Промо

«Раньше на соревнованиях дронов нужно было взлететь, полетать и сесть. Сейчас всё намного сложнее»

Рассказ победителя прошлогоднего межвузовского чемпионата WorldSkills Russia, а ныне технического эксперта.

Материал подготовлен при поддержке WorldSkills Russia

С 1 по 7 декабря проходит финал IV Национального межвузовского чемпионата «Молодые профессионалы» (Ворлдскиллс Россия)». Студенты из более 70 вузов со всей России и иностранные конкурсанты из 24 стран соревнуются по нескольким направлениям — в этом году дистанционно, под наблюдением веб-камер.

Победитель прошлого года в компетенции «Эксплуатация беспилотных авиационных систем» Сергей Стецкий теперь выступает в роли технического эксперта соревнований. Он рассказал, как заинтересовался беспилотниками, какими навыками и знаниями нужно обладать, чтобы работать оператором дрона, и какие задачи они могут решать.

Дроны уже повсюду

Дроны носят рекламные баннеры, могут доставлять грузы в труднодоступные районы и даже транспортировать людей. По фотографиям, снятым с квадрокоптеров, находят обрывы на линиях электропередачи, следят за изменениями в верхних слоях атмосферы и ходом строительных работ.

Шоу с дронами делают российская компания Copter Express и зарубежная Nvidia: в небе могут синхронно летать и показывать воздушные фигуры сотни и тысячи дронов — завораживающее зрелище. С каждым годом расширяется применение беспилотников в военной сфере — в частности, для разведки. Этот список можно продолжать бесконечно.

В России беспилотники особенно распространены в аграрной промышленности. Они используются для контроля посевов. Есть хитрые алгоритмы, которые по цвету понимают, насколько хорошо растут растения, хватает ли им полива, удобрений и так далее.

Оператор дрона — очень востребованная профессия. Спрос на разработку и программирование ниже. Из больших компаний, которым могут понадобиться такие навыки, на ум приходит Google. Если сейчас у них и нет громких продуктов в этой сфере , то они определённо скоро появятся. «Яндекс» занимается беспилотной доставкой, в перспективе могут присоединиться Ozon, «Сбер» и другие крупные компании, которые стремятся охватить все сферы жизни.

В США уже есть дроны, доставляющие пиццу. Они встречаются и в соседних с Россией странах, но у нас всё пока на словах.

В больших самолётах всё ещё важна работа пилота

Пока сложно представить, что крупные пассажирские самолёты тоже станут полностью беспилотными. Современный самолёт Boeing, Airbus или «Сухой» может самостоятельно пройти все пункты маршрута, кроме взлёта. Взлёт всегда выполняется в ручном режиме. За остальные участки обычно отвечает автопилот.

При этом в кабине всегда присутствуют пилоты — автоматика может дать сбой. Каждый день летают десятки тысяч самолётов, так что вероятность сбоя велика. Благодаря мастерству пилотов получается избежать очень многих катастроф.

Живой человек за штурвалом чувствует самолёт. Он выполняет манёвры более плавно, чем автопилот. Если бы самолёты летали только на автопилоте, приземление было бы жёстким, и это едва ли кому-то понравилось бы.

Во всём мире используют российские технологии

В России направление беспилотников хорошо развито. Иностранные компании вроде DJI и Nvidia обладают огромными ресурсами и могут продвигаться намного быстрее, но всё же, как мне кажется, Россия от них не отстаёт.

Даже в контексте WorldSkills — сейчас, по сути, во всём мире соревнуются на российских беспилотниках. В России достаточно специалистов, чтобы массово внедрять новые разработки и двигать индустрию вперёд. Комплектующие производятся в Китае, но разрабатываются в России. Так же как документация и софт к ним.

Международное некоммерческое движение WorldSkills зародилось в 1947 году в Испании. Оно было призвано привлечь внимание к рабочим профессиям и повысить их престиж.

Сегодня в движении участвуют 84 страны. По стандартам WorldSkills проходят региональные, национальные и мировые чемпионаты по профессиональному мастерству для людей разных возрастов.

Они соревнуются по нескольким направлениям, включая строительство, дизайн, ИТ-технологии, промышленное производство, образование, сферу услуг, транспорт, а также компетенции Future Skills. В прошлом году мировой чемпионат WorldSkills Kazan 2019 проходил в России.

