Дрон доставки — это беспилотный летательный аппарат (БПЛА), предназначенный для транспортировки таких предметов, как посылки, лекарства, продукты питания, почтовые отправления и другие легкие товары. [2] Крупные корпорации, такие как Amazon, DHL и FedEx, начали использовать услуги доставки дронами. [2] Дроны эффективно использовались в борьбе с COVID-19, доставляя миллионы вакцин и медицинских принадлежностей по всему миру. [3] Доставка дронами очень эффективна, значительно ускоряя время доставки и избегая проблем, с которыми могут столкнуться традиционные средства доставки. Учитывая их потенциальные возможности спасения жизней, варианты использования медицинских принадлежностей в частности стали наиболее широко протестированным типом доставки дронами, с испытаниями и пилотными проектами в десятках стран, таких как Австралия, [4] Канада, [5] Ботсвана, [6] Гана, Уганда, [7] Великобритания, [8] США [9] и другие (см. ниже).
Дроны-доставщики могут быть автономными, полуавтономными или дистанционно управляемыми. [10] Наиболее распространенными типами дронов являются наземные и воздушные, однако они также могут быть водными. [10]
Дроны сыграли свою роль в транспортировке критически важных медицинских принадлежностей, таких как кровь, вакцины , фармацевтические препараты , оборудование для оказания первой помощи и медицинские образцы. [11] Медицинские доставки имеют возможность перемещаться по отдаленным или иным образом недоступным районам с более быстрым временем реагирования в чрезвычайных ситуациях по сравнению с машинами скорой помощи. [12] Медицинская доставка дронами приписывается спасению жизней во время экстренных доставок крови в Руанде и ликвидации последствий урагана в Пуэрто-Рико . [13] Экстренные доставки дронами также сыграли значительную роль в реагировании на землетрясения на Гаити и Тайване и различные стихийные бедствия в Непале. [12] Время имеет решающее значение в чрезвычайных ситуациях, особенно когда жертвам требуется немедленная медицинская помощь.
Во время пандемии COVID-19 дроны осуществляли медицинские поставки средств индивидуальной защиты и тестов на COVID-19 в США [14] , Израиле [15] и Гане . [16] [17] В партнерстве с Министерством здравоохранения Ганы дроны Zipline доставили тысячи флаконов с вакциной COVID-19 в Гану в течение 2020 и 2021 годов. [18] [19] Университет Британской Колумбии (UBC) выбрал Drone Delivery Canada Corp для программы UBC « Инициатива по транспортировке дронами в удаленных сообществах ». Это решение будет использоваться для транспортировки различных грузов в интересах Первой нации Стеллат'ен , расположенной в районе озера Фрейзер в центральной части северной Британской Колумбии .
Ирландский стартап по доставке дронами Manna был готов начать поставки, когда в марте 2020 года началась пандемия COVID-19. Компания быстро реструктурировалась, чтобы начать осуществлять основные поставки рецептурных лекарств и продуктов питания изолированным жителям деревни Маниголл . Национальная служба здравоохранения Ирландии, HSE , признала Manna службой первостепенной важности, и компании потребовалась неделя, чтобы перейти от первоначального плана доставки продуктов питания к доставке основных медицинских товаров. [20] Тем временем базирующийся в Великобритании оператор автономных дронов Windracers совершил свой первый успешный полет беспилотного летательного аппарата (БПЛА) в декабре 2020 года, доставив медицинские принадлежности из Корнуолла на острова Силли. [21]
В 2021 году беспилотники Skyports начали трехмесячный проект, который впоследствии перерос в испытание, в ходе которого образцы и наборы для тестирования на COVID-19 были успешно доставлены из Малла, Клэчан-Сейла и Лохгилпхеда в больницу Лорн и Айлендс в Обане, что стало важной вехой в истории Великобритании и стало первым достижением в своем роде. [22]
В августе 2022 года больница Святой Марии на острове Уайт была выбрана для участия в пилотной программе по приему лекарств, доставляемых дронами, при этом поставки осуществлялись из аптеки Portsmouth Hospitals University NHS Trust на материке. [23]
Дроны были предложены в качестве решения для быстрой доставки готовых блюд, таких как пицца, тако и замороженные напитки. Доставка дронами — это новый способ доставки продуктов потребителям. Вместо того чтобы сосредоточиться на традиционных способах доставки — люди доставляют еду на машине, велосипеде или грузовике — эта форма доставки возлагает ответственность на дрон. Доставка еды с помощью дронов имеет потенциал преобразовать пищевую промышленность, объединив технологии и вкус. Дроны быстро и точно перемещаются по городским застройкам, доставляя горячие блюда прямо к порогу людей. Они могут перемещаться по небу, гарантируя пунктуальную доставку с минимальным вмешательством человека, что некоторые считают симфонией эффективности. Внедрив это нововведение, рестораны могут повысить удовлетворенность клиентов и охватить более широкую аудиторию. Доставка с помощью дронов способствует устойчивому развитию, сокращая время доставки и выбросы углерода.
