Как PULSAR II преодолевает ограничения современных летательных аппаратов?

Современные беспилотные летательные аппараты становятся незаменимыми в таких сферах, как картографирование, инспекция объектов и сельское хозяйство. Однако эффективность их работы часто ограничена углом обзора сенсоров, энергопотреблением и уязвимостью к помехам. Новая разработка исследователей из Университета Гонконга, описана в журнале Nature Communications 21 мая 2026 года, предлагает решение этих проблем в виде дрона PULSAR II.

Смотрите также Трехмерные магистрали вместо пробок: Дубай массово интегрирует БПЛА в городскую инфраструктуру

PULSAR II – это автономный беспилотник с одним приводом, управляемый только одним двигателем, который обеспечивает полную маневренность в трех измерениях и естественное самовращение. Именно это движение позволяет системе LiDAR иметь всенаправленное поле зрения, что полностью устраняет ненаблюдаемые или "слепые" зоны.

После взлета может быть построена полная карта облака точек внутренней среды без всякой ненаблюдаемой зоны, включая потолок и пол,
– прокомментировали авторы исследования.

Google Не полагайтесь на случай в ленте Добавьте 24 Канал в избранное в Google Добавить

Такая возможность является критически важной для навигации в узких и сложных пространствах, поскольку дрону не нужно совершать дополнительные движения для идентификации неизвестного пространства.

Физические характеристики

Конструкция аппарата весом 1122,3 грамма оптимизирована для длительных полетов и устойчивости. Основной вес составляют LiDAR (22,4%), защитная рама (20,8%) и аккумулятор емкостью 2420 миллиампер-часов (19,5%).

Для обеспечения всенаправленного зрения LiDAR установили вертикально с наклоном 90 градусов, что при вращении корпуса позволяет сканировать полную сферу. В отличие от предыдущих прототипов, корпус PULSAR II сконструирован так, чтобы он не блокировал обзор снизу, а промежутки между лопастями пропеллера, вращающихся, позволяют наблюдать пространство сверху.

Высокая маневренность

Для достижения высокой маневренности ученые применили метод управления на основе прогнозных моделей, что позволило минимизировать количество параметров и обеспечить точное отслеживание агрессивных траекторий.

Одним из ключевых вызовов была нелинейность приводной системы, которую удалось компенсировать с помощью модели, построенной на основе собранных данных. Это позволило PULSAR II успешно выполнять сложные маневры, такие как переворот в воздухе, где ускорение достигало 22 метров в секунду в квадрате.

Эти фото показывают маневренность БПЛА на малой территории
Эти фото показывают маневренность БПЛА на малой территории / Скриншот 24 Канала / Фото Nan Chen и другие авторы исследования

Безопасность полетов обеспечивается не только прочной рамой из углеродного волокна, но и специальным наблюдателем возмущений (DOB) в системе управления. Этот модуль способен распознавать и компенсировать внешние воздействия, вызванные столкновениями.

Эксперименты показали, что дрон сохраняет стабильность даже после удара мячом, сброшенным с высоты 60 сантиметров, или при столкновении с незакрепленной коробкой во время движения вперед.

Автономная навигация

PULSAR II продемонстрировал впечатляющие результаты автономной навигации со скоростью более 6 метров в секунду в густых лесах и на подземных парковках. Благодаря использованию современных компонентов, в частности LiDAR Livox Mid360 и батареи с высокой плотностью энергии, общая эффективность аппарата выросла, а время зависания увеличилось до 15 минут 50 секунд.

По сравнению с предыдущими моделями, этот дрон легче на 112 граммов, несмотря на наличие защитной рамы и мощного компьютера.

Эта реализация концепции полностью всенаправленного поля зрения на БПЛА с минимальным набором компонентов ранее не была полностью достигнута,
– заключают ученые.

К сожалению, они пока не говорят, когда такой дрон сможет выйти на рынок.

Вам также будет интересно узнать: как дроны превращаются в главную технологию XXI века

Как уже давно заметила редакция и читатели, мир переживает настоящую революцию беспилотных систем. Если еще 10 – 15 лет назад дроны ассоциировались преимущественно с дорогими военными аппаратами или небольшими гражданскими квадрокоптерами для видеосъемки, то теперь беспилотники стали одной из ключевых технологий современной экономики, армии, науки и инфраструктуры. Их роль стремительно растет из-за сочетания нескольких факторов – более дешевой электроники, развития искусственного интеллекта, компактных сенсоров, спутниковой навигации и автономных систем управления.

