В прошлом году, учитывая возрастающее значение беспилотной авиации в американских боевых операциях, правительство США учредило медаль «За особые боевые заслуги» (Distinguished Warfare Medal) специально для операторов военных БПЛА и специалистов кибервойны. Реакция ветеранов настоящих боевых действий последовала незамедлительно: как можно приравнивать к боевым заслугам сидение за экраном компьютера за тысячи миль от тех мест, где грохочут взрывы и стучат автоматные очереди?! Аргумент был услышан, медаль по‑тихому отменили.

Экипаж робота

Это событие очень ярко продемонстрировало двойственность положения человека в «дистанционной войне». С одной стороны, одна из главных задач БПЛА состоит в том, чтобы не подвергать опасности жизнь пилота, с другой, даже сидя в безопасном месте, на командном пункте БПЛА, оператор решает вопросы жизни и смерти и зачастую подвергает свою психику серьезным нагрузкам. Как на войне. Исследования медиков и психологов показывают, что, несмотря на удаленность от поля боя, операторы БПЛА могут порой страдать посттравматическим синдромом, подобно ветеранам горячих точек.

Конечно, человека можно просто «исключить из игры». К 2030−2035 годам американские ВВС хотят получить полностью автономный робот-автомат, который будет делать все сам без участия человека и даже принимать решения на пуск ракет. Однако вполне вероятно, что главным препятствием на пути к появлению такого оружия могут стать не технические проблемы, а вопросы морально-юридического характера. Согласно принятой практике пока все-таки ответственность за действия БПЛА берет на себя человек.

Аппаратура рабочего места оператора, помимо функций управления, позволяет формировать и затем вводить на борт БПЛА полетное задание, пополнять банк данных, проводить предполетные тренировки. В своей работе операторы взаимодействуют с помощью речевого обмена, а также интерактивного обмена информационными форматами своих многофункциональных дисплеев. Для целей управления также прорабатывается использование нашлемных систем целеуказания.

Мировой опыт эксплуатации беспилотных авиационных комплексов (БАК) оперативно-тактического назначения типа Shadow, Hunter, Hermes, Predator показал, что наиболее эффективна команда операторов трех специализаций. Во‑первых, это оператор-пилот БПЛА, тот, кто непосредственно управляет полетом. Во‑вторых, оператор бортовых целевых нагрузок. Он работает с сенсорными системами различного спектрального диапазона круглосуточного применения — они служат для наблюдения поля боя, поиска, обнаружения и идентификации объектов интереса. Этот же оператор принимает решение о прицеливании и пуске оружия. В-третьих, оператор интеллектуальной поддержки с опытом управления БПЛА, владеющий технологией экспертных систем типа «в помощь летчику» и имеющий быструю реакцию для принятия решений.

Рабочие места операторов объединены в локальную вычислительную сеть и строятся на основе многофункциональных мониторов-дисплеев, многофункциональных пультов управления, а также ручных органов управления по типу кистевых самолетных ручек с технологией HOTAS, а также флайтстиков. Командные пункты БАК оперативно-тактического назначения создаются в мобильном варианте на шасси автомобиля. Помимо основного оборудования, пункты также оснащены унифицированными вынесенными терминалами, которые дают дополнительные возможности и гибкость в управлении.

Одна из проблем — перегрузки операторов полезных нагрузок и интеллектуальной поддержки информацией, получаемой с БПЛА, на которую нужно реагировать в реальном времени и объемы которой сегодня растут лавинообразно. В том числе, по мере появления на дронах многоспектральных многоапертурных бортовых сенсоров.

Ас против мастера консоли

Однако какой бы сложной и совершенной ни была аппаратура управления, в пилотировании летательного аппарата с земли есть один нюанс, который можно назвать «сенсорным голодом». Пилоты говорят, что чувствуют самолет «пятой точкой», и это не шутка: ощущение перегрузки дает немало информации об изменении положения ЛА в пространстве. Задействован и слух — звук двигателя тоже весьма информативен. Гораздо больше данных получает зрение: пилот может, например, посмотреть в боковое окно самолета. Вся эта гамма сенсорных сигналов позволяет пилоту стремительно осознать изменение ситуации и мгновенно среагировать.

