Транспорт в деталях.
Беспилотные технологии на земле, воде и в воздухе

Беспилотный транспорт отличает прежде всего система автономного управления, когда оператор техники находится вне средства передвижения или участие человека вовсе не предусмотрено. В ближайшее десятилетие эксперты ожидают массовое распространение беспилотных технологий в России и мире.

Началом автоматизации транспорта принято считать первую половину ХХ века, когда ведущие инженеры и изобретатели озаботились созданием, а потом и усовершенствованием автопилота для самолетов. Именно авиация до сих пор остается самым популярным направлением беспилотного транспорта. Этому есть простое и логичное объяснение: воздушное пространство –бескрайнее поле для экспериментов, где почти нет материальных препятствий. При этом все большее развитие автономный транспорт получает на земле и на воде.

Согласно Транспортной стратегии России до 2030 г., высокоавтоматизированный и беспилотный транспорт позволит повысить эффективность и безопасность грузовых и пассажирских перевозок, а также удовлетворенность конечных пользователей услуг, будет способствовать снижению себестоимости перевозок на 15% и повышению пропускной способности инфраструктуры до 10%.

К 2024 году планируется запуск автономных транспортных средств на пилотных участках Единой опорной транспортной сети России, а к 2035 году – внедрение беспилотников на всех ключевых маршрутах.

Развитие беспилотных автомобильных перевозок будет осуществляться по 2 направлениям:

• внедрение автомобильных грузовых междугородних перевозок на ключевых магистралях. К 2024 году планируется запуск первых проектов беспилотных автомобильных грузовых перевозок на трассе М-11;
• развитие грузовых и пассажирских перевозок в крупнейших агломерациях.

Распространение автономного водного транспорта будет со временем происходить как в пассажирских, так и грузовых перевозках.

В малонаселенных и труднодоступных районах использование беспилотников позволит быстро и качественно оказывать почтовые и курьерские услуги. Повышение грузоподъемности специализированных беспилотников вкупе с их удешевлением станет триггером к сокращению расходов на строительство и содержание сети аэродромов на удаленных территориях и иной транспортной инфраструктуры, а также приведет к существенным изменениям на рынке электронной торговли.

1. Беспилотный автомобильный транспорт

По итогам 2021 года мировой рынок беспилотных автомобилей оценивается в 20,3 млрд долларов. Подавляющая его часть приходится на легковые автомобили. В сегментах грузового и общественного пассажирского транспорта беспилотные технологии находятся только в самом начале развития, но усиливающийся спрос на системы безопасности и помощи водителю будет в ближайшие годы способствовать росту рынка беспилотных автомобилей.

Уровни автономности по SAE (Society of Automotive Engineers):

ПАССАЖИРСКИЙ ТРАНСПОРТ

Использование в городской среде личных беспилотных автомобилей, а также автономных такси не освободит крупные города от высокой загрузки дорожной сети, а, скорее, увеличит ее. Потенциальный ежедневный пробег автономных машин которые лишены человеческих ограничений и не знают усталости, куда выше, чем у обычных авто.

В этой связи более эффективным решением видится использование системы скоростного автобусного сообщения на основе беспилотных транспортных средств повышенной вместимости — Bus Autonomous Rapid Transit (BART). BART-системы активно используются в развивающихся странах и представляют собой движение автобусов по физически отделенной, обособленной полосе с островками-остановками, оснащенными турникетами.

Эксперименты с беспилотными системами BART уже ведутся по всему миру. Одно из их основных преимуществ – значительная дешевизна, по сравнению с легкорельсовым транспортом.

Использование беспилотного транспорта на выделенной полосе повышает безопасность перевозок за счет более предсказуемых сценариев поведения транспортного средства, взаимодействующего с «умной» инфраструктурой полосы (датчики, метки).

Передовыми странами по внедрению беспилотного общественного транспорта считаются Китай, Сингапур, Франция, Германия, Швейцария, а также скандинавские страны.

В Китае и Сингапуре уже запущено коммерческое использование автономных автобусов.

В июне 2022 года в Норвегии вышел на маршрут первый в Европе беспилотный автобус для перевозки пассажиров по городу. Полностью электрический автобус Karsan Autonomous e-ATAK турецкого производства с технологией автономного вождения 4-го уровня (по SAE) приступил к работе на маршруте в городе Ставангер.

Автономный электробус Karsan Autonomous e-ATAK способен передвигаться по запланированному маршруту без водителя со скоростью 50 км/ч днем и ночью при любых погодных условиях и осуществлять подъезд к остановкам, управлять процессами посадки и высадки пассажиров, обеспечивать корректное прохождение перекрестков и светофоров.