Участники соревнований по стандартам WorldSkills во всём мире используют российский дрон «Клевер». Создатели его постоянно совершенствуют, аппарат с каждым годом становится намного удобнее в эксплуатации, настройка занимает меньше времени.

Если раньше на чемпионатах половина времени уходила на то, чтобы заставить дрон просто взлететь, а другая — на то, чтобы он летел, куда нужно, то сейчас всегда выдают полностью настроенный дрон. Можно сосредоточиться на выполнении заданий.

Нужно быть не только пилотом, но и программистом

С бюджетом в несколько тысяч рублей уже можно заказать хороший беспилотник и тренировать полёты. А дальше — совершенствоваться. Здесь, как и в любом спорте, нужно много тренироваться. Для использования даже автономного устройства требуются навыки пилота — написанная программа не всегда будет работать идеально.

Например, может сместиться камера, и дрон полетит не туда. Хороший пилот должен уметь перехватить управление в любой момент.

Моя вузовская специальность никак не связана с беспилотниками. Но она даёт базовые инженерные навыки и знание электроники, которые точно понадобятся. Хотя многое, конечно, пришлось изучать дополнительно.

С 2016 года, когда я стал заниматься дронами, мои навыки и знания сильно выросли — хобби дало мне больше, чем университет.

Чтобы научиться собирать и эксплуатировать дроны, вам хватит школьной программы физмат-лицея. Но для разработки собственных аппаратов потребуются более глубокие знания.

Мы в МИФИ занимались разработкой компонентов для дронов, создавали полётные контроллеры. Это «мозги», которые управляют полётом: на них находятся датчики, акселерометр, гироскоп. Эти компоненты нужны для стабилизации беспилотника в воздухе.

У компании-производителя дронов Copter Express есть отличный образовательный курс, который научит всему: от сборки и азов пилотирования до настройки GPS и прочих систем, которые могут устанавливаться на дроне. Этот курс — главный источник информации при подготовке к соревнованиям по международным стандартам WorldSkills.

На первом для меня чемпионате нужно было взлететь, пролететь по несложному маршруту и сесть. Сейчас всё намного сложнее. Например, появились задания, связанные с компьютерным зрением, — на распознавание цветов и форм объектов.

Поэтому помимо вещей, напрямую связанных с беспилотниками, приходится изучать много дополнительных направлений: программирование на языке Python, библиотеки компьютерного зрения и так далее.

Хорошие дроны редко ломаются, но нужно запастись аккумуляторами

Стоимость покупки и обслуживания беспилотника зависит от задач. Два основных параметра — время полёта и вес переносимого груза. Несколько сотен тысяч рублей понадобятся, чтобы собрать беспилотник, который способен носить профессиональную камеру с хорошей качественной оптикой и летать столько времени, чтобы успеть сделать нужные кадры. Стоимость гоночных дронов в десятки раз меньше.

У меня нет собственного дрона для видеосъёмки или чего-то подобного, но есть гоночный. Но даже его обслуживание — дорогое удовольствие. Если неудачно приземлиться или влететь в препятствие, сломаться может всё что угодно — рама, моторы, электроника.

Профессиональные дроны, на которых летают аккуратно и никуда не врезаются, чинить почти не требуется. Они редко ломаются, и основная статья расходов — аккумуляторы.

В хороших аккумуляторах ресурс измеряется сотнями циклов разряда-заряда, но при регулярных полётах менять их приходится часто. Дроны летают не очень долго — хорошие модели могут лететь полчаса, выдающиеся — час. Если говорить о гоночных дронах, нормальное время полёта — 3-5 минут. Аккумуляторов приходится покупать много, чтобы можно было менять их на ходу.

В конструкции рамы раньше использовали текстолит или непрочный углепластик, а сейчас применяют композитные материалы. В России уже разрабатываются и продаются дроны, корпус которых напечатан на 3D-принтере.

При этом используется специальный пластик, который не найти в магазине. Он наполнен углеволокном или стекловолокном. Эта рама в разы легче, чем всё, что использовали прежде. Но при этом не менее прочная, что позволяет дронам жить значительно дольше.

Законодательство нужно смягчать

В Москве и некоторых районах Подмосковья полёты на беспилотниках запрещены совсем . Кое-где можно летать спокойно, где-то нужно уведомлять диспетчера — позвонить перед вылетом, получить одобрение, а потом доложить о завершении полётного задания.

При этом летать можно только в зоне прямой видимости, то есть о доставке грузов не может идти и речи. Пока что все полёты должны управляться человеком. Такие правила распространяются на летальные аппараты тяжелее 250 грамм. Более лёгкие беспилотники — очень маленькие аппараты, которые можно использовать разве что для развлечений.

Законодательству нужны изменения, которые сделают эту область более свободной. Но пока всё движется в противоположную сторону — законы становятся жёстче.

Беспилотниками увлёкся благодаря YouTube

Я учусь в МИФИ на инженера и параллельно работаю. Преподаю в колледже, веду дополнительные занятия для детей и студентов, где обучаю их всему, что связано с беспилотниками.

Этой темой заинтересовался пять лет назад. Увидел видео в интернете, как люди собирают беспилотники и летают — и меня затянуло. Заказал из Китая самый дешевый комплект для сбора и стал летать во дворе. Потом совершенно случайно наткнулся на университетские курсы по беспилотникам. Подумал, что здорово будет научиться чему-то новому.

На курсах, помимо, собственно, сборки беспилотников, занимались подготовкой к чемпионатам по стандартам WorldSkills. В первый раз я поучаствовал во внутривузовских соревнованиях в 2017 году, но в призы не попал.

Начал серьёзно готовиться, в 2018 году был экспертом-компатриотом у нашего участника на чемпионате «Московские мастера», а в 2019 наконец-то победил в соревнованиях среди студентов МИФИ. Осенью того же года занял первое место и на межвузовском чемпионате.

Самое интересное задание — программирование автономного полёта

Есть несколько классических заданий, основа которых почти не меняется. Первая основная группа заданий связана с пилотированием — нужно в режиме от первого лица пролететь по трассе. Оценивается скорость, точность, касания с препятствиями.

Встречаются задания на перенос груза, когда пилоту нужно в ручном режиме захватить груз, а потом скинуть в специальное место. Здесь тоже оцениваются точность и мастерство пилотирования.

Ещё один вид заданий — моделирование. Нужно создать 3D-модели какого-то узла коптера — скажем, захвата для переноса особых типов грузов или крепления для камеры с особыми параметрами. Например, такими, чтобы камера могла поворачиваться вокруг дрона на 180 градусов и снимать объекты, находящиеся рядом с ним.

Пилот часто сталкивается с ситуацией, когда чего-то не хватает: крепление не подошло или какая-то часть сломалась. Нужно уметь быстро её смоделировать и напечатать на 3D-принтере. Обычно это занимает около часа.

Самое интересное задание — программирование автономного полёта. Оно год от года усложняется. На BRICS Future Skills Challenge — соревнованиях среди студентов из стран БРИКС — на трассе были расставлены объекты. Нужно было смоделировать модуль захвата, автономно зацепить груз и отнести в указанное место. Было очень сложно, но я справился.

Ещё на BRICS Future Skills Challenge было задание по распознаванию цветов. В полётной зоне расставили метки разных цветов и форм — жёлтые и синие круги и квадраты, флаги России, Китая. Нужно было взлететь над полем, зависнуть и просканировать его, после чего вывести на экран отчёт, какие фигуры дрону удалось распознать.

Прежде я не работал ни с библиотекой компьютерного зрения OpenCV, ни с этой технологией в целом. Пришлось при подготовке к чемпионату всё это быстро изучать. Надеюсь, дальше будет ещё сложнее и интереснее.

Теперь нужно программировать несколько дронов

Перед каждым турниром организаторы публикуют типовое конкурсное задание, в котором описано, чем предстоит заниматься, но без конкретики. Это сделано, чтобы участники не смогли сжульничать, подготовив что-то заранее — написать программу, заготовить модели.

Есть правило: за день до начала чемпионата конкурсное задание изменяют на 30%. Обычно меняют трассу, по которой летит дрон, объект, который нужно смоделировать, или параметры в модуле программирования.