Перед оператором БПЛА в основном лишь зрительная информация: крупнозернистая картинка, как правило, с носовой камеры БПЛА, которая транслируется с задержкой в несколько секунд, если управление идет через спутник, плюс карта и различные цифровые данные на дисплеях, которые нуждаются в интерпретации. Поэтому, разумеется, реакция оператора БПЛА будет чаще всего отставать от реакции летчика в пилотируемом самолете.

Одним из решений этой проблемы могло бы стать использование так называемых мультимодальных дисплеев — систем, в которых зрительная информация дополняется другими сенсорными данными. Как, например, оператору БПЛА почувствовать турбулентность? Непосредственно — только в виде дрожания картинки, поступающей с камеры. Но если дополнить картинку, например, вибрацией флайтстика, оператор гораздо быстрее среагирует на неблагоприятную ситуацию в воздухе. Такой эффект хорошо известен владельцам игровых консолей и даже смартфонов!

Кто является лучшим кандидатом на должность оператора БПЛА? Первое, что приходит на ум, — бывший или действующий пилот ВВС. И именно из этой категории в основном набирались операторы больших БПЛА, эксплуатируемых американскими вооруженными силами. Однако по мере повышения спроса на «беспилотных пилотов» выяснилось, что, во‑первых, ВВС просто не в состоянии утолять кадровый голод в экипажах БПЛА, а во-вторых, молодые люди, поднаторевшие в боях на Playstation и XBoх, подходят на роль операторов лучше летчиков. Все дело как раз в том, что пилоту ВВС сложно управлять самолетом без привычных «подсказок» (звук, перегрузка и т. д.), а те, кто поднаторел в общении с виртуальной реальностью, спокойно обходятся без ощущений «пятой точкой». Еще в 2004 году группа американских исследователей во главе с Кайсаром Вараичем выяснила, что операторы с опытом пилотирования обычных самолетов делали больше ошибок при управлении БПЛА, чем те, кто осваивали аппаратуру управления с нуля. Авторы доклада считали, что управление БПЛА должно быть унифицировано не с привычными органами управления самолетом, а с традиционными компьютерными интерфейсами.

Наземные командные пункты (НКП) выполняются в мобильном варианте на шасси автомобиля. В настоящее время наметилась тенденция перехода на мобильные унифицированные НКП с открытой архитектурой, которая позволяет наращивать возможности использовать БПЛА различных типов, включая их совместное применение, а также применение групп смешанного состава из БПЛА и пилотируемых ЛА. Подобные НКП позволят одному оператору управлять сразу несколькими БПЛА, например, четырьмя.

Что скажет дрон?

Но чем больше инструменты управления БПЛА будут напоминать джойстики виртуальной реальности, чем чаще среди операторов боевых дронов будут появляться люди без пилотажного опыта, тем острее станет тема психологической и моральной ответственности операторов за отдачу команды «огонь». В стандарте НАТО STANAG-4586, регламентирующем взаимодействие оператора с БПЛА, рекомендовано десять уровней автоматизации, в диапазоне от полного подчинения БПЛА оператору до полной автономности. Иными словами, далеко не всегда оператор может нести ответственность за то или иное действие дрона. И именно в этой области возникает психологическая, моральная и правовая проблема, решить которую непросто. Если все действия оставить за человеком, то на него же ложится и вся ответственность за нанесенный беспилотником удар. Если же большой простор действия оставить автоматике, то ее сбой или ошибка могут привести к бессмысленным жертвам. Как раз тот факт, что оператор БПЛА вынужден убивать, не подвергая ни малейшему риску собственную жизнь, становится источником серьезных психологических страданий, того самого посттравматического синдрома.

Операторы склонны сажать беспилотник по более крутым, чем стандартные, глиссадам. Но это посадка с увеличенной вертикальной скоростью касания ВПП и, следовательно, с увеличенной ударной перегрузкой, отчего БПЛА может просто сломаться. Ясно, что такие условия будут лучше «восприниматься» БПЛА с усиленными шасси и корпусом, и именно с такими БПЛА оператору будет проще справляться.

На ближайшее время общим правилом будет снижение степени автономности БПЛА при большой определенности задачи или когда имеется запас времени на расширение ситуационной осведомленности. Естественно, при увеличении роли оператора в управлении. Один из показательных случаев — посадка БПЛА.