Автономная работа обеспечивается за счет размещения на корпусе автобуса множества специальных датчиков LiDAR (лидары), а также использования передовых решений, например, усовершенствованной радиолокационной технологии на передней панели, обработки изображений с высоким разрешением с помощью RGB-камер и дополнительной защиты периметра на базе тепловизионных камер.

В России пока изучают опыт первого применения общественного беспилотного транспорта за рубежом, чтобы убедиться в его эффективности и безопасности. В нашей стране разработано несколько опытных проектов, у которых есть определенные перспективы в части промышленного производства и массового использования на дорогах общего пользования.

Еще в 2016 году группа компаний Volgabus представила первый в России прототип беспилотного автобуса – «MatrЁshka», а КАМАЗ и Научно-исследовательский центр НАМИ продемонстрировали совместный проект – беспилотный автобус «ШАТЛ».

Проект «MatrЁshka» проходил испытания в Сколково и в Сочи, а «ШАТЛ» развозил в Казани болельщиков в рамках Чемпионата мира по футболу 2018.

«ШАТЛ» относится к транспортным средствам малого класса категории М2, в салоне могут разместиться 12 человек — половина на сиденьях и половина стоя. В качестве силовой установки задействован электромотор на 74 кВт (100 л.с.), питающийся от литий-ионных батарей. Аккумуляторы позволяют проехать без подзарядки до 120 км.

Технически «ШАТЛ» способен разгоняться до 100 км/ч, однако его максимальная скорость ограничена 40 км/ч — ради безопасности и стабильности работы беспилотных систем. Автомобиль следует по заранее запрограммированному маршруту с «вбитыми» в память пунктами остановки, однако функционал машины позволяет пассажирам самостоятельно выбрать место высадки в случае необходимости.

В 2019 году был представлен прототип беспилотного автобуса от автоконцерна ГАЗ и BaseTracK – «ГАЗель Next Eva». Он основан на технологии, когда в стандартное транспортное средство устанавливается телематическое устройство и специальный программный комплекс для передвижения по виртуальным рельсам. Основное отличие модели заключается в том, что она не использует оптическое оборудование, а осуществляет геопозиционирование на основе высокоточной навигации. Концепт прошел штатные испытания, но комплектация итогового продукта и возможные сроки введения в эксплуатацию пока не раскрыты.

В 2021 году «Сбер» представил прототип беспилотного электромобиля – «SberAutoTech ФЛИП» с максимальным, пятым уровнем автономности по международной классификации SAE. У модели стандартные для легковой машины габариты (3,62 м на 1,95 м), но благодаря отсутствию водительского места, емкость «ФЛИПа» на 40% больше аналогов, а пассажировместимость – 6 человек. Кроме того, возможен выпуск грузовой и грузопассажирской модификаций этой модели.

Во «ФЛИП» встроена система распознавания лиц. Безопасность автономного движения обеспечивается за счет комплекса лидаров, радаров и камер, которые в режиме реального времени распознают пешеходов, препятствия, окружающие объекты. Технология позволяет электромобилю «коммуницировать» как с дорожной инфраструктурой, так и с другими «ФЛИПами».

Массового производства прототипы пока не получили, испытания наиболее перспективных беспилотных пассажирских автомобилей продолжаются.

Грузовой транспорт

Использование беспилотных технологий может увеличить эффективность и снизить себестоимость грузовых автомобильных перевозок.

Ключевые преимущества – это снижение затрат на топливо за счет более плавного вождения, без резких ускорений и торможений машины; экономия на расходах на персонал, техобслуживании и ремонте; сокращение сроков доставки грузов в среднем в два раза за счет исключения остановок для отдыха водителей. Кроме того, беспилотные грузовики могут снизить аварийность – автопилот выводит за рамки уравнения человеческий фактор.

Беспилотные грузовики активно испытываются на общих магистралях в США, в некоторых странах Европы и Азии. Лидерство в сегменте удерживают американские компании: Waymo — разработчик Google, Aurora Innovation Inc, TuSimple.

В сентябре 2021 в Испании проехал уникальный автономный грузовой автопоезд из 7 фур, двигавшихся по технологии «платунинга» (совместное следование беспилотных грузовиков караваном). В автоколонне передвигались грузовики ведущих европейских марок: DAF, Daimler Trucks, Iveco, MAN Truck & Bus, Renault Trucks, Scania, Volvo Trucks. Контроль грузовиков осуществлялся по технологии специального протокола коммуникации V2V (Vehicle to Vehicle). Система позволяет не только управлять движением отдельного транспортного средства, но и реагировать не быстро меняющуюся дорожную обстановку.

