Τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) γνωστά ως drone που αρχικά είχαν σχεδιαστεί για στρατιωτικές και αεροδιαστημικές βιομηχανίες έχουν διανύσει πολύ δρόμο και έχουν βρει εφαρμογές σε διάφορους τομείς όπως η γεωργία, οι υποδομές, οι μεταφορές και η παράδοση, τα μέσα ενημέρωσης, οι τηλεπικοινωνίες, η ασφάλεια κ.λπ. επίπεδο ασφάλειας και αποτελεσματικότητας που προσφέρουν αφήνουν θετικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της αγοράς. Προσθέτοντας σε αυτό, διάφορες τεχνολογίες όπως το RADAR / LiDar, η ασύρματη επικοινωνία, το GNSS, οι δορυφορικές επικοινωνίες και το GPS συμβάλλουν στο να κάνουν τα drone πιο δημοφιλή. Οι Airbus SAS, DJI, 3DR, YUNEEC, Kespry, EHANG, Boeing, Delair, AguaDrone, Autel Robotics USA κ.λπ. είναι μερικές από τις εταιρείες που κατασκευάζουν UAV.
Η αγορά drone κινείται με υψηλό ρυθμό. Το 2018, η παγκόσμια εμπορική αγορά drones εκτιμήθηκε σε περίπου 3,45 δισεκατομμύρια δολάρια και αναμένεται να αυξηθεί σε 7,13 δισεκατομμύρια δολάρια με CAGR 19,9% έως το 2022. Ωστόσο, λόγω της οικονομικής επιβράδυνσης σε όλες τις χώρες λόγω της επιδημίας COVID-19, υπήρξε μείωση του ρυθμού ανάπτυξης της παγκόσμιας αγοράς εμπορικών drone. Υπάρχουν ελπίδες ότι η αύξηση του μεγέθους της αγοράς θα είναι περίπου 6,15 δισεκατομμύρια δολάρια το 2023 στο CAGR του 19,09%.
Τα διαφορετικά επίπεδα αυτονομίας και ικανότητας ταξιδιού σε διαφορετικά ύψη και αποστάσεις είναι αυτά που κάνουν το ένα drone διαφορετικό από το άλλο. Μιλώντας για το επίπεδο αυτονομίας, υπάρχουν απομακρυσμένα πιλοτικά drone με ανθρώπους που ελέγχουν τις κινήσεις. Εκτός αυτού, υπάρχουν drone με προηγμένη αυτονομία (με σύστημα αισθητήρων και ανιχνευτών LIDAR που βοηθούν στον υπολογισμό της κίνησης). Επίσης, διαφορετικά αεροσκάφη μπορούν να ταξιδεύουν σε διαφορετικά ύψη και αποστάσεις. Αυτά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως:
- Πολύ κοντινά αεροσκάφη που ταξιδεύουν έως και τρία μίλια.
- Drones μικρής εμβέλειας που μπορούν να ταξιδέψουν σε απόσταση περίπου 30 μιλίων.
- Drones μικρής εμβέλειας που μπορούν να ταξιδέψουν έως και 90 μίλια
- Drone μεσαίας εμβέλειας που μπορούν να ταξιδέψουν 400 μίλια
- Μεγαλύτερα αεροσκάφη που μπορούν να ξεπεράσουν τα 400 μίλια και μέχρι 3.000 πόδια στον αέρα. Αυτά τα drone είναι επίσης γνωστά ως drone αντοχής.
Με την ικανότητα να καλύπτει διάφορες αποστάσεις και να φτάνει σε διαφορετικά ύψη, αυτά τα απομακρυσμένα ελεγχόμενα UAV αποδεικνύονται αρκετά χρήσιμα για την παρακολούθηση περιοχών καταστροφών και περιοχών με βιολογικούς κινδύνους, αναζητώντας επιζώντες μετά από έναν τυφώνα, προωθώντας την επιστημονική έρευνα σε ακραίες κλιματικές συνθήκες, στην επιδημιολογία για έρευνα και παρακολούθηση της εξάπλωσης ασθενειών και ομοίως. Πρόσφατα, είδαμε την επίθεση ακρίδων σε διάφορα μέρη της χώρας, και τα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται σε διάφορες πόλεις για ψεκασμό των εντομοκτόνων για την καταπολέμηση της κατάστασης. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στους διαφορετικούς τύπους drone.
