Беспилотные летательные аппараты специальность. Оператор дронов (управление дроном). Плюсы и минусы профессии

В прошлом году, учитывая возрастающее значение беспилотной авиации в американских боевых операциях, правительство США учредило медаль «За особые боевые заслуги» (Distinguished Warfare Medal) специально для операторов военных БПЛА и специалистов кибервойны. Реакция ветеранов настоящих боевых действий последовала незамедлительно: как можно приравнивать к боевым заслугам сидение за экраном компьютера за тысячи миль от тех мест, где грохочут взрывы и стучат автоматные очереди?! Аргумент был услышан, медаль по‑тихому отменили.

Экипаж робота

Это событие очень ярко продемонстрировало двойственность положения человека в «дистанционной войне». С одной стороны, одна из главных задач БПЛА состоит в том, чтобы не подвергать опасности жизнь пилота, с другой, даже сидя в безопасном месте, на командном пункте БПЛА, оператор решает вопросы жизни и смерти и зачастую подвергает свою психику серьезным нагрузкам. Как на войне. Исследования медиков и психологов показывают, что, несмотря на удаленность от поля боя, операторы БПЛА могут порой страдать посттравматическим синдромом, подобно ветеранам горячих точек.

Конечно, человека можно просто «исключить из игры». К 2030−2035 годам американские ВВС хотят получить полностью автономный робот-автомат, который будет делать все сам без участия человека и даже принимать решения на пуск ракет. Однако вполне вероятно, что главным препятствием на пути к появлению такого оружия могут стать не технические проблемы, а вопросы морально-юридического характера. Согласно принятой практике пока все-таки ответственность за действия БПЛА берет на себя человек.

Аппаратура рабочего места оператора, помимо функций управления, позволяет формировать и затем вводить на борт БПЛА полетное задание, пополнять банк данных, проводить предполетные тренировки. В своей работе операторы взаимодействуют с помощью речевого обмена, а также интерактивного обмена информационными форматами своих многофункциональных дисплеев. Для целей управления также прорабатывается использование нашлемных систем целеуказания.

Мировой опыт эксплуатации беспилотных авиационных комплексов (БАК) оперативно-тактического назначения типа Shadow, Hunter, Hermes, Predator показал, что наиболее эффективна команда операторов трех специализаций. Во‑первых, это оператор-пилот БПЛА, тот, кто непосредственно управляет полетом. Во‑вторых, оператор бортовых целевых нагрузок. Он работает с сенсорными системами различного спектрального диапазона круглосуточного применения — они служат для наблюдения поля боя, поиска, обнаружения и идентификации объектов интереса. Этот же оператор принимает решение о прицеливании и пуске оружия. В-третьих, оператор интеллектуальной поддержки с опытом управления БПЛА, владеющий технологией экспертных систем типа «в помощь летчику» и имеющий быструю реакцию для принятия решений.

Рабочие места операторов объединены в локальную вычислительную сеть и строятся на основе многофункциональных мониторов-дисплеев, многофункциональных пультов управления, а также ручных органов управления по типу кистевых самолетных ручек с технологией HOTAS, а также флайтстиков. Командные пункты БАК оперативно-тактического назначения создаются в мобильном варианте на шасси автомобиля. Помимо основного оборудования, пункты также оснащены унифицированными вынесенными терминалами, которые дают дополнительные возможности и гибкость в управлении.

Одна из проблем — перегрузки операторов полезных нагрузок и интеллектуальной поддержки информацией, получаемой с БПЛА, на которую нужно реагировать в реальном времени и объемы которой сегодня растут лавинообразно. В том числе, по мере появления на дронах многоспектральных многоапертурных бортовых сенсоров.