Особенно сильный толчок развитию дронов дала война в Украине. Именно здесь беспилотники фактически изменили современную модель ведения боевых действий. Дроны используются для разведки, наведения артиллерии, перехвата других БПЛА, ударов по технике, логистике и даже для морских атак. Поэтому ведущие государства начали массово инвестировать в новые поколения автономных систем. В США Пентагон уже готовит многомиллиардные программы развития автономной войны с акцентом на дешевые беспилотные платформы и рои дронов, пишет The Guardian.

Впрочем, беспилотники давно вышли далеко за пределы военной сферы:

  • Сегодня их активно применяют в сельском хозяйстве для анализа состояния полей, опрыскивания культур и мониторинга урожая.
  • В промышленности дроны проверяют трубопроводы, линии электропередач и солнечные электростанции.
  • В спасательных операциях они ищут людей после землетрясений, пожаров и наводнений.
  • Логистические компании тестируют автоматическую доставку товаров.
  • Города начинают интегрировать беспилотники в системы мониторинга трафика, безопасности и экстренных служб.

Главная тенденция последних лет – переход от дистанционно управляемых аппаратов к автономным дронам с искусственным интеллектом. Ученые и компании пытаются создать системы, которые могут самостоятельно ориентироваться в пространстве, принимать решения и работать без постоянной связи с оператором. Это особенно важно в зонах радиоэлектронной борьбы или в условиях слабой связи.

Смотрите также Новая технология делает рои дронов беспрецедентно быстрыми в реальном времени

Собрали разработки ученых в сфере беспилотных летательных аппаратов: вот самые интересные

Одним из самых интересных исследований последнего времени стала работа, опубликована в журнале Nature. Исследователи продемонстрировали полностью сгенерированную искусственным интеллектом систему управления дроном. ИИ сам написал программный код для командного центра беспилотника, который был успешно протестирован на реальном аппарате. Система обеспечивала автономное планирование полета, навигацию, картографирование и контроль миссии практически без участия человека.

Еще одно направление развития – рои дронов. Речь идет о десятках или даже сотнях аппаратов, которые могут действовать как единая система, подобно колонии насекомых. Такие технологии активно разрабатывают в США, Японии, Турции и Китае. Турецкая компания Baykar недавно представила новый беспилотник K2 с функциями "роевой автономии", когда несколько аппаратов могут координировать действия между собой без централизованного управления, пишет Breaking Defense.

Японские инженеры также тестируют системы многодроновой автономии с использованием подкрепляющего обучения. Во время испытаний дроны самостоятельно координировали преследование целей и взаимодействовали между собой в реальном времени.

Важным прорывом становится развитие "edge AI" – то есть искусственного интеллекта, который работает непосредственно на самом дроне, а не в облачных серверах. Это позволяет беспилотнику мгновенно анализировать видео, распознавать объекты и реагировать на угрозы даже без интернета. Именно поэтому современные военные дроны становятся все более трудными для подавления средствами радиоэлектронной борьбы. Исследование об этом появилось на arXiv.

Активно развиваются и новые материалы и компоненты. Инженеры работают над более легкими корпусами из композитов, энергоэффективными батареями и сверхэкономичными процессорами для миниатюрных дронов. Исследователи уже демонстрировали нанодроны весом всего несколько десятков граммов с полноценными системами компьютерного зрения и автономной навигации.

Отдельное внимание сейчас уделяют защищенной связи для беспилотников. Ученые исследуют квантово-защищенные каналы передачи данных для будущих сетей 6G, чтобы дроны могли безопаснее обмениваться информацией в воздухе.

Параллельно разрабатываются новые концепции больших автономных аппаратов. Например, в США проходит испытания MQ-25 Stingray – первого автономного палубного дрона-заправщика для авианосцев. А в Индии создают ударный беспилотник KAAL Bhairava с дальностью полета около 3000 километров и системами автономного управления на базе ИИ, сообщает TechRadar.

Можем подытожить, что сегодня дроны постепенно становятся универсальной платформой – подобно тому, как смартфоны стали универсальными компьютерами. Они сочетают камеры, сенсоры, искусственный интеллект, навигацию, робототехнику и сетевые технологии. Именно поэтому страны и корпорации по всему миру так активно инвестируют в беспилотные системы – от них все больше будут зависеть армии, промышленность, транспорт, логистика и даже повседневная жизнь.

Читайте больше о беспилотных технологиях на 24 Канале: