дронове за всичко

Пол Уолич измисли гениален начин да държи под око осемгодишния си син, без да се налага да го води до спирката на училищния автобус през суровите зимни дни в Бърлингтън, Върмонт, САЩ. Малкото момче трябваше да изминава 400 метра всеки ден от вратата на къщата си, пресичайки хълм по озеленен с дървета път и оставайки далеч от погледа на баща си. Така Уолич, физик, редактор и научен журналист, завършил Йейл, решава да си направи летяща земна пчела, за да не откъсва очи от сина си от топлината на дома.

Артефактът е малък жироплан, който тежи не повече от килограм, с две кръстосани оси и четири витла. "Квадрокоптер". Вашият мозък може да бъде закупен онлайн, комплект с акселерометър, алтиметър, жироскоп, GPS устройство и дори слот за карта с памет. Валих прикачи към него смартфон, чиято камера му позволи да види на екрана на компютъра си какво вижда пчелата му. „Да го построим и да го накараме да лети беше най-лесната част“, ​​пише този физик в престижното списание IEEE Spectrum. Трудното нещо, признава той, е било да накараш земната пчела да последва детето от безопасно разстояние. Wallich реши да вгради GPS маяк в раницата на малкото момче. Тя програмира джалопито да я следва, без да се приближава на повече от петнадесет фута.

Устройството има своите ограничения, призна самият Уолих пред телевизия NBC: във ветровитите дни работата му не е желана. И пейзажът също не помага с дървета и неравности, така че имаше опасност автожирът да се разбие във всеки клон. Но може да се подобри със сонарни модули за избягване на препятствия и по-дълготрайна батерия, за която Уолих вярва, че неговият летящ робот един ден ще може да следва сина му на училище. „Дотогава“, обяснява той, „ще трябва да го държа под око по старомодния начин, което ще рече, лично.“

Уолич изпробва устройството през зимата на 2012 г. Но неговата шега привлече медиите, които разпространиха историята със заглавия като: (донякъде обсебен) баща създава дрон или „земна пчела“), за да пази детето ви. „Истината е, че го използвах само за репетиции“, уточнява Валих днес по имейл. „Открих много начини, по които устройството може да бъде опасно, ако се използва в реални условия.“ Приемете, че има близко бъдеще, в което дронове ще се използват, за да се държат под око малките. Но възможността да се сринат "ги прави все още опасни".

Фактът, че този физик би построил летящ робот, купувайки необходимото, за да го направи интелигентен в магазин, би бил немислим в началото на този век. Преди малко повече от десетилетие този журналист имаше възможността да посети Института по роботика в Питсбърг, Пенсилвания, за да направи доклад за еволюцията на роботите за научната серия 2.Mil на RTVE. Въпреки че Питсбърг е глобален храм на роботизирания напредък, посещението беше разочароващо.

При това посещение разговаряхме с Джеймс Райън Милър, инженер, който разработваше прототип на малък автономен хеликоптер. Никога не сме го виждали да лети, но Милър обясни, че въпреки че не може да ни го демонстрира, хеликоптерът вече е успешен. Устройството имаше лазерна система за разпознаване на пейзажа и изработване на триизмерна карта, можеше да излита и да каца и да избягва препятствията самостоятелно. В истинския смисъл беше напълно автономен. „Казваме му да лети до определено място, за да прави снимки, след което излита, достига това място и се връща сам.“ Когато попитахме Милър как вижда бъдещето, той не се поколеба: „Самолети и хеликоптери ще летят под почти независимо управление.“

Тогава Милър сочеше в правилната посока, но с нюанси. Домашните дронове като тези на Wallich не трябва да изграждат свои собствени карти, но въпреки това изглеждат доста умни. Американската компания 3DRobotics има каталог от няколко модела, готови да летят веднага след изваждането от кутията. IRIS, "квадрокоптер" с две оси и четири витла, е само на един клик на мишката и 626 евро. Въпреки че се управлява с радиоуправление, той отговаря и на изискванията на Милър: излита и каца сам и лети автоматично по установен полетен план. Планирането на маршрута е невероятно лесно благодарение на безплатния софтуер. На истинска карта на Google стартовата точка се определя с курсора, местата, до които устройството трябва да отиде последователно и връщането до мястото, откъдето е излетяло. За да сме сигурни, че няма да се разбие, поставяме отметка в квадратче, ако искаме дронът да остане на безопасна височина. А в цената е включена камера със стабилизатор за видео и снимки.