Foodpanda осуществила пилотную доставку еды в Сингапуре с использованием многороторных дронов от ST Engineering [24] и в Пакистане с использованием дронов вертикального взлета и посадки . [25] Ранние прототипы дронов для доставки еды включают демонстрацию Tacocopter от Star Simpson , которая представляла собой концепцию доставки тако с использованием приложения для смартфона для заказа тако, доставляемых дроном, в районе Сан-Франциско . [26] Раскрытие того, что она не существует как система доставки или приложение, привело к тому, что ее назвали обманом. [26] [27] [28] Похожая концепция под названием «буррито-бомбардировщик» была испытана в 2012 году. [29]
Различные почтовые компании из Австралии, Швейцарии, Германии, Сингапура и Соединенного Королевства [30] провели различные испытания дронов, чтобы проверить осуществимость и прибыльность услуг беспилотной доставки дронами. [31] USPS тестирует системы доставки с возможностью их интеграции в свои почтовые службы. Почтовая служба стремится собрать информацию от операторов и разработчиков БПЛА , чтобы, возможно, предоставить им необходимое оборудование и самолеты. [32] [33]
В 2021 году дроны Windracers использовались для доставки почты между Киркуоллом и Норт-Роналдсеем на Оркнейских островах в Шотландии в ходе двухнедельного испытания, проведенного Royal Mail с целью улучшения связи между отдаленными островными общинами и сокращения выбросов углерода. [34] Использование дронов может привести к сокращению сроков доставки, поскольку текущие методы доставки паромом обычно зависят от погоды. [35]
Греческая почтовая служба ELTA заключила соглашение с компанией Dronamics, занимающейся дрон-грузоперевозками, об использовании дронов для почтовых отправлений. [36] Желаемая цель этого соглашения — обеспечить доставку в тот же день для всех пользователей, а также сделать почтовые услуги более доступными и по более низкой цене для Греции. [37]
Google, Amazon, 7-Eleven и Walmart провели испытания с использованием дронов для доставки товаров. Google работает на тестовой основе в Австралии, в то время как Amazon, Walmart и 7-Eleven пилотируют программы доставки дронами в Соединенных Штатах. Ожидается, что такие приложения помогут снизить воздействие индустрии товаров на окружающую среду. [38] [39] Исследования показывают, что использование дронов для доставки небольших посылок может значительно сократить выбросы углерода по сравнению с традиционными грузовиками для доставки. Исследование, проведенное Национальной лабораторией Лоуренса Ливермора, подчеркнуло, что доставка дронами небольших посылок может привести к выбросам около 0,42 кг парниковых газов на посылку в Калифорнии, что на 54% меньше по сравнению с доставкой грузовиками, которые выбрасывают около 1 кг парниковых газов на посылку. Улучшение варьируется в зависимости от региона из-за интенсивности выбросов углерода местными электросетями, используемыми для зарядки дронов. В исследовании Миссури приводится в качестве примера штата, где электросеть не так эффективна, как электросеть Калифорнии. Что касается эффективности и устойчивости, то доставка дронами повышает устойчивость цепочки поставок. Дроны эффективно использовались для поддержания цепочек поставок и ограничения физического контакта, как это было видно во время COVID-19. Дроны способны доставлять медицинские принадлежности и другие товары первой необходимости. Например, в Вирджинии было обнаружено, что доставка дронами потенциально сокращает ежегодное использование дорог на 294 миллиона миль и значительно снижает выбросы углерода. [40] [41]
Доставка дронами является отличным решением для управления запасами в розничной торговле. Используя дроны для частых, небольших поставок, ритейлеры могут минимизировать свою зависимость от крупных поставок из распределительных центров. [42] [43] Этот сдвиг позволяет ритейлерам поддерживать оптимальный уровень запасов, эффективно снижая затраты на хранение и риски, связанные с затовариванием или дефицитом. Кроме того, дроны позволяют быстро пополнять запасы в розничных магазинах, обеспечивая постоянную доступность продуктов для клиентов. Этот гибкий подход к управлению запасами не только повышает операционную эффективность, но и позволяет ритейлерам более эффективно реагировать на меняющиеся потребности клиентов, что в конечном итоге приводит к увеличению продаж и большей удовлетворенности клиентов.
