Майбутнє дронів: інженери представили БПЛА з неймовірною маневреністю та зором в усі боки

Як PULSAR II долає обмеження сучасних літальних апаратів?

Сучасні безпілотні літальні апарати стають незамінними в таких сферах, як картографування, інспекція об'єктів і сільське господарство. Проте ефективність їхньої роботи часто обмежена кутом огляду сенсорів, енергоспоживанням і вразливістю до перешкод. Нова розробка дослідників з Університету Гонконгу, описана в журналі Nature Communications 21 травня 2026 року, пропонує вирішення цих проблем у вигляді дрона PULSAR II.

PULSAR II – це автономний безпілотник з одним приводом, керований лише одним двигуном, який забезпечує повну маневреність у трьох вимірах та природне самообертання. Саме цей рух дозволяє системі LiDAR мати всеспрямоване поле зору, що повністю усуває неспостережувані або "сліпі" зони.

Після зльоту може бути побудована повна карта хмари точок внутрішнього середовища без жодної неспостережуваної зони, включаючи стелю та підлогу,
– прокоментували автори дослідження.

Така можливість є критично важливою для навігації у вузьких та складних просторах, оскільки дрону не потрібно здійснювати додаткові рухи для ідентифікації невідомого простору.

Фізичні характеристики

Конструкція апарата вагою 1122,3 грама оптимізована для тривалих польотів та стійкості. Основну вагу складають LiDAR (22,4%), захисна рама (20,8%) та акумулятор ємністю 2420 міліампер-годин (19,5%).

Для забезпечення всеспрямованого зору LiDAR встановили вертикально з нахилом 90 градусів, що під час обертання корпусу дозволяє сканувати повну сферу. На відміну від попередніх прототипів, корпус PULSAR II сконструйований так, щоб він не блокував огляд знизу, а проміжки між лопатями пропелера, що обертаються, дозволяють спостерігати простір зверху.

Висока маневреність

Для досягнення високої маневреності вчені застосували метод управління на основі прогнозних моделей, що дозволило мінімізувати кількість параметрів та забезпечити точне відстеження агресивних траєкторій.

Одним із ключових викликів була нелінійність приводної системи, яку вдалося компенсувати за допомогою моделі, побудованої на основі зібраних даних. Це дозволило PULSAR II успішно виконувати складні маневри, такі як переворот у повітрі, де прискорення досягало 22 метрів на секунду в квадраті.

Ці фото показують маневреність БПЛА на малій території / Скриншот 24 Каналу / Фото Nan Chen та інші автори дослідження

Безпека польотів забезпечується не лише міцною рамою з вуглецевого волокна, а й спеціальним спостерігачем збурень (DOB) у системі управління. Цей модуль здатен розпізнавати й компенсувати зовнішні впливи, викликані зіткненнями.

Експерименти показали, що дрон зберігає стабільність навіть після удару м'ячем, скинутим з висоти 60 сантиметрів, або під час зіткнення з незакріпленою коробкою під час руху вперед.

Автономна навігація

PULSAR II продемонстрував вражаючі результати автономної навігації зі швидкістю понад 6 метрів на секунду в густих лісах та на підземних парковках. Завдяки використанню сучасних компонентів, зокрема LiDAR Livox Mid360 та батареї з високою щільністю енергії, загальна ефективність апарату зросла, а час зависання збільшився до 15 хвилин 50 секунд.

Порівняно з попередніми моделями, цей дрон є легшим на 112 грамів, попри наявність захисної рами та потужнішого комп'ютера.

Ця реалізація концепції повністю всеспрямованого поля зору на БПЛА з мінімальним набором компонентів раніше не була повністю досягнута,
– підсумовують науковці.

На жаль, вони поки що не говорять, коли такий дрон зможе вийти на ринок.

Вам також буде цікаво дізнатися: як дрони перетворюються на головну технологію XXI століття

Як уже давно помітила редакція та читачі, світ переживає справжню революцію безпілотних систем. Якщо ще 10 – 15 років тому дрони асоціювалися переважно з дорогими військовими апаратами або невеликими цивільними квадрокоптерами для відеозйомки, то тепер безпілотники стали однією з ключових технологій сучасної економіки, армії, науки та інфраструктури. Їхня роль стрімко зростає через поєднання кількох факторів – дешевшої електроніки, розвитку штучного інтелекту, компактних сенсорів, супутникової навігації та автономних систем управління.