Ас против мастера консоли

Однако какой бы сложной и совершенной ни была аппаратура управления, в пилотировании летательного аппарата с земли есть один нюанс, который можно назвать «сенсорным голодом». Пилоты говорят, что чувствуют самолет «пятой точкой», и это не шутка: ощущение перегрузки дает немало информации об изменении положения ЛА в пространстве. Задействован и слух — звук двигателя тоже весьма информативен. Гораздо больше данных получает зрение: пилот может, например, посмотреть в боковое окно самолета. Вся эта гамма сенсорных сигналов позволяет пилоту стремительно осознать изменение ситуации и мгновенно среагировать.

Перед оператором БПЛА в основном лишь зрительная информация: крупнозернистая картинка, как правило, с носовой камеры БПЛА, которая транслируется с задержкой в несколько секунд, если управление идет через спутник, плюс карта и различные цифровые данные на дисплеях, которые нуждаются в интерпретации. Поэтому, разумеется, реакция оператора БПЛА будет чаще всего отставать от реакции летчика в пилотируемом самолете.

Одним из решений этой проблемы могло бы стать использование так называемых мультимодальных дисплеев — систем, в которых зрительная информация дополняется другими сенсорными данными. Как, например, оператору БПЛА почувствовать турбулентность? Непосредственно — только в виде дрожания картинки, поступающей с камеры. Но если дополнить картинку, например, вибрацией флайтстика, оператор гораздо быстрее среагирует на неблагоприятную ситуацию в воздухе. Такой эффект хорошо известен владельцам игровых консолей и даже смартфонов!

Кто является лучшим кандидатом на должность оператора БПЛА? Первое, что приходит на ум, — бывший или действующий пилот ВВС. И именно из этой категории в основном набирались операторы больших БПЛА, эксплуатируемых американскими вооруженными силами. Однако по мере повышения спроса на «беспилотных пилотов» выяснилось, что, во‑первых, ВВС просто не в состоянии утолять кадровый голод в экипажах БПЛА, а во-вторых, молодые люди, поднаторевшие в боях на Playstation и XBoх, подходят на роль операторов лучше летчиков. Все дело как раз в том, что пилоту ВВС сложно управлять самолетом без привычных «подсказок» (звук, перегрузка и т. д.), а те, кто поднаторел в общении с виртуальной реальностью, спокойно обходятся без ощущений «пятой точкой». Еще в 2004 году группа американских исследователей во главе с Кайсаром Вараичем выяснила, что операторы с опытом пилотирования обычных самолетов делали больше ошибок при управлении БПЛА, чем те, кто осваивали аппаратуру управления с нуля. Авторы доклада считали, что управление БПЛА должно быть унифицировано не с привычными органами управления самолетом, а с традиционными компьютерными интерфейсами.

Наземные командные пункты (НКП) выполняются в мобильном варианте на шасси автомобиля. В настоящее время наметилась тенденция перехода на мобильные унифицированные НКП с открытой архитектурой, которая позволяет наращивать возможности использовать БПЛА различных типов, включая их совместное применение, а также применение групп смешанного состава из БПЛА и пилотируемых ЛА. Подобные НКП позволят одному оператору управлять сразу несколькими БПЛА, например, четырьмя.

Что скажет дрон?

Но чем больше инструменты управления БПЛА будут напоминать джойстики виртуальной реальности, чем чаще среди операторов боевых дронов будут появляться люди без пилотажного опыта, тем острее станет тема психологической и моральной ответственности операторов за отдачу команды «огонь». В стандарте НАТО STANAG-4586, регламентирующем взаимодействие оператора с БПЛА, рекомендовано десять уровней автоматизации, в диапазоне от полного подчинения БПЛА оператору до полной автономности. Иными словами, далеко не всегда оператор может нести ответственность за то или иное действие дрона. И именно в этой области возникает психологическая, моральная и правовая проблема, решить которую непросто. Если все действия оставить за человеком, то на него же ложится и вся ответственность за нанесенный беспилотником удар. Если же большой простор действия оставить автоматике, то ее сбой или ошибка могут привести к бессмысленным жертвам. Как раз тот факт, что оператор БПЛА вынужден убивать, не подвергая ни малейшему риску собственную жизнь, становится источником серьезных психологических страданий, того самого посттравматического синдрома.