Россия также движется по пути внедрения беспилотных грузовых технологий. В 2021 году стартовал пилотный проект по формированию беспилотных логистических коридоров. Минтранс России до 2024 года разместит цифровую инфраструктуру на магистрале М-11 «Нева» между Москвой и Санкт-Петербургом для безопасного движения автономных грузовиков.

По расчетам Минтранса использование беспилотников
на М-11 позволит к 2030 году обеспечить:

Реализация проекта создаст возможность для первой в мире масштабной эксплуатации беспилотных грузовиков на всём протяжении целой магистрали, а не на отдельных участках в режиме тестирования. В 2030 году беспилотные перевозки планируется организовать и на других современных магистралях: М-1 «Беларусь», М-4 «Дон», М-12 Москва — Казань, ЦКАД.

В октябре этого года на трассе М-11 «Нева» установлен экспериментальный правовой режим (ЭПР) по осуществлению автономных грузоперевозок, который позволит проводить тестирование специализированных беспилотников на десятикилометровом участке магистрали.

В проекте также участвуют Минпромторг, Минэкономразвития, МВД, МЧС, автопроизводители, операторы связи, разработчики беспилотных технологий, логистические, торговые, финансовые компании.

В проектный консорциум в 2021 году вошла Государственная транспортная лизинговая компания (ГТЛК), которая готова предложить партнерам эффективные финансовые инструменты для реализации проекта в части обеспечения поставок цифрового оборудования для создания инфраструктуры функционирования беспилотного транспорта, а также поставок автономной техники.

В пилотном проекте по формированию беспилотных логистических коридоров участвуют как крупные заводы и холдинги, так и небольшие разработчики и стартапы, в том числе КАМАЗ, «Сберавтотех», «Эвокарго», «Старлайн» и другие.

Крупнейший производитель грузовиков в России совместно с партнерами разработал несколько беспилотных моделей, а в октябре 2022 года открыл полигон для тестирования беспилотных автомобилей.

Одним из первых беспилотных грузовиков в России стал представленный в 2019 году КАМАЗ-4308 «Одиссей». Проект использовал серийный грузовой автомобиль, который оснащён системой компьютерного зрения Cognitive Pilot. Проект проходил тестовые испытания, но затем был заморожен.

С начала 2020 года на собственном производстве Камского автозавода эксплуатировался ещё один концепт - КАМАЗ-3373 «Челнок». Это бескабинная платформа с бортовым фургоном, которая оснащена электродвигателем и развивает скорость до 40 км/ч, запас хода – 50 км, грузоподъёмность – 10 тонн. Уникальная особенность – это полное отсутствие кабины и дублирование органов ориентации в пространстве (лидары, радары и камеры): любая сторона может быть как передней, так и задней частью грузовика, а фургон может разгружаться с обеих сторон. Предполагается, что на платформу можно будет устанавливать не только бортовой фургон, но и сцепку для создания беспилотных автопоездов.

Еще одна беспилотная перспективная модель поколения К6 – КАМАЗ-54907 Continent был презентован автоконцерном в 2021 году. Автомобиль оснащен гибридным мотором, работающем на дизтопливе и электричестве. Грузовик имеет третью степень автономности и способен самостоятельно двигаться по прямой, перестраиваться, останавливаться перед препятствиями, поддерживать заданный скоростной режим при движении в колонне. Система позволяет водителю участвовать в управлении грузовиком только в экстренных ситуациях.

В 2022 году КАМАЗ представил созданный совместно со специалистами МГТУ им. Н. Э. Баумана уникальный самосвал КАМАЗ-6559 «Юпитер 30», предназначенный для карьерных работ в автономном режиме. Автомобиль способен перевозить разрыхлённую горную массу или руду весом до 30 тонн в полностью автоматическом либо дистанционном режиме со скоростью до 56 км/ч.

В самосвале полностью отсутствует кабина, но установлены специальные, защищённые от пыли, грязи, влаги и вибраций видеокамеры, 2D- и 3D-лидары, ультразвуковые датчики, радары, GSM-антенны и GPS/ГЛОНАСС навигация.

Беспилотная технология позволяет перевозить руду в опасной зоне работы большегрузных машин и экскаваторов. Оба моста у него поворотные, за счёт чего автомобиль обладает хорошей манёвренностью, а также может двигаться без разворотов в любую сторону для погрузки и выгрузки. Эти конструктивные особенности способствуют экономии топлива, сокращению времени цикла работы самосвала и повышенной эффективности.