Особливо сильний поштовх розвитку дронів дала війна в Україні. Саме тут безпілотники фактично змінили сучасну модель ведення бойових дій. Дрони використовуються для розвідки, наведення артилерії, перехоплення інших БПЛА, ударів по техніці, логістиці та навіть для морських атак. Через це провідні держави почали масово інвестувати у нові покоління автономних систем. У США Пентагон уже готує багатомільярдні програми розвитку автономної війни з акцентом на дешеві безпілотні платформи та рої дроні, пише The Guardian.

Втім, безпілотники давно вийшли далеко за межі військової сфери:

• Сьогодні їх активно застосовують у сільському господарстві для аналізу стану полів, обприскування культур і моніторингу врожаю.
• У промисловості дрони перевіряють трубопроводи, лінії електропередач і сонячні електростанції.
• У рятувальних операціях вони шукають людей після землетрусів, пожеж і повеней.
• Логістичні компанії тестують автоматичну доставку товарів.
• Міста починають інтегрувати безпілотники у системи моніторингу трафіку, безпеки та екстрених служб.

Головна тенденція останніх років – перехід від дистанційно керованих апаратів до автономних дронів зі штучним інтелектом. Вчені та компанії намагаються створити системи, які можуть самостійно орієнтуватися у просторі, ухвалювати рішення та працювати без постійного зв'язку з оператором. Це особливо важливо у зонах радіоелектронної боротьби або в умовах слабкого зв'язку.

Зібрали розробки вчених у сфері безпілотних літальних апаратів: ось найцікавіші

Одним із найцікавіших досліджень останнього часу стала робота, опублікована у журналі Nature. Дослідники продемонстрували повністю згенеровану штучним інтелектом систему управління дроном. ШІ сам написав програмний код для командного центру безпілотника, який був успішно протестований на реальному апараті. Система забезпечувала автономне планування польоту, навігацію, картографування та контроль місії практично без участі людини.

Ще один напрямок розвитку – рої дронів. Йдеться про десятки або навіть сотні апаратів, які можуть діяти як єдина система, подібно до колонії комах. Такі технології активно розробляють у США, Японії, Туреччині та Китаї. Турецька компанія Baykar нещодавно представила новий безпілотник K2 із функціями "роєвої автономії", коли кілька апаратів можуть координувати дії між собою без централізованого управління, пише Breaking Defense.

Японські інженери також тестують системи багатодронової автономії з використанням підкріплювального навчання. Під час випробувань дрони самостійно координували переслідування цілей та взаємодіяли між собою у реальному часі.

Важливим проривом стає розвиток "edge AI" – тобто штучного інтелекту, який працює безпосередньо на самому дроні, а не у хмарних серверах. Це дає змогу безпілотнику миттєво аналізувати відео, розпізнавати об'єкти та реагувати на загрози навіть без інтернету. Саме через це сучасні військові дрони стають дедалі важчими для придушення засобами радіоелектронної боротьби. Дослідження про це з'явилося на arXiv.

Активно розвиваються й нові матеріали та компоненти. Інженери працюють над легшими корпусами з композитів, енергоефективними батареями та надекономними процесорами для мініатюрних дронів. Дослідники вже демонстрували нанодрони вагою лише кілька десятків грамів із повноцінними системами комп'ютерного зору та автономної навігації.

Окрему увагу зараз приділяють захищеному зв'язку для безпілотників. Учені досліджують квантово-захищені канали передачі даних для майбутніх мереж 6G, щоб дрони могли безпечніше обмінюватися інформацією у повітрі.

Паралельно розробляються нові концепції великих автономних апаратів. Наприклад, у США проходить випробування MQ-25 Stingray – першого автономного палубного дрона-заправника для авіаносців. А в Індії створюють ударний безпілотник KAAL Bhairava з дальністю польоту близько 3000 кілометрів і системами автономного управління на базі ШІ, повідомляє TechRadar.

Можемо підсумувати, що сьогодні дрони поступово стають універсальною платформою – подібно до того, як смартфони стали універсальними комп'ютерами. Вони поєднують камери, сенсори, штучний інтелект, навігацію, робототехніку та мережеві технології. Саме тому країни та корпорації по всьому світу так активно інвестують у безпілотні системи – від них дедалі більше залежатимуть армії, промисловість, транспорт, логістика та навіть повсякденне життя.

Читайте більше про безпілотні технології на 24 Каналі:

• SpaceX хоче робити бойові дрони з голосовим керуванням та ШІ. Компанія бере участь у конкурсі Пентагону на розробку автономних ройових БПЛА.
• Німеччина готує безпілотний космічний апарат для орбітального бомбардування.
• DJI представила дрон із жестовим керуванням.
• Проривна технологія SHIELD захищає дрони від кібератак, аналізуючи дані з сенсорів та апаратних компонентів. Система використовує штучний інтелект для розпізнавання типу атаки та негайного відновлення управління дроном.