Τύποι Drones
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορούν να κατηγοριοποιηθούν τα αεροσκάφη, ο πρώτος είναι η χρήση / σκοπός (εμπορικοί ή ψυχαγωγικοί σκοποί). Σε γενικές γραμμές τα drones χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες, δηλαδή. μονόστροφα drone, multi-rotor drone, fixed-wing drones, fixed-wing hybrid drone . Εκτός από αυτά, υπάρχουν μικρά drone, micro drones, τακτικά drone, μεγάλα drone μάχης, drone και στόχοι drones, αναγνωριστικά drone, drone μάχης, drone drone, drone drone κλπ. Εδώ θα συζητήσουμε μερικά από τα drones μαζί με τις εφαρμογές τους.
Τα ψυχαγωγικά drone που ονομάζονται επίσης mini / micro drone χρησιμοποιούνται μόνο για ψυχαγωγικούς σκοπούς. Δεν είναι πολύ ακριβά και έρχονται στο εύρος τιμών των $ 30- $ 150. Επίσης, ορισμένα drone χρησιμοποιούνται από φωτογράφους για την επαγγελματική τους εργασία υψηλής ποιότητας. Αυτά τα αεροσκάφη είναι λίγο ακριβά και κυμαίνονται μεταξύ 500 και 2.000 $. Τα εμπορικά αεροσκάφη χρησιμοποιούνται για αεροφωτογραφήσεις για εργασίες όπως μάρκετινγκ ακινήτων, συλλογή δεδομένων για επιθεωρήσεις που σχετίζονται με την ασφάλιση κ.λπ. Αυτά τα αεροσκάφη ποικίλλουν στο εύρος τιμών ανάλογα με τις εργασίες για τις οποίες έχουν σχεδιαστεί (όπως αεροφωτογράφηση, αεροφωτογράφηση υψηλής ποιότητας, τηλεόραση, παραγωγή ταινιών, χαρτογράφηση και έρευνα). Ξεκινούν κάπου από 300 $ και φτάνουν τα 25000 $.
Εκτός από αυτά, τα drones μπορούν να ταξινομηθούν με βάση το σχεδιασμό τους (multi-rotor drone, fixed-wing drones). Παρακάτω αναφέρονται τέσσερις τύποι drone με βάση το σχέδιό τους.
Drone με ένα στροφείο :
Τα αεροσκάφη ενός ρότορα είναι ο βασικός τύπος drone που έχουν μόνο έναν ρότορα και μια ουρά σε ορισμένες περιπτώσεις. Αυτοί οι τύποι drones μπορούν να παράγουν ώθηση πιο αποτελεσματικά από τα drones multi-rotor εξασφαλίζοντας μεγαλύτερους χρόνους πτήσης. Αυτοί οι τύποι drones λειτουργούν σύμφωνα με τον κανόνα της αεροδυναμικής, δηλαδή όσο μεγαλύτερη είναι η λεπίδα του ρότορα και όσο πιο αργά περιστρέφεται, τόσο πιο αποτελεσματική είναι. Τα single-rotor drones είναι ακριβότερα από τα άλλα είδη drones. Εκτός αυτού, τα μεγαλύτερα πτερύγια στροφέων καθιστούν δύσκολη τη διαχείριση αυτών των αεροσκαφών και υπάρχουν πιθανότητες τυχαίων τραυματισμών. Επιπλέον, αυτοί οι τύποι drones συχνά δεν είναι σταθεροί και είναι δύσκολο να πεταχθούν σε σύγκριση με πολλαπλούς drones ρότορα που πετούν με ισορροπημένο και σταθερό τρόπο. Το εύρος τιμών αυτών των drones κυμαίνεται από $ 25 έως $ 300.000.
Drones πολλαπλών ρότορα :
Ένα drone πολλαπλών στροφέων είναι ένα στροφείο που έχει περισσότερους από δύο ρότορες ανύψωσης τοποθετημένους σε στρατηγικά σημεία του σκάφους. Σε αντίθεση με τα ελικόπτερα ενός και διπλού ρότορα που χρησιμοποιούν πολύπλοκους ρότορες μεταβλητού βήματος για σταθερότητα και έλεγχο πτήσης, τα αεροσκάφη πολλαπλών στροφέων χρησιμοποιούν λεπίδες σταθερού βήματος που διευκολύνουν τη διατήρηση της ισορροπίας του και συνεχίζουν να αιωρούνται. Μεταβάλλοντας τη σχετική ταχύτητα κάθε ρότορα, η ώθηση και η ροπή που παράγονται μπορούν να αλλάξουν, ελέγχοντας έτσι την κίνηση του οχήματος.