Опыт эксплуатации БПЛА типа Predator и Reaper показывает, что во время посадок в автоматическом режиме они склонны заходить на ВПП с увеличенным креном, сильно опущенным вниз носом, иметь первый контакт с землей передним колесом, а при вторичном касании основными шасси совершать подскоки. В результате могут лопаться колесные стойки и происходить другие неприятности. В этом случае непосредственное вмешательство оператора крайне желательно. По сути, это стало правилом — очень дорогие БПЛА (стоимостью в десятки миллионов долларов), операторы американских авиабаз часто сажают вручную.

С месяц назад провел курсы операторов беспилотных летательных аппаратов. Отчитываюсь.

Готовим аппарат к учебному запуску

Вообще-то провожу обучение по использованию дронов, обработке данных аэрофотосъемки регулярно, даже в родном госуниверситете спецукурс раз в году для студентов кафедры ГИС провожу. Но вот с выдачей официальной бумаги - такое первый раз.

Формально курс представляет собой повышение квалификации в объеме 72 часа. Подобный учебный курс может проводить любое образовательное учреждение с лицензией (типа, как куры на какой-нибудь Excel). В нашем случае "корочки" выдавал ДОСААФ, а ваш покорный работал преподавателем дисциплин: от порядка эксплуатации дрона самолетного типа, до обработки данных аэрофото.

Учебный самолет - летающее крыло на основе (читай - с корпусом) Skywalker X5 Pro, с полетным контроллером Pixhawk , и фотоаппаратом Sony ILCE 5000. Т.е. летать, снимать для последующего получения ортофотопланов и цифровых моделей - умеет, может и даже практикует. Подробно о теххарактеристиках самолета напишу как-нибудь попозже. Если честно, они не выдающиеся в плане практического использования, но для учебных задач типа взлетел с катапульты, отлетал полетное задание и приземлился на парашюте вполне годиться.

Катапультный старт - наше все для учебного дрона.

Что делали "курсанты"? В основном - тренировались использовать летающую технику, сделанную на основе полетного контроллера с открытой архитектурой. Понятно, что за неделю с небольшим, с нуля все не освоить, однако самим выполнять простейшие полеты уже можно.

Посадка была успешной!

Еще обрабатывали снятые лично данные (ну, понятно, и из своих запасов тоже выдавал), фотограмметрический минимум с помощью Agisoft Photoscan освоили: цифровую модель местности от модели рельефа отличают, хы.

Сделал полетное задание - проверь, выполнимо ли оно на практике.

Куры очень дешевые, сберегают пару единиц летающей техники, которые в случае самостоятельного обучения пришлось бы израсходовать, хы. Так что обращайтесь, тем более поскольку корочки официальные, то оплату всего недельного с хвостиком удовольствия может (и должен!) спонсировать работодатель.

Взлет возможен и без катапульты.

Небольшая воздушная акробатика - вне учебной программы, по просьбам слушателей. Ну нельзя вот так взять и не полетать:

На официальной странице компании "Съемка С Воздуха ", организовавшей курсы, с расписанием занятий, описанием учебных разделов. Geodrone-L , учебный аэрофотосъемочный комплекс, на котором проводились занятия.

PS. Еще заранее похвастаюсь, официальный статус обучения сподвиг на написание официальных учебных материалов. Руководство по дрону самолетного типа на Pixhawk готово, и за одним учебные материалы в стиле делай раз-делай два- получай цифровую модель, т.е. по обработке данных аэрофотосъемки в фотограмметрическом пакете Photoscan и ERSI Arcgis. В свободный доступ такое пока рано, а может и никогда, только только в бумажном виде.

Новая профессия «оператор дрона» появилась в России: ее уже официально зарегистрировали. И теперь все любители аэронавтики и управления беспилотниками, являющиеся гражданами РФ, смогут стать профессионалами и получать за свое хобби официальную зарплату, причем неплохую. Так, вознаграждение за работу оператора беспилотника предположительно оценивается сегодня в сумму от 60 до 120 тыс. рублей. Стандарты профессиональной подготовки и переподготовки будущих специалистов уже отправлены в министерство Труда РФ Ассоциацией разработчиков беспилотных авиационных систем.

Как стать оператором дронов?

Как сообщил вице-президент НП «ГЛОНАСС» по авиационно-космическим системам и сервисам, действительный член Российской академии космонавтики, руководитель группы по реализации и разработке дорожной карты AeroNet Национальной технологической инициативы Сергей Жуков, после одобрения стандартов будут утверждены образовательные программы по подготовке будущих операторов дронов. Для приобретения новой профессии потребуется пройти обучение, или переобучение, на специальных курсах и получить документ, подтверждающий квалификацию.