Судоходная компания Maersk и порт Роттердама экспериментировали с использованием беспилотников для пополнения запасов морских судов вместо отправки небольших судов. [20]
В сфере морской логистики интеграция беспилотных летательных аппаратов (БАС), в частности, автоматизированных дронов вертикального взлета и посадки (VTOL), представляет собой преобразующую возможность. Эти дроны предлагают несколько преимуществ, включая экономию средств, эксплуатационную эффективность и экологическую устойчивость. Экономия средств является значительным преимуществом, поскольку парк менее дорогих самолетов VTOL UAS для морского снабжения может заметно сократить расходы для коммерческих судоходных и энергетических компаний. Кроме того, эксплуатационная эффективность повышается, поскольку дроны минимизируют время простоя и обеспечивают быструю доставку в морские районы. С экологической точки зрения, самолеты VTOL UAS работают на электричестве, не производя выбросов, тем самым предлагая более чистую и устойчивую альтернативу традиционным методам доставки. [44]
Skyports Drone Services заключила партнерские соглашения с Thome Group и Wilhelmsen Ships Agency, чтобы они могли начать использовать дроны в качестве способа транспортировки. [45] Skyports Drone Services использует свои достижения в области передовой воздушной мобильности (AAM) для сокращения сроков доставки и ущерба окружающей среде в морской цепочке поставок вокруг Сингапура. [45]
Корпус морской пехоты изучает возможность использования беспилотных летательных аппаратов TRUAS или тактических беспилотных летательных аппаратов снабжения для базового военного снабжения. [46] Беспилотники смогут обеспечить гораздо более быстрое снабжение в более опасных районах по сравнению с традиционными методами. [46] Беспилотники TRAUS, которые планируется использовать Корпусом морской пехоты, будут автоматически летать к запрограммированному месту назначения с возможностью транспортировки 150 фунтов на расстояние до 9 миль. [47]
Подразделение воздушных судов Центра боевых действий ВМС США (NAWCAD) сыграло важную роль в разработке БПЛА Blue Water Maritime Logistics, беспилотного летательного аппарата, предназначенного для дальних морских перевозок грузов с корабля на корабль и с корабля на берег. Этот беспилотник создан для удовлетворения особых военных требований, включая способность работать в сложных условиях, таких как открытая вода и сильный ветер. Он может перевозить основные грузы и запасные части весом до 20 фунтов на расстояние около 25 миль без необходимости дозаправки. В будущем ВМС планируют более полно интегрировать эти возможности беспилотников в операции флота. Эта интеграция включает тестирование и совершенствование возможностей беспилотников посредством дальнейших испытаний и демонстраций в различных сценариях. Цель состоит в том, чтобы закрепить роль беспилотников в улучшении логистической поддержки военно-морских операций, обеспечивая при этом безопасность и эффективность этих систем. [48] [49]
11 апреля 2023 года Министерство обороны США объявило, что собирается выделить 8 миллионов долларов на 21 новый беспилотник для доставки. Эти новые беспилотники называются TRV-150C. [50] TRV-150C может доставлять еду, воду, боеприпасы, оружие и медицинские принадлежности. [51] Дополнительным преимуществом TRV-150C является его небольшой размер, что позволяет переносить БПЛА только одному человеку в специальном кейсе для переноски. [51] TRV-150C все еще находится в стадии производства и должен быть завершен к 2025 году. [51]
Британский Королевский флот начал испытания автономного беспилотника с фиксированным крылом Windracers в 2022 году. [52] В сентябре 2023 года беспилотный летательный аппарат Windracers приземлился на авианосце Королевского флота в море в качестве испытания по перемещению грузов между кораблями без необходимости запуска традиционных вертолетов. [53] В мае 2024 года Windracers сообщил, что с 2023 года он проводит разведку, наблюдение и рекогносцировку (ISR), а также поддерживает снабжение Вооруженных сил Украины. [54]
Перспективы использования технологии доставки дронами в сельском хозяйстве были впервые реализованы в Японии в 1986 году для решения проблемы нехватки риса. [55]
Первоначально дроны появились в сельском хозяйстве для не распыляемых приложений. Это включало сбор данных о состоянии урожая и поля для повышения рентабельности в растениеводстве. [56]