Αυτά τα αεροσκάφη είναι ιδανικά για αεροφωτογράφηση καθώς αυτά παρέχουν μεγάλο έλεγχο της θέσης και του πλαισίου. Όσο περισσότεροι είναι οι ρότορες που έχει ένα drone, τόσο λιγότερο θα είναι ο χρόνος που θα μπορεί να παραμείνει αερομεταφερόμενος. Προσφέροντας καλή σταθερότητα, οι πολλαπλοί ρότορες μπορούν να πετάξουν για μισή ώρα. Το μειονέκτημα των πολλαπλών στροφέων είναι ότι αυτά δεν μπορούν να φέρουν βαρύ ωφέλιμο φορτίοκαι το υπόλοιπο διακόπτεται εάν γίνει. Εκτός αυτού, έχουν περιορισμένη αντοχή και ταχύτητα, γεγονός που τα καθιστά ακατάλληλα για εναέρια χαρτογράφηση μεγάλης κλίμακας. Επίσης, για να καταπολεμήσουμε τη βαρύτητα και να συνεχίσουμε να πετάμε στον αέρα, χρειάζεται πολλή ενέργεια. Τα Freefly Alta 8, U49WF FPV Camera DroneYuneec H520, DJI Inspire 2 κ.λπ. είναι τα drones που εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία. Υπάρχει μια ποικιλία διαθέσιμων επιλογών με τιμές που κυμαίνονται από περίπου 5k $ έως 65k $.
Κηφήνες σταθερής πτέρυγας :
Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτά είναι drone που έχουν σταθερά φτερά και δεν υπάρχουν ρότορες. Αυτά μοιάζουν πολύ περισσότερο με ελεγχόμενα αεροπλάνα και όχι με αεροσκάφη τύπου ελικοπτέρου. Αυτοί οι τύποι drone είναι ιδανικοί για πτήσεις μεγάλων αποστάσεων. Τα φτερά τους παρέχουν κάθετη ανύψωση και χρειάζονται απλώς την ενέργεια για να συνεχίσουν να προχωρούν. Ορισμένα σταθερά πτερύγια κινούνται με αέριο και μπορούν να παραμείνουν στον αέρα για 16 ώρες.
Το σημαντικότερο μειονέκτημα είναι ότι αυτά τα αεροσκάφη δεν μπορούν να αιωρούνται στον αέρα, όπως και τα άλλα αεροσκάφη τύπου ελικοπτέρου. Καθώς δεν υπάρχει ρότορας, αυτοί οι τύποι drones είναι δύσκολο να προσγειωθούν. Η Zipline είναι μια εταιρεία παροχής ιατρικών αεροσκαφών που χρησιμοποιεί ένα σταθερό αεροσκάφος για την παράδοση αίματος και άλλων ιατρικών προμηθειών σε απομακρυσμένες περιοχές. Το senseFly eBee Classic, το Parrot Disco, το Hubsan Spy Hawk κ.λπ. είναι μερικά από τα σταθερά πτερύγια. Το εύρος τιμών αυτών των drones κυμαίνεται από 25.000 $ έως 120.000 $. Η τιμή που συνοδεύουν αυτά τα drones είναι ένα άλλο σημαντικό μειονέκτημα και το άλλο είναι το επίπεδο δυσκολίας που αντιμετωπίζει κάποιος για τη λειτουργία τους.