IRIS всъщност е робот, който лети. Винаги знаете къде се намирате благодарение на GPS устройство, но не сканирате заобикалящата ви среда с лазерни лъчи, за да създадете триизмерни карти. Това изкуствен интелект ли е? Може би не. Но този квадрокоптер е част от много по-голямо, по-широко и по-сложно семейство. Бихме могли да го считаме за потомък на някои от по-големите му братя с дистанционно управление (наричани още UAV или безпилотни летателни апарати), които убиват хиляди хора в продължение на шест години в Йемен и Афганистан.

Най-големият оперативен дрон в полет е Eitan, произведен в Израел, с обхват от 20 непрекъснати часа и до 12 километра височина. Той е с размерите на Боинг 737, с размах на крилете 26 метра. Американският Predator и Reaper са малко по-малки, но летят по-високо (15 километра) и по-дълго (30 часа). А Пентагонът разработи малък дрон, Nano Hummingbird, чийто размах на крилете е малко над 16 сантиметра. Тежи 19 грама – по-малко от обикновена батерия тип AA – и може да лети с повече от 17 км/ч за осем минути.

Небесата, пресичани от автономни превозни средства, ще трябва да почакат още малко, докато мечтата на Милър се сбъдне. „Думата почти забранено е точно автономна, тъй като това би означавало, че те ще имат интелигентността да действат сами“, обяснява Франсиско Муньос, директор на отдела за аеронавтически програми на Националния институт за аерокосмически технологии (INTA). Дроновете, които летят във въздушното пространство, казва той, винаги са подчинени на правило, което не може да бъде нарушено: „Винаги трябва да има някой отговорен“.

INTA има дълга традиция в изграждането на безпилотни летателни апарати, подготвени за разузнаване на щети от въздуха или граждански мисии. Испански дронове като ALO (лек самолет за наблюдение), 45-килограмов лек самолет, способен да лети два часа; SIVA (интегрирана система за въздушно наблюдение), тежаща 300 килограма, или Milano - с тегло един тон и размах на крилете 12 метра, способен да лети на височина от 7900 метра - поставят очи и сетива към испанското небе. Те предлагат възможност за наблюдение на границите, откриване и наблюдение на пожари и наблюдение на околната среда. Сега е възможно да се програмира дрон да пътува по линия от морски буйове и да събира данни за соленост, замърсители, температура... Възможностите се разширяват. Но винаги под човешки контрол.

Въпреки това изследванията на военните дронове се превръщат в граждански цели с неочаквана бързина. Федералната авиационна администрация на Съединените щати (FAA) изчислява, че до края на това десетилетие ще има 30 000 дрона, летящи в небето в тази страна, управлявани от полиция, спасителни екипи, журналисти, учени, агенти по недвижими имоти и граждани (около 50 000 самолета лети до там всеки ден). Дроновете направиха крачка напред. И те са намерили във въздуха средствата да се освободят от своите връзки. Те са много по-пъргави и интелигентността им не спира да расте. В известен смисъл тези роботи намират свободата на движение, която представлява „мечтата“ на всяка интелигентна машина. Това е мнението на Питър Сингър, експерт по роботика в Brookings Institution и съавтор на книгата Cybersecurity and cyberwar (Oxford University Press, 2014). „Дроновете растат и стават по-гъвкави, благодарение на технологичния напредък.“

Певицата прогнозира, че те ще променят света. До кой момент? По време на война ВВС на САЩ вече обучават повече оператори на дронове, отколкото пилоти. Само си представете какво ще направят стотици хиляди машини, способни да останат във въздуха дни, месеци или години, някои с размах на крилете колкото футболно игрище, други малки като насекомо. „Отварянето на гражданското въздушно пространство ще засегне роботиката по начин, аналогичен на начина, по който интернет промени компютрите“, казва Сингър в есето на Brookings Institution.

