Беспилотные авиационные системы получили свое развитие в начале XX века и использовались преимущественно в военных и специальных целях. Сами решения были соответственно довольно громоздкими и дорогостоящими. С начала 1980-х гг. беспилотные авиационные системы стали впервые использоваться в Японии в гражданских целях. В частности, БАС стали применять на рисовых полях для ухода за будущим урожаем. Тем не менее, решения, были громоздкими и дорогостоящими. С развитием новых технологий производства, средств телекоммуникаций, микроэлектроники, электропитания появилась возможность создавать более доступные по цене и эффективные решения в области БАС как для массового потребителя, так и для коммерческого использования в различных отраслях экономики.
Основными драйверами роста и развития рынка высокотехнологичных продуктов и услуг в области БАС являются:
- доступность решений;
- большое число практических применений, включая совершенно новые продукты и услуги на основе малых БАС (например, воздушная фотосъёмка);
- большая эффективность использования по сравнению с существующими способами производства;
- большая безопасность выполнения сложных и рисковых производственных процессов;
- простота и низкая стоимость эксплуатации.
Сегодня на рынке БАС представлено множество решений различного назначения от любительских крошечных аппаратов-игрушек и аппаратов для фото- и видеосъёмки до профессиональных коммерческих БАС, предназначенных для работы по различным назначениям в более чем восьми отраслях экономики.
За счет своей эффективности и привлекательности, несмотря на необходимость дальнейшего совершенствования и развития технологий в области БАС, снятия инфраструктурных и нормативных правовых барьеров, в последнее время решения БАС получают все большее признание и все чаще используются в производственных процессах как в различных компаниях и учреждениях, так в государственных органах.
На сегодняшний день представленные решения имеют различные тактико-технические свойства. Существуют решения, управление которыми осуществляется вручную посредством Wi-Fi и специального пульта управления, решения, позволяющие программировать полет и выполнять его в автономном режиме под удаленным наблюдением оператора на базе наземного пункта управления, специального программного обеспечения. В данном случае корректировка полета и управление операциями БАС осуществляется посредством связи УКВ на разных частотах или спутниковой связи. В любом случае построение наземной инфраструктуры требует значительных капитальных вложений. В целом технические решения не стандартизированы и разрознены, выполнение полетов между БАС, между БАС и пилотируемой авиацией общего назначения не коррелируются. В текущем варианте использования для выполнения операций БАС воздушное пространство просто закрывается. Таким образом, воздушное пространство используется неэффективно и небезопасно, т.к. отсутствует какая-либо система или решение, аккумулирующее данные о всех выполняемых полетах БАС в режиме реального времени. Учитывая возможные сценарии развития рынка продуктов и услуг малых БАС и значительное число возможных применений, в будущем этот рынок станет массовым. Тогда объективной потребностью станет создание комплексной системы или решения по навигационно-информационному обеспечению полетов БАС.
Кроме того, уже сегодня беспилотные воздушные суда позволяют осуществлять полеты до 6000 м над Землей и создавать угрозу пилотируемым воздушным судам общей, гражданской, экспериментальной авиации, осуществляющим операции по правилам полетов по приборам и прямой визуальной видимости в классе воздушного пространства – A, С и G на территории РФ. Текущее законодательное регулирование и внесенные поправки в Воздушный Кодекс РФ, с одной стороны, - первый шаг навстречу правомерного использования продуктов и услуг малых БАС, с другой стороны, - реальная физическая угроза для безопасности граждан в связи с отсутствием процедур и регламентов использования малых БАС потребительского и коммерческого назначения на территории Российской Федерации. Использование БАС потребительского сегмента на текущий момент никаким образом не контролируется. В части коммерческого применения БАС сейчас в России используются решения, позволяющие осуществлять полеты как в зоне непосредственной визуальной видимости, так и полеты средней дальности (около 40 км) в полуавтономном режиме под наблюдением внешнего пилота с наземного пункта управления.
Процедура получения разрешения на полет и согласование выполнения авиационных работ на основе БАС и производства полетов БВС является сложной. Для выполнения полета БАС необходимо получение разрешений в различных инстанциях в зависимости от типа выполняемых работ: Минобороны России, согласование с территориальными органами ФСБ, согласование с администрацией субъекта РФ, согласование с центрами Единой системы организации воздушного движения. Подача заявок на использование воздушного пространства в территориальные органы ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» осуществляется за трое суток при выполнении полета БАС в неконтролируем воздушном пространстве класса G.
При этом диспетчерское обслуживание внешних пилотов БВС не предоставляется и на время выполнение полетов необходимо вручную уточнять метео- и аэронавигационную обстановку в районе выполнения работ, режимы полетов и параметров работ, обеспечивающие выполнение установленных требований, готовить аэронавигационные карты на районы работ, уточнять маршруты движения к району выполнения работ и выполнять расчеты времени в пути, осуществлять подготовку инфраструктурных компонент производства полетов, проводить контроль готовности к выполнению работ и др.
Существующие проблемы при организации полетов БАС:
- жесткая привязка выполнения работ от сроков поданной заявки на использование воздушного пространства;
- накладываемые ограничения по времени, высоте полета при прохождении маршрута БВС;
- недостаточное полетно-информационное обеспечение внешних пилотов малых БАС;
- сложности доступа к заданной точке взлета и посадки.
Таким образом, процесс получения разрешения на полет трудоемкий и долговременный.
Кроме того, на текущий момент уполномоченные государственные органы не обладают инструментарием, позволяющим осуществлять автоматизированное управление операциями БАС, мониторинг и контроль выполнения полетов БАС в режиме реального времени на основе навигационных координат, а также выполнять контрольно-надзорные функции и пресекать противоправные действия использования БАС на территории Российской Федерации.
Таким образом, существует потребность в комплексном технологическом решении навигационно-информационного обеспечения полетов БАС как со стороны рынка БАС, заинтересованного в получении опоры для его массового развития, так и со стороны государственных органов, получающих инструмент автоматизированного контроля в целях обеспечения безопасности граждан в целом и безопасности операций БАС в частности.
В целях обеспечения комфортной и безопасной эксплуатации БАС представляется целесообразным решение следующих задач при реализации продукта:
- определение групп потребителей;
- определение перечня услуг, отвечающих целям продукта в соответствии с потребностями групп потребителей;
- определение назначения и возможных сценариев использования услуг на основе продукта;
- определение перечня ключевых используемых технологий и способов потребления продукта и предоставления услуг на его основе. Особенно, технологий для выполнения функций централизованного контроля в режиме реального времени, выполнения полетов, предупреждения столкновений.
Таким образом, опираясь на вышеперечисленные задачи необходимо реализовать технологическое решение, отвечающее потребностям рынка и широкой аудитории потребителей навигационно-информационного обеспечения при выполнении полетов с использованием БАС.