Fixed-Wing Hybrid VTOL:
Αυτοί οι τύποι drones έχουν μερικούς ρότορες συνδεδεμένους στα άκρα των σταθερών φτερών. Τα σταθερά πτερύγια υβριδικά αεροσκάφη μοιάζουν με αεροσκάφη της δεκαετίας του '60. Αυτά δεν είναι διαθέσιμα στο εμπόριο, αλλά αρκετές εταιρείες εργάζονται για την ανάπτυξή τους, έτσι μπορούμε να περιμένουμε να τους δούμε να πετούν σε σύντομο χρονικό διάστημα.είναι ένα από τα καλύτερα παραδείγματα αυτού του τύπου drone. Η LP INFORMATION δημοσίευσε πρόσφατα μια ερευνητική έκθεση σχετικά με την υβριδική ανάλυση αγοράς UAV σταθερής πτέρυγας, σύμφωνα με την οποία η παγκόσμια υβριδική αγορά UAV σταθερής πτέρυγας VTOL αναμένεται να παρακολουθήσει βιώσιμη ανάπτυξη το 2025. Hitec, Ukrspecsystems, Vertical Technologies, DG Intelligent, Threod Systems, Οι Jd.Com Inc, Lockheed και Martin Corporation είναι μερικές από τις εταιρείες που κατασκευάζουν υβριδικό UAV σταθερής πτέρυγας VTOL. Αυτά τα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται ως πρωτότυπα κηφήνων ταξί στο Ντουμπάι.
Για να μάθουμε περαιτέρω τους τύπους των drones, συνομιλήσαμε με τον Prem Kumar, συνιδρυτή και διευθύνοντα σύμβουλο της Marut Dronetech και τον ρωτήσαμε για τους διαφορετικούς τύπους drone που κατασκευάζει η εταιρεία, στους οποίους είπε:
Άλλοι τύποι Drones περιλαμβάνουν:
Το Marut Agri είναι μια ολοκληρωμένη λύση που βασίζεται στην τεχνολογία χρησιμοποιώντας drones και IoT, σε συνδυασμό με προηγμένους αλγόριθμους επιστήμης δεδομένων για να κάνουν τη γεωργία πιο έξυπνη. Χρησιμοποιεί αναλύσεις δεδομένων και μηχανική εκμάθηση για να διευκολύνει τον στοχευμένο ψεκασμό και να μειώσει τις επιβλαβείς παρενέργειες στη χειρωνακτική εργασία.
Το Marut Gro είναι το επεκτάσιμο μοντέλο αναδάσωσης της εταιρείας, ένα ακόμη προϊόν που στοχεύει στη δημιουργία ενός βιώσιμου μέλλοντος για τον κόσμο. Οι κηφήνες που αναπτύσσονται με σπόρους σπόρου σπέρνουν περίπου 15.000 σπόρους την ημέρα από ύψος 50 ποδιών.
Το Marut Medico είναι ένα αεροσκάφος ιατρικής παράδοσης που είναι προσβάσιμο μέσω μιας εφαρμογής για κινητά για να επιτρέψει τη διείσδυση των drone σε απομακρυσμένες, απρόσιτες περιοχές όπου οι πάροχοι πρωτοβάθμιας υγειονομικής περίθαλψης μπορούν να λαμβάνουν καθημερινές προμήθειες με το πάτημα ενός κουμπιού.
Μιλήσαμε επίσης με τον κ. Saurabh Joshi, CMO της Passenger Drone Research Private Limited (PDRL), Drone Technology Company. Το PDRL αναγνωρίζεται βάσει της πρωτοβουλίας Start-Up India από το Υπουργείο Βιομηχανικής Πολιτικής & Προώθησης της Ινδίας και είναι ένα Χρυσό Βραβείο στο βραβείο International Automation Expo 2019.
Παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με τα προϊόντα και τις υπηρεσίες που προσφέρει η εταιρεία, ο κ. Saurabh είπε:
Τύποι Drones βάσει Περιοχών Εφαρμογών
Οι τύποι των drones διαφέρουν επίσης ανάλογα με τον συγκεκριμένο σκοπό για τον οποίο έχει σχεδιαστεί. Από τη γεωργία έως την άμυνα, την ασφάλιση, τις κατασκευές και την εξόρυξη, τα αεροσκάφη αποδεικνύονται ευεργετικά σε διάφορους τομείς.
Γεωργία: Η γεωργική κατανάλωση που είναι άμεσα ανάλογη με τον πληθυσμό αναμένεται να αυξηθεί υψηλά έως το έτος 2050. Λόγω της αύξησης της δημοτικότητας των κηφήνων, χρησιμοποιούνται από αγρότες και γεωργικές εταιρείες για τη διαχείριση στρεμμάτων γης, γονιμοποίησης, παρακολούθηση ζώων, διαχείριση άρδευσης και άλλους σκοπούς. Εκτός από τα drone, έχουμε επίσης συζητήσει πώς το IoT μεταμορφώνει τη βιομηχανία τροφίμων στο παρελθόν.