Операторы склонны сажать беспилотник по более крутым, чем стандартные, глиссадам. Но это посадка с увеличенной вертикальной скоростью касания ВПП и, следовательно, с увеличенной ударной перегрузкой, отчего БПЛА может просто сломаться. Ясно, что такие условия будут лучше «восприниматься» БПЛА с усиленными шасси и корпусом, и именно с такими БПЛА оператору будет проще справляться.

На ближайшее время общим правилом будет снижение степени автономности БПЛА при большой определенности задачи или когда имеется запас времени на расширение ситуационной осведомленности. Естественно, при увеличении роли оператора в управлении. Один из показательных случаев — посадка БПЛА.

Опыт эксплуатации БПЛА типа Predator и Reaper показывает, что во время посадок в автоматическом режиме они склонны заходить на ВПП с увеличенным креном, сильно опущенным вниз носом, иметь первый контакт с землей передним колесом, а при вторичном касании основными шасси совершать подскоки. В результате могут лопаться колесные стойки и происходить другие неприятности. В этом случае непосредственное вмешательство оператора крайне желательно. По сути, это стало правилом — очень дорогие БПЛА (стоимостью в десятки миллионов долларов), операторы американских авиабаз часто сажают вручную.

С месяц назад провел курсы операторов беспилотных летательных аппаратов. Отчитываюсь.

Готовим аппарат к учебному запуску

Вообще-то провожу обучение по использованию дронов, обработке данных аэрофотосъемки регулярно, даже в родном госуниверситете спецукурс раз в году для студентов кафедры ГИС провожу. Но вот с выдачей официальной бумаги - такое первый раз.

Формально курс представляет собой повышение квалификации в объеме 72 часа. Подобный учебный курс может проводить любое образовательное учреждение с лицензией (типа, как куры на какой-нибудь Excel). В нашем случае "корочки" выдавал ДОСААФ, а ваш покорный работал преподавателем дисциплин: от порядка эксплуатации дрона самолетного типа, до обработки данных аэрофото.

Учебный самолет - летающее крыло на основе (читай - с корпусом) Skywalker X5 Pro, с полетным контроллером Pixhawk , и фотоаппаратом Sony ILCE 5000. Т.е. летать, снимать для последующего получения ортофотопланов и цифровых моделей - умеет, может и даже практикует. Подробно о теххарактеристиках самолета напишу как-нибудь попозже. Если честно, они не выдающиеся в плане практического использования, но для учебных задач типа взлетел с катапульты, отлетал полетное задание и приземлился на парашюте вполне годиться.

Катапультный старт - наше все для учебного дрона.

Что делали "курсанты"? В основном - тренировались использовать летающую технику, сделанную на основе полетного контроллера с открытой архитектурой. Понятно, что за неделю с небольшим, с нуля все не освоить, однако самим выполнять простейшие полеты уже можно.

Посадка была успешной!

Еще обрабатывали снятые лично данные (ну, понятно, и из своих запасов тоже выдавал), фотограмметрический минимум с помощью Agisoft Photoscan освоили: цифровую модель местности от модели рельефа отличают, хы.

Сделал полетное задание - проверь, выполнимо ли оно на практике.

Куры очень дешевые, сберегают пару единиц летающей техники, которые в случае самостоятельного обучения пришлось бы израсходовать, хы. Так что обращайтесь, тем более поскольку корочки официальные, то оплату всего недельного с хвостиком удовольствия может (и должен!) спонсировать работодатель.

Взлет возможен и без катапульты.

