корректировки и настройки каналов управления и видеонаблюдения.

Поставленные цели достигаются за счет своевременного получения видеоинформации об оперативной обстановке на дорогах, обеспечения возможности восстановления хода событий на основе анализа архивов информации, сокращения времени реагирования на происшествия и чрезвычайные ситуации.

Нужно учесть, что видеонаблюдение с помощью БПЛА является частью инструментальной подсистемы ИТС «Видеонаблюдение». Использование БПЛА не подменяет организацию видеонаблюдения на базе стационарных видеокамер, а наоборот дополняет ее.

Цели получения актуальной видеоинформации:

• оценка транспортной обстановки на маршруте для визуального определения дорожной ситуации с целью своевременного вызова аварийных комиссаров, спецтехники, аварийно-спасательных служб, а также контроль над выполнением комплекса работ по содержанию участка автомобильной дороги;
• оценка дорожно-транспортного происшествия и его последствий;
• выявление случаев остановки и/или стоянки транспортных средств на автомобильной дороге вне специально отведенных для этого мест;
• мониторинг заторовой ситуации;
• оценка состояния элементов дорожной инфраструктуры;
• оценка метеорологической обстановки на маршруте.

Основные функции подсистемы:

• формирование фото- и видеоинформации о складывающейся дорожно-транспортной ситуации;
• вывод изображения с видеокамер БПЛА на автоматизированные рабочие места подсистемы (в том числе мобильные устройства — типа планшета или смартфона) и коллективные средства отображения информации (видеостены, мониторы, и т.д.);
• возможность предоставления покадрового и потокового видеоизображения.

В процессе организации полетов могут быть задействованы БПЛА следующих типов:

• мультикоптерного типа;
• самолетного типа.

Основные общие характеристики БПЛА:

• доступность (время между вылетами для переподготовки, время зарядки и количество комплектов аккумуляторов — если они сменные и т.п.);
• ресурс (каков общий ресурс, каков межремонтный ресурс, характеристики ремонтных форм — в затрачиваемых часах и в деньгах);
• наличие автоматизированного анализа видеопотока;
• наличие автоматической и аварийной посадки БПЛА;
• наличие и характеристики специальных режимов детальной видеосъемки точки инцидента (остановка БПЛА в точке интереса);
• возможности различного типа полезных нагрузок, фото и видео различного разрешения (PAL, HD) с разными зуммирующими свойствами оптики;
• ограничения для осуществления полета (погодные).

Анализ рынка показал, что большинство компаний, поставляющих БПЛА для нужд дорожников, предлагают фактически только одну услугу — аэрофотосъемку. Это, конечно, важно, так как в России практически отсутствуют цифровые карты с разрешением выше 1:10 000.

Однако мне видятся очень большие перспективы для выполнения БПЛА и других функций:

• для выявления дорожных инцидентов и аварийных ситуаций;
• для общего мониторинга выделенного участка автомобильных дорог и прежде всего — автодорог федерального значения.

Самыми интересными в этом сегменте мне видятся, пожалуй, алгоритмы системы автоматического распознавания транспортных средств на дорожном полотне. В этом случае нужно учитывать следующие процедуры и параметры:

• достоверность результатов системы;
• проверка алгоритмов;
• автоматическая идентификация транспортных средств.

В ходе полета работающая на борту система технического зрения должна идентифицировать размещенные неподвижные ТС как стоячие с соответствующими записями в лог-файл.

Считается, что детектирование успешно осуществлено, если система идентифицирует более 90 % остановившихся транспортных средств при пороге чувствительности, не допускающем ложных срабатываний. Остановившимся считается транспортное средство со скоростью движения менее 10 км/ч.

Конечно, это далеко не все, что БПЛА могут дать дорожной отрасли. Я думаю, впереди нас ждет еще много открытий. И тот факт, что первые шаги в этом направлении уже сделаны, внушают оптимизм в отношении будущего и применения БПЛА, и отрасли в целом.

Возврат к списку