После полигонных испытаний в Научно-техническом центре производителя самосвал будет передан холдинговой компании «СДС-Уголь» для опытной эксплуатации в разрезе «Черниговский» в Кемеровской области.

Также в линейке КАМАЗа есть другие беспилотные самосвалы, которые созданы на базе классических моделей с кабиной.

В 2020 году компанией «Эвокарго» был представлен малотоннажник EVO-1, основу которого составили исключительно российские разработки.

Автомобиль оснащен гибридной системой питания от электрических батарей и водородных топливных элементов, поддерживает технологии взаимодействия с подключенной инфраструктурой «умной дороги». Множество установленных камер обеспечивает машине круговой обзор, что делает передвижение беспилотника максимально безопасным. Комбинация нескольких методов визуальной навигации позволяет автомобилю ориентироваться в пространстве даже при отсутствии сигналов спутниковой навигации. EVO-1 способен перевозить 1,5 тонны груза, запас хода – 250 км, время работы – 20 часов.

Готовый образец испытывали на полигонах и на закрытых территориях предприятий в 2021 году. На протяжении опытной эксплуатации беспилотник совершил более 3 тыс. рейсов при нулевой аварийности. Машина перевозила 40 паллет ежедневно со скоростью более 8 км/ч. В среднем EVO-1 работала 22 часа в сутки, на подзарядку уходило около 2 часов. Кроме того, грузовик проехал по «умному» сегменту ЦКАД, оснащенному ИТС, а значит, в перспективе эта модель может использоваться и для магистральных перевозок.

Санкционные ограничения и приостановка деятельности западных грузовых автоконцернов на территории России стимулирует в первую очередь развитие отечественных беспилотных проектов на территории страны, но возможна кооперация с производителями и разработчиками из дружественных стран.

По данным Минпромторга России уже сейчас на дорогах общего пользования работают 300 беспилотных машин в 13 регионах. Они накапливают данные, которые помогут создать новые и усовершенствовать существующие грузовые беспилотники.

2. АВТОНОМНОЕ СУДОВОЖДЕНИЕ

Первым шагом к внедрению беспилотных технологий на водном транспорте можно считать создание концепции E-навигации Международной морской организацией (ИМО) в 2005 году. Целью концепции стало повышение безопасности коммерческого судоходства за счет улучшения обмена данными и развития связи между судами, а также судном и береговыми службами.

В 2012 году в мире начались активные разработки в области автономной навигации. Автономная навигация – это автоматическое и дистанционное управление судами. В 2016 году проведены эксперименты и созданы пилотные зоны по автономному судовождению в Норвегии, Финляндии, Японии, Корее, Китае, России и в других странах.

Автономные суда могут применяться практически в любых сферах: для решения транспортных, научно-исследовательских, спасательных, дноуглубительных, гидрографических и других задач.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Автономная навигация подразумевает исключение человеческого фактора из процессов навигации судна за счет применения автоматического управления и организации системы постоянного дистанционного мониторинга и контроля. На водном транспорте от 75% до 96% несчастных случаев связаны именно с человеческим фактором. Ошибки допускаются по субъективным причинам – из-за снижения внимания, недостаточной координации работы, нарушения требований и т.д. Таким образом внедрение автономного судовождения должно существенно повысить безопасность на воде.

Исключение влияния человеческого фактора на выбор маршрута движения судна, работу двигателя также отразится на снижении эксплуатационных расходов, увеличении средней коммерческой скорости грузоперевозок водным транспортом, оптимизации маршрутов. Более эффективное использование топлива автономными судами позволяет снизить экологическую нагрузку на акватории рек и морей.

По оценкам Минтранса России сегодня расходы на экипаж составляют 30-40% от судовых операционных расходов, соответственно, переход на автономное судовождение позволит существенно сократить издержки. Это также поможет решить проблему дефицита высококвалифицированных моряков, который может достигать до 20% от необходимого персонала.

Отсутствие или значительное снижение численности команды на борту позволит сократить долю помещений для экипажа на судах, а также систем жизнеобеспечения и спасения, что в свою очередь приведет к удешевлению строительства водного транспорта, увеличению вместимости и грузоподъемности судов.

РАЗВИТИЕ АВТОНОМНОГО СУДОВОЖДЕНИЯ В МИРЕ

Лидерами мировых исследованиях в области беспилотных технологий для водного транспорта сегодня являются Норвегия, Финляндия, Китай и Япония. . В 2019 году активные испытания автономных судов начались в ряде стран, а в 2022 г. появились первые коммерчески эксплуатируемые суда.