Небольшая воздушная акробатика - вне учебной программы, по просьбам слушателей. Ну нельзя вот так взять и не полетать:

На официальной странице компании "Съемка С Воздуха ", организовавшей курсы, с расписанием занятий, описанием учебных разделов. Geodrone-L , учебный аэрофотосъемочный комплекс, на котором проводились занятия.

PS. Еще заранее похвастаюсь, официальный статус обучения сподвиг на написание официальных учебных материалов. Руководство по дрону самолетного типа на Pixhawk готово, и за одним учебные материалы в стиле делай раз-делай два- получай цифровую модель, т.е. по обработке данных аэрофотосъемки в фотограмметрическом пакете Photoscan и ERSI Arcgis. В свободный доступ такое пока рано, а может и никогда, только только в бумажном виде.

Оператор дронов — опытный авиатор, который отвечает за наземное управление БПЛА. Он выполняет управление, составляет план полета, принимает данные с дрона, занимается их обработкой. Профессия подходит тем, кого интересует физика и информатика (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).

Краткое описание

За последние 50 лет наука шагнула вперед, благодаря чему были созданы смартфоны, компьютеры, БПЛА (беспилотные летательные аппараты). Изобретение новых видов техники стало причиной появления интересных профессий: программисты, IOS-разработчики, операторы дронов. Последняя профессия в России официально появилась в 2017 году, к людям, претендующим на эту вакансию, выдвигаются очень строгие требования:

• высшее или среднее техническое профильное образование, связанное с авиацией;
• понимание принципов работы летательной техники;
• технический склад ума.

Дроны широко используются во всех сферах нашей жизни, но подготовленных специалистов, которые способны управлять БПЛА, мало, поэтому профессию можно считать очень перспективной и полезной. БПЛА используют для поисковых и военных операций, в киноиндустрии, рассмотрим другие сферы применения:

• частная видеосъемка (свадьбы, дни рождения, концерты и другое);
• научные исследования (метеорология, зоология и другие);
• оказание помощи населению во время наводнений, пожаров, торнадо и других природных катастроф;
• промышленность, разработка новых месторождений полезных ископаемых и т. д.;
• доставка грузов.

Областей применения очень много, в перспективе дроны смогут осуществлять транспортировку людей, животных, крупногабаритных грузов.

Особенности профессии

Оператор дрона — технический специалист, имеющий профессиональную подготовку и узкую специализацию. Эксперты считают, что эта профессия всего через несколько десятков лет потеряет свою популярность, ведь людей заменит автоматика. В обязанности оператора БПЛА входит выполнение таких работ:

• подготовка дрона к полету;
• создание полетных заданий;
• контроль технического состояния беспилотника;
• получение и обработка данных;
• прикрепление к БПЛА разных видов цифровой техники;
• принятие решений во время нештатных ситуаций;
• техобслуживание беспилотников;
• выполнение несложных ремонтных работ;
• анализ полученных цифровых материалов, их обработка;
• ведение документации.

У оператора, работающего с дронами, должна быть отличная моторика, быстрая реакция и мышление, ведь он обязан мгновенно принимать решения во время непредвиденных ситуаций, предупреждая человеческие жертвы, разрушения, материальные потери.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы

1. Редкая профессия, поэтому операторы очень востребованы.
2. Дроны — это будущее, поэтому спрос на операторов постоянно будет расти.
3. Работа с современной техникой и программами.
4. Интересный и социально полезный труд.
5. Солидная заработная плата.
6. Постоянное обучение и саморазвитие.
7. Работа неопасная.
8. Возможность получить новую специализацию для авиаторов любого возраста.

Минусы

1. Оператор несет огромную ответственность.
2. Халатность приведет к материальным потерям и человеческим жертвам.
3. Работа сидячая, активным людям она может показаться монотонной.

Важные личные качества

Оператор дронов — это увлеченный и талантливый человек, который отличается сдержанностью, невероятной педантичностью, техническим складом ума, логическим и аналитическим мышлением, стрессоустойчивостью. Эту профессию выбирают люди, которые имеют базовую подготовку и хорошо знакомы с авиацией, они влюблены в разные виды летательных аппаратов.