1 декабря стартовал финал IV Национального межвузовского чемпионата «Молодые профессионалы (Ворлдскиллс Россия)». Впервые за всю историю соревнований по стандартам WorldSkills участники программируют не один дрон, а несколько — они должны синхронно перемещаться и выполнять некие движения. Это намного сложнее и интереснее, чем те задания, которые были раньше.

Лучше носить с собой отвёртку

Все участники получают новый дрон — полностью собранный, проверенный экспертами. Какой именно дрон тебе достанется, заранее не известно. Перед чемпионатом проводится жеребьёвка. Технический эксперт демонстрирует, что все дроны — рабочие, а потом участники в случайном порядке вытягивают номера, присвоенные дронам.

Многие приносят с собой собственные инструменты. Их могут предоставить и организаторы, но никогда не знаешь, подходящими ли окажутся отвёртки, кусачки и другие предметы, удобно ли будет ими работать. Так что проще взять свои. Кто-то даже привозит собственные очки для просмотра видео с дрона.

На национальных соревнованиях есть только личный зачёт — все работают по одиночке. А на BRICS Future Skills Challenge, который проходил этой осенью, можно было участвовать парными командами. От России было две команды — из Москвы и Новосибирска.

Возможно, самый интересный турнир, на котором я присутствовал, это чемпионат армии России. На нём участникам в команде из четырёх дронов нужно было сбивать «вражеские самолёты» — радиоуправляемые модели. Было очень классно и зрелищно. Такого я раньше никогда не видел.

Обычно чемпионат по стандартам WorldSkills длится два или три дня. На каждый модуль установлено определённое время, всего их до семи штук. Самый длительный — модуль автономного полёта, на него отводится четыре часа. За это время участники должны настроить дрон, запрограммировать его, проверить и продемонстрировать судьям.

Особое внимание — честности и непредвзятости

Каждый участник приезжает на чемпионат со своим экспертом-компатриотом — он выступает от той же организации, что и участник. Компатриоты могут оценивать всех участников, кроме своего. Каждый получает оценки от трёх экспертов, чтобы не было предвзятости.

Также есть главный эксперт и его заместитель. Они следят, чтобы не было нарушений и всё было честно. Технический эксперт отвечает за исправность оборудования. Если возникли технические проблемы, он оперативно их решает.

Обычно соревнования проводятся вживую, но в этом году по понятной причине — удалённо. Над рабочими местами участников установлена веб-камера, через которую эксперты следят за происходящим.

На модуле программирования участники пишут код для дронов и отправляют его в так называемый Центр управления полётами, который находится у нас в МИФИ. Независимые эксперты запускают код на реальных дронах. Участники видят картинку с камеры, делают выводы о своей программе и, если нужно, вносят изменения.

Остальные модули удалённо провести проще. Например, 3D-моделирование и так делается на компьютерах. Пилотирование от первого лица раньше проводилось на реальных дронах, а в этом году — на компьютерах участников в симуляторе. Эксперты видят эти полёты и могут оценивать время прохождения круга, количество касаний препятствий и так далее.

За день до начала чемпионата — так называемый C-1 — эксперты совещаются и прописывают критерии. Естественно, критерии можно писать только после того, как будут готовы задания.

Каждый модуль делится на множество пунктов. Например, в программировании автономного полёта оценивается, насколько корректно дрон взлетел, пролетел по маршруту и распознал объекты, сел ли в нужном месте и в какой момент запустил правильную цветовую индикацию.

Похожим образом оценивается выполнение других модулей. Эксперты начисляют участникам баллы по каждому компоненту, но не оглашают их.

Участие — это опыт и путешествия

Участие в движении WorldSkills Russia многое мне даёт.

Я работаю в лаборатории беспилотных летательных аппаратов МИФИ вместе с отличными людьми, многие из которых старше меня. Они уже окончили вуз и занимаются беспилотниками профессионально. Такие знакомства позволяют участвовать в интересных проектах и набираться опыта.

Чемпионаты открывают возможность для путешествий и встреч с яркими людьми. В прошлом году BRICS Future Skills Challenge проходил в Екатеринбурге, мы там отлично провели время. В этом году, если бы не пандемия, побывал бы в Китае.

