Инициатива и цели: Проект инициирован компанией ООО «ИндуТех» (автозавод) с целью создания автономного мультикоптера для мониторинга производственных процессов и безопасности. Дрон должен выполнять складской аудит, пожарный аудит в цехах, патрулирование периметра завода, контроль доступа в охраняемые зоны, а также проверку готовой продукции на открытых площадках. В отличие от типичных дронов на открытом воздухе, данный аппарат должен уверенно работать как внутри помещений, так и на улице в сложных условиях. Ключевые возможности включают автономный полёт по маршрутам, возврат на базу (док-станцию) для зарядки, стабильную навигацию без GPS внутри зданий, обнаружение возгораний и утечек газа, ночное видение, распознавание лиц и номеров автомобилей, считывание RFID-меток на продукцию и защищённость от помех. Современные промышленные БПЛА подобного назначения уже демонстрируют такие возможности – например, существуют решения для автономного патрулирования цехов и инвентаризации на складах. Согласно отраслевым тенденциям, технические требования к беспилотникам для безопасности включают полную автономность, всепогодность, увеличенное время полёта, наличие тепловизоров/ИК-камер и возможность передачи данных в реальном времени.

Ожидаемый прототип: Планируется мультикоптер (например, квадрокоптер или гексакоптер) с бесколлекторными двигателями, способный нести ~2 кг нагрузки.

Целевые характеристики: время полёта ~45 мин, скорость до 10 м/с, работа при температуре от -20°С до +50°С, ветроустойчивость до ~12 м/с (уровень 6 по шкале Beaufort).

Дрон оснастят LiDAR для навигации в помещениях, модулем GPS/ГЛОНАСС с IMU для улицы, 4K RGB-камерой, тепловизором (например, 640×512), датчиками дыма и газов (CO, CO₂), считывателем RFID, оптической камерой с 30-кратным зумом и ИК-подсветкой для охраны периметра, а также средствами связи (Wi-Fi 6, резервный LTE/5G) и защищённым каналом управления. Будет предусмотрена защита электроники от пыли и влаги (степень IP65) и меры против электромагнитных помех и GPS-спуфинга.

Итогом проекта станет рабочий прототип и полный комплект технической документации.

Состав команды и роли
Для реализации данного междисциплинарного проекта формируется команда из студентов различных специализаций:

· Руководитель проекта / Главный инженер: координирует работу, управляет сроками и ресурсами, отвечает за связь с инициатором (ИндуТех) и общую техническую целостность проекта.

· Инженер-конструктор (механик): отвечает за конструкцию дрона – разработку рамы, компоновку, выбор и установку двигателей, пропеллеров, шасси и др. Узкий специалист по прочностным расчетам и 3D-моделированию.

· Инженер электронной части (авионика): проектирует бортовую электронику – силовую систему (аккумуляторы, ESC), полётный контроллер, датчики, шины связи, обеспечивая совместимость и надежность.

· Инженер-программист БАС: занимается программным обеспечением дрона – настройкой автопилота, разработкой алгоритмов навигации (например, SLAM для LiDAR), управления полётом и обмена данными. Также интегрирует ПО для высокоуровневых задач (распознавание лиц, анализ данных с датчиков).

· Специалист по техническому зрению/ИИ: разрабатывает и обучает модули компьютерного зрения и искусственного интеллекта для дрона – от детекции движения и обнаружения людей до распознавания лиц и автомобильных номеров на видео, а также анализ тепловых изображений. (Эту роль может выполнять программист БАС при наличии соответствующих навыков, либо выделенный участник команды.)

· Инженер-испытатель (тестировщик): планирует и проводит испытания дрона на разных этапах – от наземных проверок узлов до лётных тестов прототипа. Отвечает за технику безопасности при испытаниях, ведет журнал тестов, участвует в отладке и настройке аппарата.

· Промышленный дизайнер/технический писатель (опционально): помогают с промышленным дизайном (эргономика корпуса, защита пропеллеров) и обеспечивают ведение документации (чертежи, отчёты, презентации). В студенческом проекте эти обязанности обычно распределяются между основными инженерами.

Распределение обязанностей: Все участники взаимодействуют, принимая совместно ключевые решения. Например, конструктор и программист совместно решают, где размещать датчики на раме; электроник и программист – как обеспечивать питание и интерфейсы для камер и LiDAR; испытатель подключается на этапе сборки, чтобы разработать план проверок. Такой междисциплинарный подход соответствует модели «инженерного гаража» ГУАП, где студенты имеют доступ к современному оборудованию (3D-принтерам, станкам с ЧПУ, паяльным станциям и пр.) и наставникам для реализации сложных проектов.

Разработка автономного летающего дрона для выполнения задач:

• Складского аудита внутри помещений.
• Аудита пожарной безопасности внутри завода.
• Контроля периметра завода.
• Контроля доступа в особо охраняемые зоны.
• Аудита готовой продукции на открытых площадках.

Действующему автозаводу необходимо разработать дрон для контроля производственных процессов в цехе.

Автономный полет. Возможность программирования маршрутов, автоматического облета зон, возврата на базу для зарядки.
Навигация в помещении. Использование LiDAR, оптических и ИК-камер, ультразвуковых датчиков для точного позиционирования в закрытых пространствах.
Навигация на открытой местности. GPS/ГЛОНАСС + инерциальная навигация (IMU) для работы вне помещений.
Аудит пожарной безопасности. Тепловизор, газоанализаторы (CO, CO₂, дым), камеры с ИК-подсветкой.
Контроль периметра. Камеры с оптическим зумом (30x), ИК-подсветка, детекция движения, распознавание лиц/номеров.
Контроль доступа в охраняемые зоны. Распознавание биометрии, передача тревожных сигналов.
Аудит продукции. Высокочувствительная RGB-камера, 3D-сканирование, сканер RFID.
Передача данных. Wi-Fi 6, LTE/5G (резерв), локальное сохранение данных (256 ГБ).
Защита от помех. Экранирование от электромагнитных наводок, защита от GPS-спуфинга.
Работа в сложных условиях. Защита от пыли/влаги (IP65), устойчивость к ветру до 12 м/с.

Результат:

Прототип, технические требования к прототипу:
Тип двигателей. Бесколлекторные (BLDC).
Время полета. ≥ 45 мин.
Макс. скорость. 10 м/с (36 км/ч).
Грузоподъемность. ≥ 2 кг.
Рабочая температура. - 20°C … +50°C.
Датчики. LiDAR, RGB-камера (4K), тепловизор (640×512), газоанализатор?, сканер RFID.
Аккумулятор. Сменный LiPo, быстрая зарядка (1 ч). Автономность. До 8 ч с подзарядкой на док-станции.

Инициатор: ООО "ИндуТех", Петрова Дарья Алексеевна, руководитель отдела маркетинга

На страницу проекта