Технологии Кружкового движения | Журнал Кружковое движение

Почему беспилотные авиасистемы — направление будущего, и как помочь ребенку найти себя в нем

Почти 40% подростков в России к окончанию школы не могут выбрать профессию. А те, кто определился, в основном выбирают творчество, общественные науки или IT.

При этом мало кто замечает новые направления. Например, более 1 млн специалистов потребуется сфере беспилотников уже к 2030 году, и речь не только об операторах дронов. Рассказываем, почему стоит присмотреться к этому направлению, какие перспективные профессии здесь есть и как увлечь ребенка новыми технологиями с помощью игрового симулятора.
Почему беспилотник — технология будущего, а не дорогая игрушка
Долгие годы дроны ассоциировались с развлечением и творчеством. С их помощью делают эффектные фото и снимают видео, создают световые шоу. Сегодня же на слуху применение дронов в основном в военных целях. Но это только верхушка айсберга — беспилотникам нашли применение почти в каждой сфере нашей жизни.

Доставка грузов и медикаментов, поиск людей, геологоразведка, мониторинг лесов, тушение пожаров силами дронов — все это не картины будущего, а действительность.

Дрон можно адаптировать под любой запрос, снабдить последними техническими разработками и использовать насколько хватит фантазии. Например, специалисты крупной металлургической компании делегируют беспилотникам трудозатратные и опасные работы вроде воссоздания ландшафта или оценки площадей открытых складов. А российский уличный художник создает с помощью коптеров объекты стрит-арта. В 2023 году вместе с командой разработчиков он сконструировал дрон, который самостоятельно нарисовал мурал площадью 300 кв.м.
На снимке — дрон, оснащенный тепловизором, обследует трубу. В правом нижнем углу — фотография объекта с обычной камеры, а на главном экране — съемка с тепловизора. Участок с высокой температурой — потенциальная утечка, но благодаря дрону ее можно обнаружить и устранить на ранней стадии без специальной подготовки и рисков для людей.
Это дрон-художник, который команда из восьми человек спроектировала всего за несколько недель. Для этого потребовалось решить не одну техническую задачу: обеспечить миллиметровую точность в каждый момент времени, учесть погодные условия, «научить» коптер пользоваться баллончиком, защитить его от брызг краски, запрограммировать полет. Но все это получилось — дрон создал огромный мурал.
Над новыми вариантами применения дронов думают и разработчики. Одна из последних отечественных технологий — модель коптера с квантовым магнитометром. Этот высокоточный прибор используют для поиска и разведки полезных ископаемых — руд черных и цветных металлов, драгметаллов, алмазных месторождений.

Еще больше примеров применения дронов в разных сферах собирают на портале «Аэронет 2035». Здесь можно прочитать об отечественных моделях беспилотных авиационных систем (БАС), которые находятся на разных стадиях разработки: от этапа макета до серийного производства.
Коптер, оснащенный квантовым магнитометром, исследует поверхность земли и строит трехмерную модель, на которой отмечены участки с высокой концентрацией металлов. Этот метод разведки исключает ошибки, не требует долгой подготовки и дешевле использования человеческой силы в 3 раза.
Рынок беспилотных авиасистем в России развивается семимильными шагами. По данным Ассоциации «Аэронекст», объем выручки предприятий БАС гражданской сферы за последние 5 лет вырос более чем в 5 раз и по итогам 2023 года составил 19,8 млрд рублей. В ближайшие годы показатель продолжит расти даже по консервативным прогнозам.

Новые рынки порождают новые профессии. Будь то сельское хозяйство или доставка почты — беспилотник нужно сконструировать, снабдить технологиями и запрограммировать под задачу. Отсюда и запрос на специалистов:
  1. Проектировщики и создатели беспилотников. Сегодня на российских предприятиях-производителях БАС над этой задачей работают больше половины сотрудников.
  2. Программисты полетов — 18% сотрудников предприятий уже учат дроны выполнять задачи автономно.
  3. Операторы БАС — еще 11% работников отрасли управляют дронами.

Обеспечить отрасль достаточным количеством специалистов — одна из серьезных задач на пути к развитию эры беспилотников в России. И государство уже вовсю над этим работает.
Как быстро попробовать себя в БАС

Получить навыки управления беспилотником можно в новой игре «Академия дронов: медвежий патруль».

В будущих релизах появятся элементы визуального программирования: можно будет составить для дрона маршрут и поделиться кодом с другими игроками. А еще на время превратиться в инженера, доработать конструкцию беспилотника или установить апгрейд.
Зачем государству вкладываться в развитие беспилотных авиасистем
Пока количество специалистов БАС растет пропорционально объемам рынка — за 2 последних года численность сотрудников предприятий-изготовителей беспилотников увеличилась на 87%. Но по мере развития отрасль может столкнуться с нехваткой кадров. По словам заместителя главы Минпромторга Василия Осьмакова только для реализации Национального проекта «Беспилотные авиационные системы» потребуется 1 млн специалистов к 2030 году.

В обучение операторов дронов включаются по всей стране. Например, Координационный центр помощи Новороссии только с лета 2022 года подготовил больше тысячи таких специалистов. Но если навыки управления дронами еще можно получить в сжатые сроки, то профессии инженера-конструктора и программиста придется осваивать не один год.

Государство это понимает и готово воспитывать новое поколение специалистов. Подтверждение тому — Федеральный проект Университета 2035 «Кадры для беспилотных авиационных систем», в котором государство отбирает образовательные программы в сфере разработки, производства и эксплуатации беспилотных авиационных систем. Государство планирует обучить 65 000 человек до 2030 года и подготовить 3 000 молодежных инженерных команд.

Другой аргумент — образовательные программы и мероприятия по БАС на всероссийских форумах и фестивалях. К примеру, в июле 2024 года на Сахалине прошел проектно-образовательный интенсив «Архипелаг». Это событие традиционно собирает всех участников рынка БАС и задает вектор развития сферы на годы вперед.

В рамках интенсива состоялись инвестиционный и образовательный форумы, выставка дронов и, конечно, соревнования. В этом году в состязаниях приняли участие команды из 63 регионов России. Участники гонялись на микродронах, писали программы для прохождения трассы на время, конструировали беспилотники. Всего соревнования прошли по 30 трекам. Были предусмотрены разные уровни сложности, чтобы принять участие смогли даже любители и дети.
Программа состязаний на интенсиве меняется каждый год. В 2023 году команды одного из соревновательных треков поднимали и перемещали сетку из одного конца зала в другой, одновременно управляя тремя дронами.
На Архипелаге проводят соревнования, для которых организаторы предоставляют оборудование. В них может участвовать даже новичок, у которого нет собственного дрона или компьютера.
«Архипелаг» дал старт Всероссийскому распределенному фестивалю беспилотных авиационных систем «Дотянуться до неба», который объединит любителей и профессионалов в сфере беспилотных авиационных систем: молодежь, родителей, экспертов, специалистов, инструкторов, представителей научных и образовательных учреждений, региональных властей в 18 городах страны. Расписание Фестиваля опубликовано на сайте. Гостей ждут три трека: «Мечта», «Технологии» и «Общество».

Мечта. В формате настольных игр, форсайтов, встреч с писателями-фантастами школьники познакомятся с беспилотными технологиями, которые применяются в ближнем и дальнем космическом пространстве. Создадут собственный сюжет будущего, полезного применения беспилотных аппаратов с помощью карты квеста по освоению семи этажей неба.

Технологии соединят мастер-классы, экспертные лекции и выставки, посвященные реализованным технологическим наработкам в сфере БАС.

Общество — трек, на котором активности представят образовательные организации и компании-партнеры фестиваля. Гостями фестиваля будут российские производители беспилотников. Ребята смогут презентовать им свой проект на выставке дронов, получить обратную связь и даже попасть к ним на стажировку. А еще школьники своими руками соберут дрон, пройдут трассу в рамках зачета по нормативу ТехноГТО лично или всей семьей. При этом сдать норматив по беспилотникам можно и онлайн из любой точки страны, пройдя тест и установив симулятор коптера на свой компьютер.

В каждом треке — семь уровней применения дронов — «этажей неба»: от хозяйственных маршрутов до дальнего космоса. Организаторы фестиваля подробно рассказали, как дроны применяются на каждом таком этаже. Все для того, чтобы увлечь подрастающее поколение новыми технологиями и подготовить кадры для профессий будущего.

В общем, государство готово развивать созданные направления и поддерживать новые инициативы не один год. Возможно, это именно то направление, которое подходит вашему ребенку. Остается предложить попробовать и интересно об этом рассказать.
Как увлечь ребенка новыми технологиями
Кажется, чтобы сконструировать дрон или написать для него программу полета, нужно хорошо разбираться в физике и математике, а иначе ничего не получится. Поэтому многие ребята не решаются даже попытаться. Но попробовать все-таки стоит, и лучше делать это на практике. Например, с помощью симулятора управления беспилотником — «Академия дронов: медвежий патруль».

В симуляторе ребенок играет за вымышленных персонажей — высокотехнологичных медведей. Помогает им спасти мир, выполняя задания с помощью беспилотников. Задачи усложняются по мере развития сюжета, когда игрок постепенно погружается в тонкости управления дроном. Например, в одной из миссий беспилотнику нужно пролететь над контрольными точками за ограниченное время, а в другой — доставить груз в обозначенное место.
На главном экране игрок выбирает обучающий уровень. Зимой 2024-25 гг. откроются миссии разных типов: прохождение трассы на скорость, доставка груза.
В задании на сбор пыльцы за 5 минут нужно пролететь через 12 контрольных точек, при этом не утопить дрон в болоте и не разбить о дерево. При попадании в точку рамка подсвечивается зеленым цветом.
Чтобы выполнить миссию по доставке грузов, нужно забрать аналитическую станцию (груз), довезти ее до подсвеченной зоны и успешно опустить, а затем и приземлить сам дрон.
В планах создателей — постоянное совершенствование игры. В будущих версиях появится несколько сюжетных развилок и альтернативная концовка. Добавятся и новые миссии. Например, сейчас в разработке задание на программирование полета нескольких дронов одновременно. А в 2025 году появятся миссии по спасению группы персонажей. В этом команде разработчиков помогает МЧС России.