Япония

Крупнейший японский оператор национального торгового флота NYK провел первые в мире испытания морского беспилотного грузового судна Iris Leader вместимостью более 70 тыс. тонн. Судно круглосуточно осуществляло навигацию исключительно с помощью автономной системы SSR, а небольшой экипаж выполнял стандартные обязанности.

В настоящее время в Японии действует специальная программа строительства и эксплуатации полностью автономных судов MEGURI 2040, в которой участвуют до 60 японских отраслевых компаний и научных организаций, включая NYK. В 2022 г. испытания прошел контейнеровоз Suzaku дедвейтом 1 800 тонн, который на протяжении всего пути в 789 км, включая выход из порта и швартовку, следовал в автономном режиме, а контроль за ним осуществлялся с берегового поста управления.

Норвегия

Норвежские компании Kongsberg и VARD – одни из мировых лидеров в проектировании и строительстве автономных судов различных типов и назначения. В 2021 году в Норвегии представлено первое в мире автономное грузовое судно с нулевым уровнем выбросов – Yara Birkeland. Корабль разрабатывался с 2017 года, судно спроектировано группой Kongsberg и построено на верфи VARD. Yara Birkeland планируется использовать для транспортировки удобрений с завода в Порсгрунне в контейнерные порты в Бревике и Ларвике. Контейнеровоз дедвейтом 3 400 тонн и грузоподъёмностью 120 TEU будет проходить более 65 морских миль, двигаясь со скоростью до 13 узлов. Погрузка и разгрузка будет осуществляться дистанционно управляемыми электрическими кранами, а швартовка и отшвартовка будут проходить без участия человека. Перенос транспортировки удобрений с дорожного на водный транспорт позволит сократить до 40 тыс. рейсов дизельных грузовиков в год и снизить экологический ущерб. В 2022 году планируется запустить коммерческую эксплуатацию Yara Birkeland с экипажем на борту, а в 2023 году – в полностью автономном режиме.

В сентябре 2022 года в Норвегии был впервые в мире введен в эксплуатацию беспилотный электрический пассажирский паром – MilliAmpere 2, разработанный Норвежским университетом науки и технологии (NTNU). В рамках испытаний паром будет перевозить до 12 пассажиров по главному каналу в городе Тронхейм.

Китай

В Китае в 2022 году началась коммерческая эксплуатация первого в мире контейнеровоза, который способен перемещаться в полностью автономном режиме. Беспилотное электрическое судно Zhi Fei вместимостью 300 TEU оснащено интеллектуальной системой навигации и используется на внутренних водных путях Китая.

Также в этом году Китай представил первый в мире полуавтономный беспилотный корабль-дрононосец Zhu Hai Yun. Исследовательское судно, созданное компанией Huangpu-Wenchong Shipyard, будет перевозить, запускать, восстанавливать и координировать действия более 50 автономных воздушных, надводных и подводных аппаратов. Автономная флотилия летающих и плавающих дронов способна выполнять комплексные миссии. После завершения задач коптеры возвращаются на палубу, а лодки подходят к судну для последующего подъёма на борт.

РАЗВИТИЕ АВТОНОМНОГО СУДОВОЖДЕНИЯ В РОССИИ

Российские разработки в сфере автономного судовождения можно назвать передовыми сразу по ряду направлений. В нашей стране первыми в мире создали полный комплекс технологий автономной навигации, функционирование которого аналогично работе экипажа в реальных условиях. Также в России впервые в мире было внедрено караванное управление автономными судами, которые контролируются не с берега, а с головного судна.

В России в отличие от зарубежного подхода, предполагающего строительство автономных судов «с нуля», в основном оснащают уже построенные суда необходимой аппаратурой для навигации в автоматическом режиме.

С 2019 года в России в рамках дорожной карты МАРИНЕТ Национальной технологической инициативы (НТИ) и при поддержке Минпромторга и Минтранса, Российского морского регистра судоходства реализуется пилотный проект по безэкипажному судовождению. Задача проекта-маяка «Автономное судовождение» испытать разработанный набор технологий автоматического и дистанционного судовождения и выработать подходы по его внедрению на различных судах. Главным техническим исполнителем проекта стала компания «Ситроникс КТ» (ранее «Кронштадт Технологии»).

В целях адаптации правовых норм для эксплуатации морских автономных судов разработан ряд регулирующих документов.

В 2021 году Россия приступила к национальному эксперименту, в рамках которого любая судоходная компания может оснащать свои суда под российским флагом автономными навигационными системами и эксплуатировать их в 11 регионах страны.

В настоящее время системы автономного судоходства тестируются на трех судах, в их числе:

Согласно отчету в 2021 году на этих судах проводились испытания автоматического и дистанционного управления в ходе 28 коммерческих рейсов.

