Užitočné trúdy

O tom, že drony nie sú iba zábavkou pre nadšencov, netreba nikoho mimoriadne presviedčať. Hoci sa z rôznych príčin ešte nestihli stať prirodzenou súčasťou najnižšieho obzoru nad mestami a krajinou, možnosti, ktoré ponúkajú, sú nesmierne.

Štart dronu z testovacieho zariadenia spoločnosti Zipline v Kalifornii, foto wikipédia/Roksenhorn, CC BY-SA 4.0

Relatívne tiché a ľahké bezpilotné lietajúce stroje, o ktorých, žiaľ, počúvame ešte vždy najmä v rámci vojnového spravodajstva, sú v skutočnosti ako stvorené pre civilné využitie: od pomoci pre oblasti ohrozené pandémiou cez monitorovanie prostredia až po donáškové služby. Na to, aby sa stali bežnou súčasťou nášho života, však ešte musia prekonať niektoré problémy.

Vojenský bzučiak, hi-tech civil

Niektoré zdroje uvádzajú ako prvé drony v dejinách teplovzdušné balóny s výbušninami, ktorými rakúska armáda ostreľovala Benátky počas bojov za ich nezávislosť v roku 1849. No ak má byť jedným zo znakov dronov ich riadený pohyb, tak ich história sa jednoznačne začala až v 20. storočí.
S vývojom bezpilotných lietadiel, aj keď vzhľadom na vtedajšie možnosti skôr teoretickým, začali v USA a Francúzsku už počas prvej svetovej vojny. V roku 1918 napríklad americká armáda vyvinula experimentálne rádiom riadené lietadlo bez pilota, nazvané Ketteringov chrobák, ktoré však nikdy nebolo použité v boji.
Prvé bezpilotné pravidelne používané lietadlo sa objavilo v roku 1935. Bol to prerobený dvojplošník typu de Havilland DH82B, vybavený vysielačkou a servomechanizmami na zadnom sedadle, pomocou ktorých sa dalo s lietadlom aspoň základne manévrovať. Slúžilo na výcvik streľby delostrelcov. Keďže lietadlo malo prezývku Včelia kráľovná, jeho bezpilotná verzia slúžiaca ako bezmocný pohyblivý terč dostala čoskoro meno, ktoré sa ujalo a slúži doteraz – anglické slovo drone označuje aj včelieho trúda.
Súčasné drony už nemotorného bzučiaceho lenivca veľmi nepripomínajú. A vojaci už dávno nie sú jediní, ktorí to oceňujú.
Podľa údajov Globe Newswire dosiahne v roku 2027 veľkosť globálneho trhu s vojenskými dronmi 23,78 miliardy dolárov. Veľkosť trhu s komerčnými službami dronov má však už do roku 2025 dosiahnuť 63,6 miliardy dolárov. Zatiaľ čo napríklad jeden vojenský dron typu Predator stojí asi 4 milióny dolárov a takmer vylučuje iné využitie okrem bojového, existuje nepreberné množstvo typizovaných a oveľa lacnejších civilných strojov, ktoré sa dajú v prípade potreby relatívne ľahko upraviť na konkrétne využitie.

Lieky miesto bômb

Dron firmy Wingcopter zabezpečujúci dodávku testovacích súprav na covid-19 v Škótsku, foto wikipédia/Akash 1997, CC BY-SA 4.0

Možnosti uplatnenia dronov sú limitované iba našou fantáziou. Využívajú sa na fotografovanie, prepravu a doručovanie tovaru, zber informácií pri katastrofách, drony s termálnymi senzormi sa používajú pri záchranných a pátracích činnostiach, mapovaní neprístupného terénu či monitorovaní dopravy. Kontrolujú štrukturálnu bezpečnosť stavieb, monitorujú stav plodín, identifikujú potrebu nasadenia pesticídov. Uplatňujú sa aj v meteorológii pri sledovaní búrok a predpovediach tornád a hurikánov. A to nerátame existenciu miliónov osobných rekreačných dronov od najjednoduchších zariadení s jedným rotorom až po výkonné kvadrokoptéry vybavené HD kamerovými systémami a GPS.
Vývoj je neuveriteľne rýchly. Keď technologická doména TechTarget nedávno sumarizovala míľniky vývoja v oblasti využitia dronov, medzi prvými spomenula rok 2012, v ktorom sa spoločnosť 3D Robotics začala špecializovať na osobné rekreačné drony – v súčasnosti dodáva bezpilotné stroje na fotografovanie a videografiu pre stavebníctvo a telekomunikácie. Šéf spoločnosti Amazon Jeff Bezos oznámil plán využívať bezpilotné lietadlá na doručovanie tovaru koncom roku 2013, v praxi ho však predbehla malá firma Flirtey z mesta Reno v americkom štáte Nevada, ktorá pomocou dronu úspešne doručila prvý balík v júli 2016.
Spoločnosť Zipline so sídlom v San Franciscu v októbri 2016 odštartovala doručovanie krvi a liekov do nemocníc v Rwande. V marci 2021 začala doručovať vakcíny proti covidu-19 poskytovateľom zdravotnej starostlivosti v Ghane v rámci iniciatívy OSN COVAX. V súčasnosti eviduje Zipline ročne viac ako 330 000 doručených zásielok najmä zdravotníckeho tovaru a jej drony nalietajú spolu milióny kilometrov. Firma Project Wing prvýkrát testovala doručovanie zásielok dronmi v septembri 2016 (začali s rýchlym občerstvením). V auguste 2021 prekročila hranicu 100 000 doručení: v austrálskom Logane napríklad len v prvom augustovom týždni doručila 4 500 dodávok, čo v priemere znamenalo jednu dodávku dronom každých 30 sekúnd počas prevádzkových hodín.