Финал IV Национального межвузовского чемпионата «Молодые профессионалы (Ворлдскиллс Россия)» в самом разгаре.

Следить за тем, как участники справляются с заданиями, можно в прямом эфире на сайте чемпионата. В нём принимают участие более 500 студентов из России и 24 стран мира. Они соревнуются в 63 компетенциях — можете подобрать интересную для себя тему.

{ "author_name": "Дмитрий Мухин", "author_type": "editor", "tags": [], "comments": 16, "likes": 14, "favorites": 22, "is_advertisement": true, "subsite_label": "promo", "id": 243835, "is_wide": true, "is_ugc": false, "date": "Thu, 03 Dec 2020 12:30:01 +0300", "is_special": false }
0
16 комментариев
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
5

Сейчас только сесть, хаха

Ответить
0

Перестала читать после этого, потому что не было видео вставки :с
в небе могут синхронно летать и показывать воздушные фигуры сотни и тысячи дронов — завораживающее зрелище.

Ответить
7

мы исправились, возвращайтесь к чтению:)

Ответить
0

Это действительно очень красиво )

Ответить
–2

перестал читать после этого:
Дроны уже повсюду Дроны носят рекламные баннеры, могут доставлять грузы в труднодоступные районы и даже транспортировать людей.

какие мечты чувачка погруженного в тему.

Ответить
1

А что не так? Вот сразу три в одном, четыре года назад: https://www.youtube.com/watch?v=At3xcj-pTjg  :D

А если серьезно, то для решения всех перечисленных выше задач дроны используются.  С людьми пока экспериментально. 

Ответить
–1

ну нет. они не везде. в Минске нет ни одного дрона, который ни то, что не доставляет грузы, даже баннеры не таскает. Был и в Москве в прошлом году. Не видел ни одного дрона с баннером. Камон

Ответить
1

Перестал читать после "[Живой человек за штурвалом] выполняет манёвры более плавно, чем автопилот."

Ответить
0

Лайк поставить некуда ставьте сюда продано

Ответить
0

С Айфона некуда, зашла с андроида - появилось)

Ответить
0

Бегло просмотрел фотки. 702 станция, термоклей и какие-то обычные инструменты.

Еще почему-то люди. котоыре занимаются ардуинками, программируют, рассчитывают схемы и проектируют устрйоства почему-то посредственно паяют. Я не знаю, с чем это связно. Хотя, зачем хорошо паять? Это в сервисе, если ты плохо паяешь - тебе принесут обратно, потому, что отпаялось.  

Ответить
0

Как участник могу сказать - это другая хрень, чаще всего проводится в РФ (не знаю, как в других странах) чисто ради галочки перед минобр

Ответить
0

чисто ради галочки

Эх, понятно. 

Ответить
0

Перспектива одна наверное только, работать на ФСБ.

Ответить
0

Я ездил на море. Мы там гуляли. Я ел много фруктов. Было весело.
прям как сочинение в школе😂, но в целом тема интересная, но слог хромает.

Ответить
0

Вот же какая птичка завелась! Из неё даже суп не свариш! Да и обычным патроном не возмёш! Может и с карабина хрен достанеш!

Ответить
Обсуждаемое
Петербург
В Петербурге под «мостом глупости» с надписью «Газель не проедет» застряла 200-я газель
Юбилей!
Интернет
Продавать эротические фото и оставаться бедной: истории потерявших работу девушек, попытавшихся заработать на OnlyFans
Из-за перенасыщенности рынка эротического контента на каждую историю успеха приходится десяток неудач.
Истории
Покидая поле боя: США уходят из Афганистана после почти 20 лет войны. Чем всё закончилось и что это значит для сторон
Большая ретроспектива и первые прогнозы: сможет ли Кабул практически в одиночку справиться с главным противником — бывшим союзником «Аль-Каиды».
Популярное за три дня
Интернет
Резонанс: Возвращение Навального в Россию
Пока одни опасаются повторной попытки отравления, другие шутят, что власти оперативно ликвидируют «Победу» или отменят все рейсы.
Интернет
С актёрами дубляжа даже обычная поездка на машине превращается в сцену из фильма
Повседневный диалог смотрится совсем иначе, если его герои — люди, которые привыкли озвучивать кино и сериалы.
Животные

Комментарии

null