Также в России ведется работа по решению задачи внедрения беспилотных технологий на существующие и строящиеся суда. Заключены соглашения о намерениях с несколькими судоходными компаниями на строительство более 20 судов трех серий, оборудованных системами автономного судовождения, в том числе с «Морспецсервис» на Сахалине (10 грузопассажирских скоростных судов катамаранного типа), судоходной компанией SeaEnergy (10 инновационных сухогрузов U-Type).

В начале декабря 2022 года начнется эксплуатация первого безэкипажного судна в России – «Пионер-М». «Пионер-М» построен в 2021 г. для Севастопольского государственного университета и представляет собой маломерное научно-исследовательское судно катамаранного типа с корпусом из композитных материалов. Планируется круглогодичная эксплуатация судна в акваториях Черного и Азовского морей.

Также до конца 2023 года предполагается оборудовать системами автономной навигации паромы «Генерал Черняховский» и «Маршал Рокоссовский», которые будут работать на морской транспортной линии, связывающей Ленинградскую и Калининградскую области.

Стимулирование внедрения технологий автономного судовождения

ГТЛК совместно с Фондом НТИ и ОСК начали работу по модернизации типовых проектов сухогрузов с целью размещения системы автономного судовождения на суда, находящиеся в процессе проектирования или строительства. У потенциальных судовладельцев будет возможность выбора решения по автономной навигации с разной степенью автоматизации процессов. Активация предложенной опции будет доступна и после спуска судна на воду, ее реализация не потребует капитальной модернизации объекта.

С целью формирования спроса на рынке на автономные суда прорабатываются варианты по запуску программ льготного лизинга беспилотного водного транспорта.

В настоящее время технологии автономного судоходства разрабатывает не так много стран, и у России есть реальная возможность стать флагманом в этой области. Системы автономного судовождения для морских судов уже доступны, а для решения оставшихся технологических вопросов в России до 2025 г. планируется завершить натурные испытания опытных морских судов на автономном управлении, что обеспечит возможность массового внедрения инновационных технологий.

3. БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

Первые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) были построены в начале 20 века и применялись в первую очередь для решеия военных задач. Развитие технологий позволило создавать и использовать беспилотные воздушные суда (БВС) в гражданских, в том числе коммерческих целях. Сегодня беспилотные летательные аппараты – это высокотехнологичные универсальные системы, которые востребованы в самых разных отраслях экономики.

МИРОВОЙ РЫНОК БАС

Впервые гражданское применение дронов анонсировала компания Amazon для доставки потребительских товаров в 2013 году.

В 2021 г. объем мирового рынка беспилотных авиационных систем (БАС) по разным оценкам составил около $27 млрд.

Индустрия беспилотных летательных аппаратов стремительно развивается и к 2026 г. объем рынка может вырасти в 1,5 раза, превысив $40 млрд. Стабильный ежегодный прирост в районе 9% будет обеспечен в первую очередь увеличением объема инвестиций и наращиванием рынка коммерческих услуг с использованием дронов.

По данным опроса, проведенного Drone Industry Insight в 2021 г., большинство компаний, применяющих БАС в своей деятельности, используют их в целях мониторинга и наблюдения, для картографии и геодезии, а также для решения логистических задач.

Энергетический сектор – лидер по числу заказанных услуг на коммерческом рынке беспилотных летательных аппаратов. Дроны используют здесь для мониторинга состояния энергообъектов, инспекций инфраструктуры и выявления деформаций и отклонений. Беспилотники контролируют качество выполнения работ, оценивают расстояния и площади для планирования работ, формируют цифровые модели рельефа местности.

Также широко БВС применяются в сельском хозяйстве и строительстве. При этом самой быстрорастущей сферой является транспорт и складирование. По оценкам экспертов Drone Industry Insights к 2025 году транспортный сектор займет второе место по объёму на рынке БАС.

Ключевыми игроками на рынке коммерческих дронов на сегодняшний день являются США и Китай. Их суммарная выручка превышает 2/3 мирового рынка, в ближайшие годы ожидается только укрепление занятых США и Китаем позиций. . Наибольший объем продаж БАС зафиксирован на рынке США, но по отдельным сферам применения лидируют азиатские страны: Китай, Япония и Индия.

В то же время все больше растет популярность использования дронов в Европе и России.

РОССИЙСКИЙ РЫНОК БАС

В 2021 г. объем российского рынка БАС по данным Ассоциации «Аэронекст» составил менее 1% от мирового – порядка 11 млрд руб. Основные направления использования: добывающие отрасли, строительство, сельское хозяйство и сфера развлечений.

