Особенности подготовки операторов БПЛА в 2023 году с применением VR технологий
Сейчас мы с вами разберемся, почему беспилотники так актуальны, как подготавливаются к профессиональным задачам будущие операторы БПЛА и почему виртуальные тренажеры ничуть не хуже реального обучения.
В настоящее время БПЛА могут использоваться в самых различных сферах, от гражданской авиации и мониторинга окружающей среды до поиска пропавших людей. Они позволяют проводить операции без участия пилотов, что повышает безопасность и экономичность решения задач. Актуальность БПЛА связана с их многофункциональностью, универсальностью и возможностью широкого применения.
Беспилотники мультироторного типа обладают большой маневренностью и могут достигать мест, куда традиционные самолеты не могут добраться, а человеку проникать в эти места попросту опасно. Это делает их незаменимыми инструментами для мониторинга труднодоступных территорий и промышленных объектов, обнаружения источников загрязнения воздуха и наблюдения за катастрофами. БПЛА вносят значительный вклад в экономику и другие отрасли, такие как сельское хозяйство, строительство, военное дело, работа МЧС.
К тому же, развитие технологий и снижение стоимости производства БПЛА способствуют все более широкому их использованию. Современные модели обладают достаточно большой дальностью полета, автономностью работы и возможностью передачи данных в режиме реального времени.
Актуальность виртуальных тренажеров БПЛА в 2023 году
Так как направление подготовки операторов БПЛА стало очень востребованным, появилось множество курсов и школ, в которых проводят обучение. Как правило, каждое качественное обучение начинается с теории о видах дронов, о механике их движения и основах управления.
После того как учащиеся освоили теорию – время перейти к практике. Вот здесь и приходят на помощь наши тренажеры-симуляторы. Ведь сразу доверить дорогостоящий аппарат ученику, который еще ни разу даже пульт в руках не держал – очень рискованно.
Мы спросили у главы Федерации Гонок Дронов Челябинской области Михаила Черемных, насколько качественно можно обучиться пилотированию на тренажере-симуляторе.
Тренажеры-симуляторы пилотирования БПЛА – идеальный вариант для первичной отработки навыков управления. Очень важно, чтобы в программе тренажера была реалистичная физика движения аппарата, максимально приближенная к настоящему – только при таком раскладе ученик сможет прочувствовать управление, отработать механические навыки и уверенно пользоваться БПЛА в реальной жизни без каких-либо казусов. Время освоение моторных навыков у каждого индивидуально, в среднем необходимо 4-6 часов для того, чтобы освоиться в управлении. Тут как с автомобилем, кто-то схватывает быстрее, а кому-то нужно больше практики. В компании ПрограмЛаб всё программное обеспечение по пилотированию БПЛА обладает реалистичными физическими моделями с возможностью редактирования их профилей с учетом центра масс, веса, тяги, аэродинамических коэффициентов, параметров PID и т.д.
Как обучают операторов БПЛА в настоящее время?
Говоря простым языком, тренажер-симулятор похож на компьютерную игру – можно выбрать тип летательного аппарата, его характеристики, окружение полёта и режим (свободный полёт или выполнение конкретных задач). Управлять коптером лучшего всего с реального пульта для наработки механических навыков, но в нашем комплексе, в зависимости от комплектации, можно управлять дроном как пультом, так и с помощью клавиатуры, и с помощью VR-гарнитуры.
Прежде чем у учеников получится пройти лётную трассу, они, скорее всего не один раз разобьют свой виртуальный коптер. Но это не беда, ведь виртуальный беспилотник может восстанавливаться неограниченное количество раз (в реальной жизни вряд ли можно позволить себе такое удовольствие и разбить десяток дорогостоящих коптеров во время учебы).
Обучаться пилотированию на одной лишь теории невозможно, а обучиться лётной практике начинающий оператор должен сам – он должен прочувствовать управление и понять, как движется аппарат под его влиянием, соотнося всё это со знаниями о механике полёта. Симулятор здорово экономит время преподавателю, ведь можно посадить за компьютеры целый класс учеников одновременно, чтобы они практиковались, и лишь консультировать в индивидуальном порядке тех, у кого возникают какие-либо проблемы.
После того как ученики успешно натренируются базовым навыкам пилотирования на виртуальных БПЛА, они могут приступать к следующему этапу – полёты на маленьких лёгких квадрокоптерах с закрытыми винтами. Такая конструкция защищает аппарат от серьезных поломок винтовой части. Обучение новичков полётам с реальными аппаратами осуществляются, как правило, в сетчатых кубах. Куб является протектором для окружающего пространства, защищая всё вокруг, что можно повредить, и ограничивая его в масштабах полёта.
Мини-коптеры имеют очень маленькую мощность аккумулятора, их хватает от силы на 5-10 минут полёта, после чего требуется замена и перезарядка. В этом плане симуляторы, конечно, выигрывают, ведь их можно использовать сколько угодно.
После полётов на маленьких недорогих аппаратах студенты переходят на улицу и аккуратно тренируются на реальных БПЛА в режимах Tripod или Cinematic (это самый лояльный режим, предназначенный для видеосъемок), в нём коптер движется максимально медленно, аккуратно и плавно, не развивая большую скорость. И всё равно в первые разы посадку выполняет инструктор во избежание повреждений техники.Виртуальные тренажеры-симуляторы БПЛА
В любом современном обучении операторов БПЛА на начальном этапе используются симуляторы, которые позволяют заменить десятки и сотни поломанных беспилотников, а стоимость такого симулятора соразмерна со стоимостью одного-двух летательных аппаратов. Лицензия на него бессрочная, воспользоваться им сможет еще много-много учебных групп на протяжении долгих лет, пока будет существовать данное направление подготовки.