Прогнозите винаги са рисковани, но има признаци, че подобна революция може да бъде широкообхватна. В Съединените щати – водещата страна в развитието на тази технология – авиационните власти не са отворили въздушното пространство за домашни дронове за търговската им експлоатация, въпреки че всеки може да лети с тях на височина не повече от 120 метра и в зони, които Те не са близо до летища. Производителите копнеят за регулация през 2015 г., за да стартират на сочен пазар, който според Международната асоциация за безпилотни системи за превозни средства (AUVSI) може да премести 82 милиарда долара през следващите 10 години и до 100 000 работни места.

В Испания, която иска да бъде една от първите европейски държави, които законодателстват използването на безпилотни летателни апарати, има правен вакуум по отношение на полета с тези устройства от всеки гражданин, какъвто е случаят с класическите контролирани модели на самолети от радио. „Няма граждански регламент“, предупреждава със значителна загриженост Карлес Аймат, президент на Техническата комисия за авиомоделизъм на Кралската испанска авиационна федерация. „Всеки може да лети (с устройството), където пожелае.“ Спортните модели на самолети са регулирани, квалифицира той. Трябва да се получи лиценз за разрешени терени, разположени на минимум 500 метра от населено място и на по-голямо разстояние от всяко летище. В други страни, като Франция, летенето с всякакви устройства е забранено.

Има голям интерес какво се случва в това отношение в Съединените щати. Гигантът за електронна търговия Amazon вече разкри стратегия за доставка на своите пакети с дронове, веднага щом регламентът го позволи, за да спести разходи. И не закъсняха критиците относно удобството или не на една система, която може да бъде лесна мишена за крадците – да свалиш дрон с витла, за да се докопаш до пакета си, не би било голям проблем в страна, в която милиони оръжията циркулират – или безопасност. Представете си всеки Кибер понеделник с рояци дронове, които носят своите сделки на 10 съседи, живеещи в една и съща сграда в един и същи ден. Компанията Incake в Шанхай, Китай, която за първи път започна да използва дронове, за да доставя торти на клиентите си в покрайнините на града, трябваше да спре своя флот от три самолета по нареждане на китайските власти, тъй като те считаха тази форма на доставка несигурно и опасно. Данните сочат, че при UAV процентът на произшествията е 353 пъти по-висок от този при търговската авиация.

От своя страна, компанията 3DRobotics разработва полеви изпитания с американски фермери за адаптиране на използването на по-големи квадрокоптери в селското стопанство, търсейки начини за използване на по-малко инсектициди за намаляване на щетите върху околната среда. Вместо безразборно пръскане на инсектициди от самолет, дронове, оборудвани с термокамери, биха могли да открият кои растения се нуждаят от лечение и са болни, тъй като отделят по-малко топлина поради гъбични инфекции. Проучва се а-ла-карт фумигация, нещо, което вече е постигнато от екипа, ръководен от Francisca-López Granados, от Института за устойчива енергия, принадлежащ към Висшия съвет за научни изследвания (CSIC). Техните дрон камери, комбинирани със сензори, които улавят видима и инфрачервена светлина, различават плевелите от културните растения, като и двете са много сходни в началото. Самолетът проверява и казва кога и къде да се пръска.