Сегодня беспилотники-доставщики имеют множество применений в сельскохозяйственном секторе. Их применение включает мониторинг ирригационного оборудования, здоровья почвы, борьбу с вредителями, распыление удобрений и сбор урожая скота. [57] Беспилотники собирают ценную информацию, которая включает характеристики почвы, расположение дренажных плиток, уровни стресса питательных веществ у культур, всходы или количество насаждений, виды сорняков и уровень заражения, а также обнаружение насекомых и болезней. [56]
Преимущества использования беспилотников в сельском хозяйстве для повышения урожайности, сокращения затрат и повышения эффективности особенно признаются, учитывая растущие проблемы в сельском хозяйстве, вызванные изменением климата. [58] Хотя правила и использование различаются, Соединенные Штаты, Китай, Франция, Германия, Австралия и Новая Зеландия входят в число стран, которые все чаще и успешно включают беспилотники в свою сельскохозяйственную инфраструктуру. [58] Нормативные и финансовые препятствия считаются причинами ограниченного использования сельскохозяйственных беспилотников в регионах Африки и Южной Америки. [58]
Сегодня географические информационные системы и специализированное программное обеспечение используются в дополнение к тракторам или комбайнам на земле. Были созданы программы для управления дронами, когда они летают над полем. [59] Дроны используются различными способами, которые приносят пользу сельскохозяйственному росту. Дроны можно запрограммировать на обнаружение изменений в количестве растений, здоровье, высоте и других статистических данных. [59] Дроны также используются для внесения пестицидов на определенные посевные площади, которые в этом нуждаются. [59]
В феврале 2014 года премьер-министр и министр по делам кабинета министров Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ) объявили, что ОАЭ планируют запустить флот беспилотных летательных аппаратов для гражданских целей. [60] Планировалось, что беспилотные летательные аппараты будут использовать системы распознавания отпечатков пальцев и глаз для доставки официальных документов, таких как паспорта, удостоверения личности и лицензии, а также для оказания экстренной помощи при авариях. Прототип четырехроторного беспилотного летательного аппарата с питанием от аккумуляторной батареи диаметром около полуметра был представлен в Дубае . [61]
В Соединенных Штатах первоначальные попытки коммерческого использования БПЛА были заблокированы правилами FAA , но позже были разрешены. В июне 2014 года FAA опубликовало документ, в котором перечислены виды деятельности, не разрешенные его правилами, включая коммерческое использование, которое, по заявлению организации, включало «доставку посылок людям за плату» или предложение в рамках «покупки или другого предложения». [62] Агентство выдало многим организациям освобождение от ответственности за менее ограничительное коммерческое использование, но каждая должна была подавать заявку индивидуально. В августе 2016 года FAA приняло правила Части 107 [63] , которые разрешали ограниченное коммерческое использование по праву. Эксплуатация дронов в соответствии с этими правилами ограничена прямой видимостью пилота и не разрешена над людьми, что подразумевает, что многие приложения, такие как доставка в населенные пункты, по-прежнему требуют освобождения. Они также требуют, чтобы БПЛА весили менее 55 фунтов (25 кг), летали на высоте не более 400 футов (120 м), со скоростью не более 100 миль в час (160 км/ч), эксплуатировались только в дневное время, а операторы дронов также должны иметь летные сертификаты и быть не моложе 16 лет. [64] В 2019 году FAA начало сертифицировать компании по доставке дронов в соответствии с правилами обычных чартерных авиакомпаний Часть 135, с некоторыми условиями для дронов (например, что руководство пилота не нужно иметь на борту). Готовясь к более высоким объемам трафика дронов, FAA завершило разработку регламента Remote ID в декабре 2020 года, предоставив производителям 18 месяцев, а операторам — 30 месяцев для соблюдения требования о передаче самоидентификации за пределами обозначенных зон. В то же время FAA добавила правило «Операции над людьми и ночью» в Часть 107. Ночные операции требуют противостолкновительных огней и дополнительной подготовки пилотов. Для полета над людьми или движущимися транспортными средствами дроны делятся на четыре категории в зависимости от возможности причинения вреда людям, при этом наименее ограниченная категория имеет полный сертификат летной годности Части 21. [65]