Все профессиональные пилоты БПЛА и гонщики дрон-рейсинга также начинают свой путь с симулятора, особенно при освоении режима «Acro mode», в котором можно очень быстро разбить дрон. Также, при обучении на реальных коптерах, существуют факторы, которые не позволят проводить тренировки в любое время – например, плохая погода, запреты и сложность транспортировки групп людей к местам полетов.
А преимуществ у PL-DRONE огромное количество:
-
Полностью российское происхождение, комплекс входит в единый реестр ПО – ЕРРП
-
Полная поддержка систем виртуальной реальности и взаимодействие с виртуальной средой
-
Возможность подготовки большого количества операторов по разным типам ЛА одновременно
-
Моделирование реалистичного полетного окружения и условий среды (смена времени суток, погоды, условий видимости, открытые и закрытые пространства);
-
Наличие базовых сценариев обучения принципам управления разными типами БПЛА
-
Экономия материальных средств и уменьшение рисков повреждения оборудования
-
Возможность гибкой настройки физики аппаратов под фактически имеющиеся реальные модели
-
Универсальность и модульность решения – выбор комплектации для определенных задач
-
Поддержка различных устройств ввода от простейших игровых контроллеров до реальных радиопередатчиков с системой ERLS для управления профессиональными FPV аппаратами;
-
Поддержка подключения реальных аналоговых и цифровых FPV-очков для вывода изображения
-
Реалистичная физическая модель аппаратов с возможностью редактирования их профилей
-
Различные уровни сложности тренировок и анализ качества полученных навыков операторов
-
Отработка моторных навыков управления скоростными БПЛА в режиме FPV
-
Отработка выполнения профессиональных маневров и фигур для соревнований
-
Отработка выполнения специальных задач в том числе в рамках учебно-боевого применения
И многие другие особенности, выделяющие PL-DRONE от других симуляторов.
Симулятор от ProgramLab PL-Drone развивается и адаптируется под развитие рынка и нужд БПЛА.
Наличие разных модулей делает тренажер универсальным под разные уровни образования – от школьных факультативов и дополнительного образования до профессиональной подготовки операторов БПЛА.
С комплексом поставляется сразу несколько видов пультов управления с возможностью как проводного, так и беспроводного подключения. Связь с ПК осуществляется по шнуру USB, либо по беспроводному каналу с помощью специального устройства, которое подключается в USB порт.
Общедоступные симуляторы VS Специально разработанное ПО
Не секрет, что существуют и общедоступные широкому потребителю симуляторы беспилотных летательных аппаратов, и видеоигры с гонками на БПЛА, и прочие приложения. Встает вопрос – зачем переплачивать и использовать специально разработанные тренажеры, если можно купить игру-симулятор в Steam за условные 500 рублей?К сожалению, на данный момент не существует доступных симуляторов дронов, в которых будут собраны сразу несколько типов БПЛА с их особенностями управления и настройкой параметров (которые, кстати, очень важны и влияют на механику полета и управления). В существующих игровых симуляторах нельзя выполнить реальные промышленные задачи, ради которых операторов и обучают, нельзя учесть навесное оборудование, там нет специальных мультиспектральных камер, как в специализированных тренажерах профессионального уровня.
Как правило, все симуляторы, имеющиеся в общем доступе, носят развлекательный характер. Да, они могут научить вас моторным навыкам управления fpv дроном, но только лишь в одной узкой сфере дрон-рейсинга. Этих навыков будет недостаточно для получения профессии оператора БПЛА, куда входит выполнение специальных промышленных, наблюдательных, сельскохозяйственных, строительных и других задач, требующих более углубленной подготовки.
Рассмотрим несколько самых популярных общедоступных игр пилотирования БПЛА с FPV:
DCL – The Game
Официальная видеоигра главного мирового чемпионата профессиональных пилотов дронов, в которой можно отобраться на настоящие соревнования. Здесь современная графика, много трасс, можно настроить сложность полета, посоревноваться с другими пилотами.
Liftoff
Популярный FPV симулятор, доступный на площадке Steam. Здесь можно тонко настраивать свой квадрокоптер, есть возможность создавать свои уровни, есть многопользовательский режим. Разработчики регулярно обновляют ПО. Однако на картах есть ограничения, не в любую точку карты можно попасть.
FPV Freerider
Классический FPV симулятор, который даже спустя годы после релиза остается популярным. FPV Freerider был одним из первых и основных симуляторов для пилотов. Там легко можно переключаться в режимах камеры – вид от первого лица или от третьего. Также, можно выбирать и между режимов полета – можно летать в «АКРО» или в режиме «Стабилизация». Из основных минусов – маленький набор настроек и отсутствие многопользовательского режима.
Каждый из этих симуляторов по-своему хорош, однако отличия от специального обучающего ПО значительны. Вышеперечисленные игры, как правило, предназначены для развлекательных целей, либо же для тренировок в дрон-рейсинге, эти навыки не подходят для профессионального использования в промышленности. В них нет выбора типа и модели дрона, в них нельзя выполнять специальные задачи, с их помощью нельзя выполнить поиск пострадавшего человека тепловизором.
Развлекательные игры не могут конкурировать с образовательными комплексами, так как выполняют две совершенно разные функции. Так и наше программное обеспечение по пилотированию беспилотных летательных аппаратов предназначено исключительно для обучения – не только для получения моторных навыков управления, но и для более глубокой работы, для практической тренировки выполнения профессиональных задач.