Испанските учени Хуан Хосе Негро, директор на биологичната станция Доняна, също от CSIC, и Мара Мулеро Пазмани, биолог от неговия екип, са пионери в използването на малки дронове в полевата работа. През август 2012 г. те провериха в серия от тестове ефективността на устройствата при наблюдението и откриването на бракониери на носорози в Южна Африка. Бракониерството там се е увеличило. В началото на миналата година ловците са убивали със скорост две животни на ден, подчертават тези експерти в статия, публикувана в списание PLOS One.Екипът извърши 20 демонстрационни полета на площ от 100 000 хектара, разположена в провинция Квазулу-Натал, пейзаж от тревисти полета, осеяни с петна гора, дом на приблизително 500 черни и бели носорози. Експертите пристигнаха със своята техника и я разположиха само за два часа. „Имахме наземна станция с две антени и обхват от около 10 километра и сваляхме дроновете на ръка или от катапулти“, казва Негро. Апаратите не достигаха два метра размах на крилата, тежаха два килограма и допускаха натоварване от 350 грама.

Тези произведени в Китай дронове се издигаха между 10 и 260 метра. Те носеха при всеки полет или фотографска камера, видеокамера с висока разделителна способност или инфрачервен обектив. Те можеха да се управляват от земята, но също така изпълняваха полетите автоматично и програмирано. При тестовете са използвани екстри с кучета, които симулират движенията на бракониерите, които обикновено вземат тези животни със себе си на лов. Испанските учени потвърдиха, че летящите устройства могат перфектно да разграничат фигурите на хора и кучета "особено поради сенките, които проектират". Полетите са продължили между 15 и 30 минути, но дроновете са можели да открият топлината на животните през нощта благодарение на термокамерите си. Земните пчели откриха и пролуките в оградите, вероятните места за влизане. Неговите GPS устройства позволяват да се локализират географските координати във всеки пиксел от полученото изображение. Те не откриха истински бракониери този месец, но показаха, че могат.

За Хуан Хосе Негро от биологичната станция Доняна тези малки устройства разширяват визията на биолога по немислим начин преди шест години. Дроновете най-накрая му позволиха да „прогледне“ през ветрушките благодарение на имплантирането на малки GPS устройства – които едва тежаха пет грама – в тези птици. Когато се върнаха в гнездото, изследователите изтеглиха съдържанието на устройствата, начертаха траекториите на полета и програмираха дроновете. Учените са получили около 4460 изображения с висока разделителна способност от шест различни пътувания. Те открили, че птиците са преследвали жътварите, защото са отглеждали голям брой насекоми, плячка, която не може да бъде пропусната, наред с други аспекти от живота на тези грабливи птици, за да помогнат за опазването на този вид.

Но има един последен аспект, който е мрачен. Идеята да имате хиляди очи в небето, с вариообективи и сензори, които виждат в тъмното с удивителни детайли, не е обнадеждаваща, ако вие сте целта. Това е бъдеще, което Питър Сингър, който предрича тази революция, описва като „потенциално заплашително“. Американският съюз за граждански свободи (ACLU) изготви доклад в края на 2011 г., в който се посочва, че дроновете биха представлявали заплаха за неприкосновеността на личния живот на гражданите, ако FAA разреши тяхното обобщаване.

ACLU осъди случай на злоупотреба от полицията в Ню Йорк през 2004 г., която засне двойка да прави любов на терасата на къщата си през нощта в продължение на четири минути с помощта на камера за нощно виждане, монтирана на хеликоптер. „Това е вид злоупотреба, която може да стане широко разпространена, ако технологията за дронове влезе в обща употреба“, гласи докладът на Джей Стенли и Катрин Кръмп.

Идеята да шпионирате съседа си може да се превърне в опасно изкушение. Тези автори подчертават, че генерализирането и злоупотребата с дронове може да има дългосрочни ефекти, с неподозирани промени в поведението на населението. Какво би станало, ако всеки път, когато излизате от дома, усещате насърчението на правителството, усещането, че сте наблюдавани от въздуха? Стенли и Кръмп заключават в своя доклад: „Психолозите са откривали отново и отново, че хората, които са наблюдавани, са склонни да се държат по различен начин и да вземат различни решения от тези, които не са наблюдавани.“ Това е вид революция, която никой не иска.