Обучение на оператора дронов

Профессия была официально признана недавно, поэтому сегодня различные учебные заведения предлагают людям, имеющим профильное образование в сфере авиации, пройти курсы переподготовки. Но изначально необходимо получить образование, абитуриент может пойти по одному из нижеописанных путей:

• поступление в летное училище или колледж, куда можно подавать документы после 9-11 класса;
• поступление в авиационный вуз после школы или профильного училища.

При поступлении необходимо сдавать экзамены по математике и русскому языку, физике, перечень зависит от вуза, в который вы будете подавать документы. Заметим, что к поступлению в авиационные вузы студент должен хорошо подготовиться, ведь оцениваются не только его знания, но и физическое состояние (рост, вес, выносливость и другие параметры).

После обучения в вузе необходимо пройти курсы профессиональной дополнительной подготовки, где студентов познакомят с особенностями дронов, дадут возможность поработать с симуляторами.

Учебный центр ZALA AERO

В учебном центре ожидают студентов, которые в перспективе желают стать операторами дронов. Группы состоят не более чем из 15 человек, помещения центра великолепно оборудованы: новейшая техника, программы-тренеры, симуляторы, автопарк, необходимый для проведения занятий на открытой местности. Среднее время обучения составляет 2-3 недели, в программе теория и очень много практики, ведь студенты получат возможность управлять дронами в разное время суток, при сложных погодных условиях. Авиаторы, пройдя обучение, получают сертификат, который даст им возможность работать оператором БПЛА.

Летные училища

1. Егорьевский авиационный технический колледж.
2. Сетуньский вечерний авиационный техникум.
3. Жуковский авиационный техникум имени В.А. Казакова.
4. Авиационно-транспортный колледж.
5. Борисоглебский учебный авиационный центр подготовки лётного состава им. В. П. Чкалова‎.
6. Тамбовское высшее военное авиационное училище лётчиков имени М. М. Расковой‎.
7. Омский летно-технический колледж имени А. В. Ляпидевского.
8. Калужское летно-техническое училище.

Высшее образование

1. Московский авиационный институт.
2. Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана.
3. Военный авиационный инженерный университет.
4. Челябинский военный авиационный институт штурманов.
5. Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации.

Место работы

Дроны используются в разных сферах нашей жизни, поэтому оператор БПЛА сможет найти работу в военных структурах, частных компаниях и коммерческих организациях, занимающихся промышленностью, торговлей, научно-исследовательской работой. Операторы могут работать на себя, снимая свадьбы, концерты, сотрудничая с киностудиями, рекламными агентствами и другими компаниями, которым необходимы качественные фотоснимки и видеозаписи.

Оплата труда

Профессия новая и перспективная, поэтому оператор дронов, имеющий профильное образование и сертификат, может получать очень высокую зарплату. Размер оклада зависит от компании, в которой оператор работает, региона проживания, уровня технической подготовки.

Заработная плата в Москве

• 50000-120000 руб.

Заработная плата в России

• 40000-100000 руб.

Профессиональные знания

Уровень профессиональных знаний должен быть безупречным. Часто оператор производит мелкий ремонт БПЛА, контролирует его состояние, поэтому он обязан быть отличным инженером, хорошо разбираться в физике, географии. Плюсом станет наличие водительских прав, знание технического иностранного языка, необходимого для изучения сопроводительной документации и исследований зарубежных ученых.

1. Использование современных систем навигации и управления.
2. Техника безопасности при эксплуатации дрона.
3. Устройство дрона, умение выполнять мелкий ремонт.
4. Теоретическая механика.
5. Автоматизированное проектирование.
6. Прикладная гидро- и аэродинамика.