С учетом общемировых трендов в ближайший период ожидается стремительный рост применения беспилотников в стране.

По оценкам Skolkovo Ventures в 2022 г. объем рынка услуг, оказываемых с помощью БАС, составит 22 млрд руб., к 2025 г. может достигнуть 50 млрд руб., а к 2030 г. – порядка 120 млрд руб.

Согласно результатам исследований агентства Ernst&Young потенциальный эффект от использования дронов в России превышает $1 млрд в год. Наиболее перспективными в экономическом плане направлениями развития рынка БАС признаны: строительство, сельское хозяйство, геологоразведка, мониторинг инфраструктуры, здравоохранение и аэродоставка грузов.

Главным ограничителем развития рынка БАС в России на сегодня остается нормативное регулирование. Не решены вопросы, относящиеся к дистанционному управлению, автономным полетам, перемещениям на сверхнизких высотах, полетам над людьми.

В отношении БАС весом менее 30 кг ограничения в использовании минимальны. Вместе с тем для БАС свыше 30 кг требуется обязательная регистрация, получение большого количества сертификатов и допусков.

Для преодоления этого барьера в марте 2022 г. в нескольких регионах России был введен специальный экспериментальный правовой режим (ЭПР). Один — в Томской области, где БВС будут использоваться для перевозки грузов, выполнения аэрофотосъемки и авиационных работ. Второй — в Камчатском крае, Ханты-Мансийском, Чукотском и Ямало-Ненецком автономных округах — для доставки почты и грузов, выполнения аэрофотосъемочных работ. В рамках экспериментов предлагается применять упрощенные требования Воздушного кодекса и ведомственных регулирующих документов Минтранса России.

В рамках ЭПР будут протестированы возможности беспилотников по осуществлению доставки тяжелых грузов и проведению авиаработ на труднодоступных территориях. Если безопасность и эффективность технологии будут доказаны на практике и результаты апробации устроят Минэкономразвития и Минтранс России, то соответствующие изменения законодательства не заставят себя долго ждать. В конце августа 2022 г. Минтранс России уже приступил к разработке правил сертификации беспилотников, вес которых превышает 30 кг.

СТРУКТУРА ФЛОТА

Всего в мире насчитывается более 1000 различных моделей БАС как для коммерческого, так и для потребительского сегмента, в России – более 150 моделей. С развитием рынка количество моделей БАС для различных сегментов будет увеличиваться в разы ежегодно.

В период с 2017 по 2021 гг. по оценке RUSSIANDRONE число БАС выросло в пять раз, а к 2025 прогнозируется двадцатикратное увеличение по отношению к 2017 г.

В настоящее время в России насчитывается более 70 разработчиков и компаний-производителей БАС, при этом доля их продаж на отечественном рынке составляет не более 15% от общего объема. В числе ключевых отечественных производителей БВС с наибольшим количеством коммерческих моделей – «Аэромакс», «Геоскан», «Аэрокон», ГК «Кронштадт», КБ «Русь», «Радар ммс», «ZalaAero» и другие.

Развитие отрасли беспилотной авиации в перспективе приведет к вытеснению традиционной, пилотируемой авиации из таких секторов рынка, как аэрофото- и видеосъемка, мониторинг земной поверхности и промышленных объектов, доставка малогабаритных грузов.

Большинство участников рынка разрабатывает или эксплуатирует мультироторные БАС.

Самым обширным набором преимуществ по характеристикам среди всех типов БАС обладают конвертопланы.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Беспилотные воздушные суда уже активно заменяют пилотируемую авиацию везде, где требуется съемка, мониторинг и различного рода измерения. Высокий, но пока не реализованный потенциал БВС просматривается в сферах логистики, борьбы с чрезвычайными происшествиями и здравоохранении.

Геодезия и картография

БАС применяются для аэрофотосъемки, создания цифровых моделей рельефа и картографической основы, геоинформационных систем, топографических планов и 3D-карт местности, топографического мониторинга территорий.

Применение БАС значительно сокращает финансовые (на 20-50%) и временные затраты по сравнению с использованием спутников или пилотируемой авиации.

Геологоразведка и добыча

Использование беспилотников позволяет определить точный контур месторождений полезных ископаемых, провести аэрофотосъемку с применением специальной бортовой аппаратуры, составить ортофотопланы и топографические планы местности со специальными слоями и точками.

При этом традиционные методы геологоразведки (геофизические, аналитические, геологические) отличает высокая цена, низкая эффективность и затянутость процесса. Сочетание космического и беспилотного мониторинга более целесообразно. Стоимость летного часа БАС в 2 раза дешевле пилотируемой авиации, а выполняемые функции идентичны.

Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве БАС применяются для распыления химикатов против вредителей и сорняков, посевных работ, оценки состояния сельхозугодий и мониторинга поголовья скота.

БАС позволяют обрабатывать урожай в самых труднодоступных местах в любое время суток. Использование БАС в сельском хозяйстве способствует повышению урожайности более чем на 15 %.

В целом экономический эффект от использования беспилотников в сельском хозяйстве может составить более 150 млрд руб. (прогнозируемая потребность в БАС – более 10 000 единиц).

Мониторинг инфраструктуры и строительных объектов

БАС проводят аэрофото- и видеосъемку с использованием инфракрасных датчиков, тепловизоров, лидаров и других устройств в целях контроля состояния линий электропередач и дорог, трубопроводов, выявляют аварии, утечки, повреждение объектов, мониторят ход и динамику строительства объектов, следят за безопасностью.

Применение БАС в этой сфере также выгоднее использования пилотируемой авиации – за счет сокращения временных и финансовых затрат в 3-5 раз.

Аэродоставка грузов

БАС могут осуществлять доставку различных грузов, в том числе средств спасения и гуманитарной помощи, лекарств, продуктов, почты для отдаленных и труднодоступных территорий вместо железнодорожного, автомобильного и авиатранспорта.

Использование БАС, согласно расчетам, значительно снижает стоимость и время доставки, снимает ограничения по работе в условиях плохой видимости. Например, в северных регионах доставка грузов с помощью БАС позволит удешевить перевозки грузов более чем в 2 раза по сравнению с пилотируемой малой авиацией.

ОПЕРАТОР БЕСПИЛОТНОЙ АВИАЦИИ

Ключевым шагом для развития отрасли беспилотной авиации в России должен стать перевод услуг в этой сфере из разряда уникальных в массовые. Создание недорогой, стандартизированной услуги с фиксированными характеристиками и быстрым предоставлением клиентам будет иметь решающее значение для активного роста сегмента беспилотной авиации.

Сейчас стоимость летного часа беспилотных и пилотируемых воздушных судов в России примерно сопоставима. Это объясняется высокой стоимостью отечественных моделей БАС, которые производятся штучно или выпускаются очень малыми сериями.

Для того, чтобы от кустарного и мелкосерийного производства перейти к промышленному выпуску БАС, необходимо обеспечить устойчивый и прогнозируемый спрос для основных производителей. Для повышения доступности БАС для различных групп потребителей требуется кардинально уменьшить капитальные затраты на их приобретение.

Объём ежегодно производимых БПЛА в России должен насчитывать тысячи единиц, тогда как текущие темпы прироста флота исчисляются лишь десятками выпущенных аппаратов в год.

Ускоренное формирование флота БАС возможно только на основе современной, динамично развивающейся производственной базы. В свою очередь вывести производственные мощности отечественных компаний на новый уровень может массовый централизованный заказ наиболее эффективных и востребованных на рынке типов БАС.

Оперативно справиться с такой комплексной задачей возможно только с помощью отраслевого оператора с гарантированной господдержкой, который возьмет на себя роль организующей структуры, развивающей рынок производства и потребления услуг с использованием беспилотников.

При поддержке профильных ведомств принято решение о создании на базе ГТЛК и Национальной технологической инициативы (НТИ) первого в России оператора беспилотной авиации с госучастием ООО «БАС», который приступил к работе в августе 2022 г.

Ключевые функции и эффекты от деятельности оператора «БАС»

К концу 2027 г. флот оператора будет насчитывать более 400 летательных аппаратов. В качестве поставщиков рассматриваются в первую очередь российские производители, а также компании из дружественных государств в периметре Азиатско-Тихоокеанского региона. В дальнейшем механизм лизинга ГТЛК и грантовая поддержка со стороны НТИ будут способствовать загрузке и развертыванию мощностей, углублению локализации производства беспилотных средств в России.

Сейчас на базе компании «БАС» апробируется механизм формирования новых услуг для крупных государственных корпораций, который обеспечит разработку и масштабное внедрение высокотехнологичных решений в области беспилотных авиационных систем.

В основе работы оператора беспилотной авиации лежит клиентоориентированный подход. В ближайших планах – разработка системы оценки качества предоставления услуг, создание платформы-маркетплейса для взаимодействия заказчиков и исполнителей.

По оценкам ГТЛК активная фаза освоения рынка беспилотной авиации в России начнется с 2024 г., а его становление завершится к 2030 г. При поддержке государства и системной работе эти сроки могут быть сокращены, что будет способствовать скорейшему укреплению технологического суверенитета отрасли и страны в целом.