Κατασκευή και εξόρυξη: Τα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της ασφάλειας των εργαζομένων, έγκαιρων επιθεωρήσεων και αποφυγής ατυχημάτων κ.λπ. Ο Harshwardhansinh Zala, ένα νεαρό έφηβο ανέπτυξε ένα drone με το όνομα EAGEL A7 που είναι ικανό να ανιχνεύει και να πυροδοτεί νάρκες ξηράς. Το drone μπορεί να ανιχνεύσει εκρηκτικές συσκευές, να εντοπίσει τη θέση τους και να τις πυροδοτήσει με τον ασύρματο πυροκροτητή μας, αποτρέποντας κάθε ανθρώπινο κίνδυνο. Το Parrot Bluegrass είναι ένα καλό παράδειγμα ενός drone που έχει σχεδιαστεί για γεωργικούς σκοπούς καθώς μπορεί να ανιχνεύσει προβληματικές περιοχές σε διαφορετικούς τύπους καλλιεργειών.
Firefighting: Το Bebop-Pro Thermal είναι ένα drone που έχει σχεδιαστεί ειδικά για την πυρόσβεση. Το drone διαθέτει κάμερα θερμικής απεικόνισης FLIR One Pro που τη βοηθά στη θερμική απεικόνιση.
Εσωτερική επιθεώρηση: Το Elios 2 by Flyability είναι ένα drone που είναι κατάλληλο για εσωτερική επιθεώρηση. Έχει έναν μοναδικό σχεδιασμό και ειδικά για εφαρμογές που το καθιστά ιδανικό για τον έλεγχο στενών, δυσπρόσιτων χώρων.
Ασφάλειες: Οι ασφαλιστικές εταιρείες αξιοποιούν την τεχνολογία drone για να παρέχουν ταχύτερες και ακριβέστερες εκτιμήσεις ακινήτων. Αυτό βοηθά στην εκτίμηση των δυσπρόσιτων τοποθεσιών εάν έχει πληγεί η καταστροφή. Τα drones μπορούν να τραβήξουν φωτογραφίες και βίντεο της ζημιάς που όταν μεταδίδονται σε κινητές συσκευές για αξιολόγηση σε πραγματικό χρόνο.
Κατασκευή: Μερικά αεροσκάφη χρησιμοποιούνται για κατασκευαστικούς σκοπούς. Το 3DR Solo είναι ένα drone που έρχεται με το λογισμικό που εστιάζει στην κατασκευή για σάρωση ιστότοπων.
Surveying & Mapping: Το DJI Phantom 4 Real-Time Kinematic είναι ένα drone που χρησιμοποιείται για έρευνα και χαρτογράφηση καθώς είναι ικανό να κάνει ακριβείς χάρτες. Με δορυφορική τοποθέτηση GNSS, η ακρίβειά του είναι έως 2 ίντσες, δηλαδή 5 cm.
Παράδοση: Όλοι γνωρίζουμε για τα αεροσκάφη παράδοσης που έχουν αποκτήσει δημοτικότητα με την πάροδο των ετών, έχουμε επίσης συζητήσει προηγουμένως τον αντίκτυπο των Drones στη ναυτιλία Με αυτό το σενάριο COVID-19, αυτά τα αεροσκάφη παράδοσης αποδεικνύονται ότι είναι αρκετά χρήσιμα στις ανεπαφικές παραδόσεις.
Όχι μόνο αυτό, υπάρχουν drone που χρησιμοποιούνται για ερευνητικούς, κυβερνητικούς και στρατιωτικούς σκοπούς, για παράδειγμα, το RQ-16 T-Hawk που είναι ένα Micro Air Vehicle (MAV) που χρησιμοποιείται για στρατιωτικούς σκοπούς.
Η τεχνολογία Drone εξελίσσεται συνεχώς και υπήρξαν πρωτοποριακές εξελίξεις που σημειώθηκαν με την πάροδο των ετών. Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να εξελίσσεται, τα drone θα είναι πολύ πιο ασφαλή, πιο αξιόπιστα και μικρότερα και θα κάνουν τη δουλειά τους χωρίς προβλήματα. Αυτό θα επιτρέψει την επακόλουθη μαζική υιοθέτηση της τεχνολογίας drone σε διαφορετικούς τομείς. Τα αεροσκάφη έχουν τεράστιες τεχνολογικές δυνατότητες και μπορούμε να περιμένουμε επέκταση στον ορίζοντα!