Обучение профессии оператора беспилотных летательных аппаратов на новых курсах предполагает не только теоретические лекции, которые можно будет прослушать, в том числе и дистанционно (необходимая онлайн-платформа уже создана и проходит тестирование), но и практические занятия по специальности, прогнозируемые для проведения на базе Московского авиационного института (МАИ). Росавиация будет выдавать дипломы закончившим курсы и успешно сдавшим экзамены. Ставший оператором специалист получит возможность управлять летательным аппаратом, вес которого не превышает 30 кг.

Суть будущей специальности

Обучающийся перспективной специальности будущий оператор дронов — это кибер-, или удаленный от своего объекта управления, пилот, который может находиться на значительном расстоянии от летательного устройства и тем не менее руководить его полетом.

Само английское слово drone переводится как жужжать, гудеть, а также как трутень или бездельник. Этот жужжащий бездельник, или БПЛА (беспилотный летающий аппарат), изначально задумывался как отдельный вид военной техники и предназначался для военных целей и задач, трудновыполнимых для человека. Поэтому, несмотря на все перспективы использования дронов в сельском хозяйстве, туристическом бизнесе и других гуманитарных областях, основная востребованность данной профессии, безусловно, предполагается в военно-воздушных войсках. И скоро на эту специальность будет такой же конкурс, как в военные училища, Вузы и академии.

Военная специфика профессии

В американских войсках недавно уже испытали отряд военных мини-дронов, созданных специально для подавления противовоздушной обороны или нападения на позиции противника. Мини-беспилотники — устройства одноразового действия, их печатают на 3D-принтере и запускают с воздушного шара, а также из специального контейнера с борта гражданского самолета, бомбардировщика или истребителя, не по одному, а целым роем.

Дроны могут находиться в специальной кассете на борту самолета и запускаться оператором на исполнение поставленной боевой задачи простым нажатием кнопки. Противодействовать такому дрону имеющимися на вооружении сегодня средствами будет очень сложно, потребуется новое радиоэлектронное оружие, которое нужно начать разрабатывать одновременно с появившимся современным видом военной техники.

Перспективный БПЛА уже получил немного странное для российского уха имя Perdix, или Пердикс, что по латински означает «куропатка». Полученный диплом позволит выпускнику становиться оператором дронов, летающих на малых высотах, которые смогут быть использованы и как средство разведки, и как оружие для нападения на вражеские объекты. Поскольку на разработку защиты от беспилотников потребуются значительные затраты, немалое количество средств будет вложено в новую профессию, так как обучаемый станет частью военной системы.

3D-печать сильно удешевляет процесс производства Perdix и его возможного ремонта, поэтому посадочного устройства у дрона нет. Эта специфика конструкции приводит к повреждению лопастей, крыльев и корпуса при посадке. Одновременно пока не решена задача возвращения беспилотника на свою исходную позицию, то есть в самолет, из которого он был запущен. Нападающие дроны должны иметь возможность, работая «в стае», во избежание столкновений действовать в режиме «общей сети», ориентируясь друг на друга. Соответственно и обучавший будущего оператора тренажер должен быть оснащен новейшими алгоритмами военных разработок и последними обновлениями программного обеспечения.

Пока еще в нашей стране глубоко этой темой не занимались, однако для реализации подобных замыслов нужны серьезные государственные инвестиции. И чем раньше они будут найдены и вложены в новый, перспективный и уже испытывающийся американцами вид вооружения, тем дешевле России это в итоге обойдется. Прежде всего, вложения средств потребуются в разработку необходимых алгоритмов «стаи». Общая стоимость таких работ может превзойти все затраты на создание материальной части БПЛА.

Профессиональные перспективы

Перспективность новой профессии очевидна: необходимость в освоении навыков пилотирования беспилотными средствами назрела во многих областях науки и техники. Ожидается, что дроны смогут усовершенствовать и упростить процесс доставки маломерных грузов, в особенности на далекие расстояния и в труднодоступные для других средств перемещения места. Кроме того, существуют планы, по которым БПЛА смогут передавать сигналы морским судам и гражданским лайнерам.

В настоящий период российские специалисты анализируют возможные варианты использования беспилотных летательных аппаратов: от создания сети дронов для трансляции сигналов гражданским самолетам до передачи грузов, особенно медикаментов и быстро портящихся биологических материалов.