В Москве и Ижевске созданы и успешно работают два обучающих центра беспилотной авиации. Сформирован преподавательский состав из лучших высококвалифицированных специалистов группы компаний «Беспилотные системы», обладающих большим практическим опытом. За долгие годы их работы создана и постоянно пополняется база данных различных непредвиденных ситуаций. На всем этапе обучения преподаватели моделируют эти ситуации с учениками, постепенно передавая им весь свой опыт. Комплекс специализированных тренажеров и программ, разработанных на предприятии, позволяет моделировать различные условия полета и подготовить операторов БПЛА к возможным непредвиденным обстоятельствам и способам их устранения.

По уровню оснащения современные беспилотные летательные аппараты (БПЛА) не уступают пилотируемым самолётам, следовательно, управление БПЛА является сложной, требующей фундаментальных знаний и специальных навыков задачей.

В момент выполнения БПЛА целевой задачи между оператором, находящимся на пункте дистанционного управления, и БПЛА в режиме реального времени поддерживается постоянная двухсторонняя связь. Оператор отслеживает не только телеметрические данные, адекватность поведения самолета, погодные условия, правильность выполнения полётного задания, но и информацию, поступающую от целевой нагрузки, дает оценку этим данным и на основании этого вносит корректировки в полетное задание БПЛА.

Очевидно, что при таком большом количестве исходных данных наиболее уязвимым звеном возникновения внештатной ситуации или аварии является непосредственное управление БПЛА.

Основательно к решению вопроса профессиональной подготовки операторов БПЛА подошла группа компаний «Беспилотные системы» (г. Ижевск www.сайт). Компания «Беспилотные системы» не ограничивает сферу своей деятельности только на серийном производстве БПЛА, её интересы распространяются и на применение БПЛА в разных отраслях народного хозяйства.

Совместно с крупнейшими отечественными компаниями «Беспилотные системы» на протяжении многих лет ведут фундаментальные научные исследования по созданию методик низко высотного дистанционного зондирования земли, таких как: кадастровые исследования земель, сельское хозяйство (определение различных заражений сельскохозяйственных культур и почв), различные геологические исследования и многое другое. Вследствие чего, компания «Беспилотные системы» накопила огромный опыт в области пилотирования самолетов в условиях жестких требований, определяемых параметрами целевой аппаратуры и поставленных задач.

Специалистами группы компаний «Беспилотные системы» была разработана обучающая методика пилотирования БПЛА, основанная на дифференциальном подходе к обучению, а именно - обучаемый оператор приобретает не только знания пилотирования БПЛА, но и необходимые знания и методические указания для выполнения конкретной целевой задачи.

В теоретической части курса подготавливаемый оператор БЛА изучает принципы работы БПЛА и основы знания аэродинамики, технологию изготовления основных узлов летательного аппарата, состав и функции целевой нагрузки, приобретает знания и навыки работы со специализированными программными пакетами для дешифровки и обработки целевой информации.

В практической части курса будущие операторы беспилотного летательного аппарата изучают методы выбора и подготовки стартовой площадки, особенности предполетной подготовки самолёта, отрабатывают старт и посадку.

В заключение программы обучения проводятся полеты с участием реальных БПЛА Supercam группы компаний «Беспилотные системы». Помимо этого, в компании ведется обучение специалистов, оказывающих техническую поддержку при эксплуатации производимых комплексов БПЛА. По итогам обучения выдается сертификат государственного образца, свидетельствующий о присвоении квалификации «Оператор беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Supercam».

Беспилотные самолетные технологии сами по себе уже не могут существовать. Каждый серийный аппарат разрабатывается под определенную целевую задачу, поэтому создание надежной оптимизированной техники невозможно без знания её эксплуатации. Группа компаний «Беспилотные системы» гармонично сочетает как создание, так и эксплуатацию БПЛА, что позволяет не только создавать специализированные БПЛА эффективнее конкурентных аналогов, но и грамотно обучать будущих операторов беспилотных авиационных систем.