Концепция доставки дронами вошла в мейнстрим с Amazon Prime Air – основатель Amazon.com Джефф Безос объявил в декабре 2013 года, что Amazon планирует быструю доставку легких коммерческих продуктов с использованием беспилотных летательных аппаратов. Пресс-релиз Amazon был встречен скептически, с предполагаемыми препятствиями, включая федеральное и государственное регулирующее одобрение, общественную безопасность, надежность, индивидуальную конфиденциальность, обучение и сертификацию операторов, безопасность (хакерство), кражу полезной нагрузки и логистические проблемы. [66]
В декабре 2013 года в рамках исследовательского проекта дочерней компании Deutsche Post AG DHL было доставлено субкилограммовое количество лекарств с помощью прототипа микродрона «Parcelcopter», что породило предположения о том, что ликвидация последствий стихийных бедствий может стать первой отраслью, в которой компания будет использовать эту технологию. [67] [68]
В августе 2014 года Google сообщила, что в течение двух лет проводила испытания БПЛА в Австралии . Программа Google X, известная как « Project Wing », объявила о намерении производить беспилотники, которые могут доставлять продукты, продаваемые через электронную коммерцию. [69]
В феврале 2015 года базирующийся в Ханчжоу поставщик услуг электронной коммерции Ali Baba запустил службу доставки с использованием дронов в партнерстве с Shanghai YTO Express, в рамках которой он доставил чай 450 клиентам в некоторых городах Китая.
В 2015 году израильский стартап Flytrex начал сотрудничать с AHA [70] , крупнейшим в Исландии сайтом электронной коммерции , и вместе они инициировали маршрут доставки с использованием дронов, который продемонстрировал сокращение времени доставки с 30 минут до менее чем 5 минут.
В марте 2016 года компания Flirtey осуществила первую полностью автономную доставку с помощью дрона, одобренную FAA, в городских условиях в США [71].
Партнерство между 7-Eleven и Flirtey привело к первой доставке, одобренной FAA, в жилой дом в Соединенных Штатах в июле 2016 года, когда была доставлена замороженная Slurpee . [72] В следующем месяце компания объединилась с Domino's в Новой Зеландии, чтобы запустить первую коммерческую службу доставки с помощью дронов. [73] [74]
В Китае JD.com разрабатывает возможности доставки с помощью дронов. По состоянию на июнь 2017 года JD.com испытывала семь различных типов дронов-доставщиков в четырех провинциях Китая (Пекин, Сычуань, Шэньси и Цзянсу). Дроны способны доставлять посылки весом от 5 до 30 кг (от 11 до 66 фунтов) со скоростью до 100 км/ч (62 мили в час). Дроны летают по фиксированным маршрутам со складов на специальные посадочные площадки, где один из 300 000 местных подрядчиков JD.com затем доставляет посылки к порогам клиентов в сельских деревнях. Гигант электронной коммерции также работает над дроном-доставщиком весом в 1 метрическую тонну (1000 кг), который будет испытываться в Шэньси. [75]
В январе 2018 года компания Boeing представила прототип грузового беспилотника с полезной нагрузкой до 500 фунтов (227 кг) — электрическую летающую испытательную лабораторию, которая прошла летные испытания в исследовательском центре Boeing Research & Technology в Миссури . [76]
Zipline — это хорошо зарекомендовавшая себя служба, которая доставляет медицинские принадлежности в больницы с помощью автоматизированных дронов. [77] Дроны Zipline состоят из трех основных компонентов: пенопластового шасси, крыльев и аккумуляторного блока. [78] У него есть два двигателя, чтобы дрон мог летать, а также грузовой отсек для хранения товаров, пока они не будут сброшены на парашюте к месту доставки. [78]
В 2016 году Zipline начала сотрудничество с правительством Руанды по строительству и эксплуатации медицинского распределительного центра в Муханге . [79] Руанда имеет горную географию, плохие дорожные условия и длительный сезон дождей, что делает систему доставки по воздуху более экономичной и своевременной, чем традиционные дорожные доставки. [80] По состоянию на май 2018 года они доставили более 7000 единиц крови с помощью дронов. [81] К октябрю 2020 года Zipline осуществила более 70 000 медицинских доставок с помощью дронов и расширила операции по всей Руанде и Гане. [82]
Их дроны — это небольшие электрические самолеты с фиксированным крылом, [83] позволяющие им летать быстро и на большие расстояния (до 180 км туда и обратно на одной зарядке) в любую погоду, которую можно увидеть в Руанде. Дроны Zipline используют вспомогательный взлет для входа в полет, а для посадки они используют мехатронную систему восстановления, вдохновленную тормозным устройством .