V roku 2013 dcérska spoločnosť DHL pre balíkové služby Deutsche Post AG testovala mikrodrony md4-1000 na doručovanie liekov, foto wikipédia/Frankhöffner, CC BY-SA 3.0.

Zíde z očí, z mysle nesmie

Zdalo by sa, že už nič nestojí v ceste vývoju, na konci ktorého budú nad našimi mestami bzučať roje strojov prevážajúcich rôzny tovar a neskôr azda aj ľudí z miesta na miesto, nad krajinou budú strážiť našu bezpečnosť, našu úrodu a naše životné prostredie, zatiaľ čo armáda osobných hračiek nám bude z výšok robiť úchvatné fotografie. Také jednoduché to nebude.
Jedným zo základných problémov je koordinácia flotíl bezpilotných lietadiel s bežnými leteckými prevádzkami. Pravidlá spolužitia nie sú jednoduché. Obloha nie je prázdna a pilot bežného dronu pri prevádzke v spodnom vzdušnom priestore (do 120 m) musí mať so svojím strojom ustavičný vizuálny kontakt. Skrátka, nemalo by tu platiť Zíde z očí, zíde z mysle, ako to dokazujú mnohé incidenty dronov s helikoptérami či lietadlami.
Pravda, existujú autonómne drony a systémy internetu dronov – IoD, v rámci ktorých sú aj bežné stroje schopné čoraz väčšej autonómie. Autonómne drony dokážu operovať vnútri priemyselných hál nielen bez vizuálnej kontroly pilota, ale aj bez signálu GPS. Navigujú sa kamerovým systémom, ktorý využíva neurónové siete a umelú inteligenciu, takže nielenže vidia aktuálny priestor okolo seba, ale dokážu detegovať poškodený tovar v sklade a podobne.

Problémy v meste

Dron spoločnosti Wing doručujúci tovar v Helsinkách, foto wikipédia/kallerna, CC BY-SA 4.0

Autonómne drony sú ideálne pre last mile delivery – dopravu tovaru z posledného skladu ku koncovému zákazníkovi. Práve tento úsek cesty býva problematický a využitie autonómnych dronov tu dáva ekonomický aj ekologický zmysel. Musí mať však stanovené jasné pravidlá. Na získanie plnej autonómie vo vonkajšom prostredí budú tiež potrebné radary a kamery schopné pozorovať akékoľvek prostredie, s ktorým sa dron môže stretnúť – najmä v nepriaznivom počasí.
Je relatívne ľahké navrhnúť bezpilotné lietadlo, ktoré dokáže bezpečne lietať vysoko nad mestom medzi dvoma vopred určenými bodmi alebo vertiportmi. Je však oveľa ťažšie navrhnúť také lietadlo, ktoré vám dokáže doručiť pizzu až pred dvere v mestskom prostredí, uviedol na stránkach firmy Robert Harwood, technický riaditeľ firmy Ansys špecializujúcej sa na priemyselný simulačný softvér. Najnáročnejšie časti každého letu sú priblíženie, pristátie a vzlet. V mestskej oblasti bude musieť pizza bot vykonávať tieto činnosti a zároveň sa vyhýbať domom, domácim zvieratám, ľuďom, šnúram na sušenie bielizne, vtákom a iným objektom na oblohe a či prispôsobovať sa počasiu. Kým autonómny dron nebude schopný spoľahlivo vykonávať tieto činnosti v mestskom prostredí, pripravte sa na to, že doručovateľovi pizze budete dávať obslužné.

Akú autonómiu chceme

Problémy slabého výkonu elektrických batérií vzhľadom na ich veľkosť azda pomôžu riešiť vodíkové palivové články. Riadenie môžu zlepšiť pokročilé radarové technológie pracujúce so systémami umelej inteligencie. Navyše, niekedy bývajú tieto činnosti sústredené do centier, takže samotné drony sú naozaj len trúdmi na konci reťaze: softvér spoločnosti Wing v Logane každý deň vykoná 15 miliónov simulácií zmien počasia a terénu – na vytváranie optimálnej trasy pre každý doručovací dron osve.
O tom uvažuje aj R. Harwood: Súčasná technológia dronov má svoje obmedzenia. Napríklad mnohé funkcie sú automatizované, ale na let zvyčajne dohliada odborník, ktorý je pripravený prevziať kontrolu. Nie je ani tak otázkou, kedy sa dočkáme autonómnych dronov, ako skôr otázkou, aké autonómne ich chceme.

R