Симулятор — первый шаг к новому увлечению. Из главного экрана игрок может перейти на платформу «Талант» — агрегатор достижений школьника. На этой платформе разработчики собрали полезные мероприятия, связанные с новыми технологиями: конкурсы, олимпиады, научные конференции и другие образовательные активности.

За участие в них ребятам начисляются баллы. Их можно получить и за прохождение онлайн-курсов, активность в сообществах Github или Kaggle, посещение летних школ, программирование в играх. Эти баллы можно обменять на бонусы в игре, например, получить набор защитных скинов для коптеров. Накопив достаточно баллов, можно стать призером или победителем конкурса «Талант НТО», за который вузы добавляют от +1 до +10 дополнительных баллов к ЕГЭ.
За баллы можно улучшать дрон в игре. «Академия дронов: медвежий патруль» выйдет осенью 2024 года и будет доступна для компьютеров на Windows и Linux. Ее можно установить с платформы «Берлога».
Через компьютерную игру дети попадают на образовательную платформу. На ней ребята выполняют задания, которые выбирают на свой вкус. Например, делятся собственным кодом для игрового дрона. А если любят конструировать, — собирают 3D-модель игрового дрона.

Результаты участия в любых активностях копятся в электронном портфолио каждого пользователя. Платформа анализирует успехи школьников и предлагает им новые события из той области, которая дается им лучше других. Например, рекомендует ребенку тематический кружок в его городе, где он может собрать настоящий дрон, научиться им управлять или написать программу полета.

Через платформу ребята узнают и о Национальной технологической олимпиаде (НТО) — могут попробовать в ней свои силы. На олимпиаде есть профиль по беспилотным авиационным системам, который проходит при поддержке Московского авиационного института. МАИ и многие другие вузы учитывают результаты победителей этого направления при поступлении.
«В Национальной технологической олимпиаде для учеников 8-11 классов наряду с профилем «Беспилотные авиационные системы» проводятся соревнования по направлениям «Автономные транспортные системы» и «Летающая робототехника», где школьники также работают непосредственно с беспилотными летающими аппаратами. Эти профили становятся популярнее с каждым сезоном олимпиады, ежегодно привлекают тысячи школьников со всей страны, — отметила директор Центра НТО Высшей школы экономики Евгения Толмачева. — В прошлом сезоне НТО в финале этих профилей школьники разработали систему управления БПЛА для доставки медицинского оборудования и лекарств в труднодоступные места, создали систему автоматизированного мониторинга объектов городского строительства с помощью квадрокоптера, разработали и испытали систему для доставки грузов с помощью дрона без вмешательства человека».
Уникальность НТО и в практической направленности. Одних предметных знаний для участия в олимпиаде мало. На последних этапах ребятам предлагается воплотить в жизнь настоящий инженерный продукт — спроектировать и создать беспилотник и запрограммировать его на конкретную задачу.
«Правильно запрограммированный дрон может открыть автору кода двери в вуз без сдачи вступительных испытаний или принести 100 баллов ЕГЭ», — добавляет PR-директор НТО Екатерина Баяндина.
На олимпиаде ребята развивают предметные навыки и учатся договариваться друг с другом, распределять задачи. Для финального этапа все участники разбиваются на команды. В каждой команде есть капитан, программист, электронщик и физик (математик).
«Олимпиада служит серьезным инструментом профориентации, потому что подсказывает, что интереснее ребенку: работать с железом, тестировать, программировать, заниматься искусственным интеллектом. Это становится понятно только при погружении в реальную задачу», — считает сооснователь НТО Алексей Федосеев.
Что в итоге
Если ваш ребенок любит технику, подолгу проводит время за компьютером или еще не нашел свое призвание, возможно, стоит увлечь его беспилотниками. Сделать это ненавязчиво получится через компьютерную игру. Такое увлечение может стать его профессией, которая обязательно пригодится в будущем. И вот почему:

Бум на рынках БАС. Инженеры, программисты и операторы дронов будут долго оставаться востребованными в тех сферах жизни общества, в которых активно внедряются беспилотники.

Дефицит специалистов. Кадровый голод в отраслях БАС, обусловленный их бурным ростом, проявится в ближайшие годы.

Господдержка. Государство готово всесторонне развивать сферу беспилотных авиасистем, в том числе способствовать росту интереса к дронам среди школьников и помогать им освоить новую профессию.

Любимое дело. Выбор профессии, связанной с беспилотниками, — возможность превратить интересное хобби в дело всей жизни.
2024-09-18 18:40 ТЕХНОЛОГИИ КРУЖКОВОГО ДВИЖЕНИЯ ОБРАЗЫ БУДУЩЕГО