Во время доставки дрон Zipline не приземляется, а вместо этого опускается на небольшую высоту и сбрасывает посылку на землю, замедляясь с помощью парашютоподобного воздушного тормоза .
В 2020 году Zipline начала осуществлять поставки между учреждениями Novant Health в Каннаполисе и Хантерсвилле, Северная Каролина . [20]
По состоянию на апрель 2024 года компания осуществила более 1 миллиона поставок клиентам. [84] Пролетев более 70 миллионов автономных коммерческих миль и доставив более 10 миллионов товаров. [84]
Компания Wing , инкубированная Google X, начала коммерческие доставки в Кристиансбурге, штат Вирджиния, в октябре 2019 года. [85] Она перевозит посылки весом до трех фунтов, используя трос для окончательной доставки. [86] По состоянию на апрель 2020 года грузоотправители были ограничены FedEx, Walgreens, Sugar Magnolia, Mockingbird Café и Brugh Coffee. [87] Wing получила сертификат авиаперевозчика FAA Part 135 в апреле 2019 года, который позволял ей взимать плату за перевозку сторонних грузов и работать вне прямой видимости пилота. [88] Такие исключения и другие разрешения на использование дронов предоставляются Комитетом по разработке авиационных правил BVLOS (вне прямой видимости). [12]
Осенью 2016 года в рамках тестовой программы было доставлено более тысячи обедов студентам и сотрудникам Virginia Tech . [89]
Wing также работает в других регионах мира, таких как Канберра , Логан, Квинсленд и Хельсинки , и планирует расширить свои услуги в дальнейшем. [87]
Wing объявила, что осуществила около 100 000 доставок дронами в августе 2021 года с момента запуска пробных услуг в сентябре 2019 года. [90] Wing использует две конструкции самолетов. Первая имеет 12 двигателей зависания и два крейсерских двигателя, что является более быстрой из двух летательных аппаратов, в то время как вторая конструкция имеет четыре крейсерских двигателя и немного более длинное крыло. Сочетание двигателей зависания и крейсерских двигателей обеспечивает самолету большую маневренность и скорость для навигации в городских условиях. [90]
Один из первых пионеров в области доставки дронами в декабре 2013 года сотрудничал с производителем беспилотных летательных аппаратов Microdrones. [91] Эта пилотная программа проходила в городе Бонн и доставляла фармацевтические препараты сотрудникам штаб-квартиры DHL в Германии. Этот проект привел к созданию DHL Parcelcopter, который был испытан в 2014 году в рамках пилотного проекта между островом Юист в Северном море и материком. Parcelcopter мог перевозить до 1,2 кг лекарств по морю на расстояние около 12 км за 15–25 минут. Это доказало DHL, что доставка дронами осуществима, но компания прекратила операции Parcelcopter в августе 2021 года. [92]
По состоянию на май 2020 года компания UPS осуществила более 3700 платных доставок дронами в соответствии с правилами Части 107 [93] в больницу WakeMed в Роли, Северная Каролина . [94] В мае 2020 года [95] компания UPS начала принимать рецепты с помощью дронов в соответствии с правилами Части 107 [93] примерно в полумиле от CVS до центрального пункта в The Villages, Флорида , откуда сотрудник UPS осуществляет доставку на дом на гольф-каре. [20]
В 2020 году UPS также начала доставку дронами между центральным кампусом Wake Forest Baptist Medical Center в Уинстон-Сейлеме и другими учреждениями системы здравоохранения. [96] Еще одна служба доставки начала работу для UC San Diego Health . [93]
В июне 2019 года авиакомпания UPS Flight Forward получила сертификат авиаперевозчика Part 135 от FAA, разрешающий дальние и ночные рейсы. [93]
Намерения Amazon запустить службу доставки дронами были впервые объявлены в 2013 году с анонсом их прототипа «octocopers». [97] Доставка осуществляется в течение 30 минут без участия человека, с использованием дронов, которые перевозят грузы весом пять фунтов или меньше. [98] В настоящее время Amazon предлагает эту услугу в двух местах в США, включая Колледж-Стейшн, Техас и Локфорд, Калифорния. Prime Air безопасно доставляет посылки Amazon в этих районах клиентам менее чем за час. [99]
Основанная в 2019 году, Manna управляет парком беспилотных летательных аппаратов в Ирландии с . Manna была первой компанией в Европе, получившей общеевропейскую лицензию на осуществление коммерческих доставок с помощью беспилотников. [100] Их беспилотник перевозит 3,5 кг (~8 фунтов) с ~30 000 см3 [ нужна цитата ] . Благодаря коммерческому партнерству с Tesco, Unilever, Coca-Cola, Samsung и местными поставщиками аптек, еды на вынос, кофе, выпечки, книг и хозяйственных магазинов, Manna выполнила более 100 000 рейсов доставки по состоянию на март 2022 года. [ нужна цитата ]
Swoop Aero работает в коммерческих целях уже более 4 лет, и к настоящему моменту разработала сеть, которая доставляет предметы медицинского назначения в некоторые из самых труднодоступных мест, таких как округа Нсандже и Чиквава в Южном Малави, помогая более 650 000 человек. В целом компания обслуживает более 4,5 миллионов человек на 6 континентах, надеясь достичь 1 миллиарда к 2030 году. Во время пандемии COVID-19 они будут признаны первой компанией в мире, которая удаленно пилотирует коммерчески используемые дроны из другой страны. [101] [102]
Дроны Swoop способны совершать круговые полеты на расстояние около 260 километров (160 миль) и могут нести максимальный вес 18 кг, [103] что соответствует 10 наборам для тестирования или до 50 пробирок с кровью. Размах крыльев дронов составляет 2,4 м (почти 8 футов), и они должны летать на высоте ниже 122 м (около 400 футов), чтобы не столкнуться с пилотируемыми самолетами. [104]
Технология беспилотников продолжает развиваться благодаря различным усилиям научных исследований. Глобальный рынок коммерческих беспилотников оценивался примерно в 8 миллиардов долларов в 2022 году и, по прогнозам, достигнет 47 миллиардов долларов к 2030 году. [105] Усовершенствования беспилотников включают достижения в области автономного полета, композитных материалов, аккумуляторов следующего поколения, увеличенного времени полета и грузоподъемности. [105] По мере дальнейшего развития технологий беспилотники будут интегрироваться с искусственным интеллектом и машинным обучением. [105] Будущее доставки беспилотниками многообещающе в различных приложениях доставки беспилотниками.
Наркокартели использовали беспилотные летательные аппараты для перевозки контрабанды, иногда используя беспилотные летательные аппараты с GPS-навигацией. [106]
С 2013 по 2015 год было замечено, что БПЛА доставляли предметы в тюрьмы по крайней мере четыре раза в Соединенных Штатах, а также четыре отдельных, но похожих инцидента произошли в Ирландии, Великобритании, Австралии и Канаде. Хотя это и не популярный способ контрабанды предметов в тюрьмы, сотрудники исправительных учреждений заявляют, что некоторые лица начинают экспериментировать с БПЛА. [107]
В ноябре 2013 года четыре человека в Моргане, штат Джорджия , были арестованы за предполагаемую попытку пронести контрабанду в государственную тюрьму Калхун с помощью гексакоптера. [108] [109]
В июне 2014 года квадрокоптер врезался в прогулочный двор тюрьмы Уитфилд в Дублине. [110] [111] [112] Квадрокоптер столкнулся с проводами, предназначенными для предотвращения посадки вертолетов для оказания помощи заключенным, что привело к его падению. [110] [111] [112] На квадрокоптере висел пакет с наркотиками, который был изъят заключенными до того, как сотрудники тюрьмы смогли до него добраться. [110] [111] [112]
В период с 2014 по 2015 год в двух тюрьмах Южной Каролины такие предметы, как наркотики и мобильные телефоны, доставлялись на территорию с помощью беспилотных летательных аппаратов, а в одной тюрьме не знали, сколько поставок было успешно доставлено на территорию учреждения, прежде чем это привлекло внимание властей. [107]
Конфигурация конструкции дрона-доставщика обычно определяется вариантом использования доставляемого груза и местом, куда он должен быть доставлен.
Распространенной конфигурацией является мультиротор , например, квадрокоптер или октокоптер, который представляет собой беспилотник с горизонтально выровненными пропеллерами. Другой распространенной конфигурацией является конструкция с фиксированным крылом . Конструкция с мультиротором обеспечивает мощность для подъема беспилотника и полезной нагрузки, резервирование на случай отказа силовой установки и возможность зависания и вертикального снижения ( VTOL ). Однако конфигурация с мультиротором менее эффективна и производит больше шума. Конфигурация с фиксированным крылом обеспечивает увеличение дальности полета на порядок, полет на более высоких скоростях и производит меньше шума, но требует больше места для взлета, доставки и посадки. [ необходима цитата ]
Существуют также гибридные решения (например, Wingcopter или Swoop Aero), в которых для взлета и посадки используются несколько горизонтальных винтов, а для горизонтального полета — вертикальные винты в паре с неподвижным крылом.
В дроне есть много датчиков, которые необходимы для автономного полета. Инерционные датчики, такие как акселерометр, помогают дрону оставаться в полете, предоставляя данные, позволяющие автопилоту регулировать скорость двигателя (конфигурация с несколькими роторами) или отклонения поверхности управления (конфигурация с фиксированным крылом) для управления дроном. Навигационные датчики, такие как GPS или магнитные датчики, помогают дрону лететь по определенному маршруту или к определенной точке маршрута, измеряя местоположение и ориентацию дрона относительно земли. Датчики воздушного потока позволяют дрону измерять скорость, температуру и плотность воздуха, и эта информация обеспечивает безопасное управление летательным аппаратом. Дрон также может использовать эти датчики для оценки скорости и направления ветра, чтобы помочь с доставкой посылок или маневрами посадки.
В дополнение к этим датчикам современные дроны часто включают в себя множество дополнительных передовых технологий для повышения их эффективности в воздухе. Среди датчиков на основе зрения, которые необходимы для обхода препятствий, отслеживания рельефа и получения фотографий высокого разрешения для картографирования и наблюдения, есть камеры и LiDAR (Light Detection and Ranging). Дроны могут безопасно летать в ограниченном пространстве благодаря этим датчикам, которые обрабатывают огромные объемы данных для создания 3D-карт окрестностей в реальном времени.
Системы связи также играют важную роль в работе автономных дронов. Эти системы позволяют дрону взаимодействовать с контроллером, другими дронами или центральным сервером для координации и управления. Это важно для таких приложений, как управление парком в службах доставки или точном сельском хозяйстве, где одновременно работают несколько дронов. Благодаря интеграции этих различных систем дроны способны выполнять широкий спектр задач автономно, от простой аэрофотосъемки до сложных скоординированных миссий с участием нескольких самолетов. Это слияние датчиков в сочетании с передовыми алгоритмами обработки и принятия решений позволяет дронам работать с высокой эффективностью и точностью в различных условиях и приложениях.
Для доставки дронам нужны мощные двигатели, чтобы удерживать дрон и груз в устойчивом положении. Бесщеточные двигатели постоянного тока чаще всего используются в дронах, потому что они стали дешевыми, легкими, мощными и маленькими. Лопасти пропеллера дрона вращаются с очень высокой скоростью, поэтому оптимальный материал, используемый для этих лопастей ротора, максимизирует соотношение прочности и веса. Некоторые из них сделаны из армированных углеродным волокном композитов, в то время как другие сделаны из термопластиков, потому что они дешевле, поэтому стоимость замены при падении дрона меньше. Литий-ионные аккумуляторы используются в большинстве дронов, потому что они предлагают достаточно энергии и мощности, и они относительно легкие, поэтому они не слишком утяжеляют дрон.
Беспилотные летательные аппараты в значительной степени полагаются на наземные системы управления как для обеспечения безопасных операций, так и для поддержки их коммерческих операций. Этот оператор БПЛА обеспечивает связь и управление дроном, а также его полезной нагрузкой. Это можно сделать, установив параметры для автономных операций или разрешив прямое управление БПЛА. С точки зрения безопасности оператору беспилотника необходимо управлять своим парком самолетов и тем, как они интегрируются в более широкое воздушное пространство. Для коммерческих случаев использования наземные системы позволяют получать и отслеживать заказы. [113]
Для соблюдения нормативных требований во многих странах компании по доставке дронами интегрируют системы парашютного восстановления. Системы парашютного восстановления могут быть неуправляемыми и управляемыми. [114] Компании по доставке дронами, которые внедряют эту технологию, позволяют им летать в более сложных операциях, например, над людьми. [115] Компании по доставке дронами будут приобретать услуги по интеграции и системы парашютного восстановления у определенных производителей.
первая компания в мире, которая дистанционно пилотирует коммерчески используемые дроны из другой страны