Ростовский ученый рассказал о своей разработке, которая позволяет распознать дрон в воздухе

Евгений Казаков в научном исследовании занимает должность исследователя-экспериментатора. Фото: предоставлено Евгением КАЗАКОВЫМ.

На днях ДОСААФ Ростовской области заявил о начале подготовки операторов квадрокоптеров среди мобилизованных граждан. На деньги с пожертвований для регионального отделения были закуплены 20 дронов. И желающих освоить новый навык среди призванных оказалось довольно много. Квадрокоптеры на Дону также активно применяются в сельском хозяйстве для внесения удобрений и обработки посадок от вредителей.

Ассистент кафедры теоретической и компьютерной гидроаэродинамики ИММиКН ЮФУ Евгений Казаков, занимающийся исследованием под названием «Методы диагностики структуры вихревых и акустических полей с целью обнаружения и идентификации беспилотных транспортных средств», рассказал корреспонденту «КП — Ростов-на-Дону», каковы перспективы применения квадрокоптеров в быту и в сельском хозяйстве.

АНАЛИЗИРУЮТ ВИХРЕВЫЕ ПОТОКИ

Идея метода обнаружения и распознавания дрона в воздухе изначально пришла наставнику Евгения - доктору физико-математических наук, профессору Института математики, механики и компьютерных наук им. Воровича ЮФУ Межлуму Сумбатяну. Получив грант РФФИ, ученые совместно работают над решением конкретной фундаментальной научной задачи – развитием новых методов обнаружения и идентификации беспилотников на основе исследования структуры создаваемого ими вихревого следа.

- Наши методы базируются на аэродинамическом анализе вихревых полей и акустическом анализе структуры звукового поля, порождаемого вихревым следом беспилотника, - поясняет молодой ученый.

Предметом интереса исследователей являются в первую очередь квадрокоптеры. Ученые предполагают, что выдвинутую ими теорию легко можно распространить на любое число пропеллеров - и на машины с шестью винтами, и с восемью, и с одним. Однако в фокусе исследования сейчас - именно легкие четырехмоторные летающие дроны – квадрокоптеры с линейными размерами до полуметра и весом до нескольких килограммов. Отслеживание базируется на взаимосвязи вихревого и акустического полей.

- Говоря простым языком: мотор коптера жужжит, а пропеллер шелестит воздухом, который перемешивает, - уточняет Евгений Казаков. - Все это возмущения воздушного массива, которые мы можем зарегистрировать своими приборами в виде сигнала. Такие сигналы присущи абсолютно любому летящему объекту, у каждого типа дрона, груза и режима полета они свои.

ЧТО ПРОИСХОДИТ В ЛАБОРАТОРИИ

Евгений Казаков в этом научном исследовании занимает должность исследователя-экспериментатора. Своего дрона у ученого нет - хватает трех рабочих – за всеми сразу не уследить. Однако собирается однажды завести собственного «карлсона», но чуть позже, когда коптер можно будет послать в магазин за хлебом.

В коллективе лаборатории большинство участников – теоретики, занятые описанием воздушных вихрей и звуковых волн с помощью математических моделей.

- Я же работаю с акустической аппаратурой, нашими кафедральными дронами и аэродинамической трубой, а также с программными пакетами для численных экспериментов, - уточняет специалист по беспилотникам. - Запустить коптер, записать его звук, проанализировать сигнал, обнаружить закономерности и сверить натурные данные с тем, что предполагает теоретическая модель – вот это моя работа.

НЕБО ЗАКРЫТО НЕ ДЛЯ ВСЕХ

В Ростовской области существует ряд серьезных правил использования беспилотных летательных аппаратов для гражданского пользования. Во-первых, беспилотник массой от 150 граммов до 30 килограммов необходимо поставить на учет – огласить факт его приобретения. Ученые следуют тем же правилам, и правила работают по всей России.

Во-вторых, если планируется полет в воздушной зоне над объектом государственной охраны, концертом или спортивным матчем, необходимо согласовать разрешение на этот вылет. Оно не потребуется тем, кто просто решил запустить дрон в контролируемой обстановке – днем, не очень высоко и далеко от себя.

В то же время, общеизвестный штамп про «закрытое над Ростовом небо» не работает для беспилотников – это ограничение только для самолетов.

ДРОНЫ ДЛЯ «УМНОГО ГОРОДА»

Говоря о практическом применении проводимого им исследования дронов, Евгений упомянул о задействовании его в контексте «умного города».

- Скоро дронов станет достаточно много, чтобы вопрос контроля движения и поведения потребовал соответствующей системы, - отмечает исследователь. - Соответственно, можно будет разместить детекторы по всему городу. Скажем, прямо на вышках сотовой связи. И сразу же оперативно реагировать, если какой-нибудь коптер сбился с курса, столкнулся с программной ошибкой или попал в аварию.

Также разработка ростовских ученых будет актуальна в сфере безопасности. Возмущение воздуха в том или ином виде создают абсолютно все летательные аппараты. Этот сигнал очень сложно замаскировать, а значит детектор можно будет поставить там, где не должен летать вообще никто. В этом случае происходит значительное упрощение технологии.

БУДУЩЕЕ — ЭТО ДРОНЫ-СПАСАТЕЛИ

По мнению ростовского ученого, будущее — за дронами-экстремалами, которые за счёт отсутствия на борту человека смогут быть направлены в опасные места: в районы природных катастроф, экстремальных температур или в самые верхние слои стратосферы.

- Также дрон будущего будет способен совершать умопомрачительные маневры с перегрузками за пределами возможностей человеческого тела, - рассказывает собеседник. - Это открывает настоящий простор возможностей для развлечений и исследований. С другой стороны, улучшенный дрон будущего вполне сможет взять человека на борт.

По словам специалиста, конструкция коптера проще, чем у вертолета. Дрону не нужно стоять в пробках, поэтому его можно применять в качестве личного транспорта для мегаполиса или, напротив, сельского бездорожья. А если мечтать еще смелей, то появляется спасательный дрон «скорой помощи», который довезет пострадавшего до больницы кратчайшим маршрутом и сам окажет по пути первую помощь.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

В Ростовской области ДОСААФ подготовит операторов квадрокоптеров

На Дону в образовательных целях закуплены 20 дронов (подробнее)