
Для большинства пилотов дронов LiDAR — это не то, о чем они задумываются в повседневной жизни. Если вам доводилось запускать более новую модель дрона DJI после захода солнца и наблюдать за тем, как он безопасно лавирует между препятствиями на пути домой, эта технология, скорее всего, уже выполнила свою работу незаметно для вас. Однако теперь этот крошечный датчик оказался в центре гораздо более масштабных дискуссий.
Федеральная комиссия по связи США (FCC) предложила классифицировать некоторые дроны иностранного производства, оснащенные передовыми технологиями вроде LiDAR, как системы «военного назначения» в рамках новых правил, направленных против китайских производителей БПЛА. Это предложение вызвало обеспокоенность, поскольку несколько новейших потребительских дронов DJI, включая Air 3S, Mavic 4 Pro, Mini 5 Pro и Neo 2, оснащены направленным вперед LiDAR главным образом по одной причине: чтобы уберечь пилотов-любителей от крушений.
Это порождает закономерный вопрос.
Если LiDAR внезапно привлек внимание регуляторов, почему DJI внедряет его практически в каждый выпускаемый премиальный потребительский дрон?
Ответ в гораздо большей степени связан с безопасностью полетов, чем с военным потенциалом.
Это все равно что дать дрону собственный фонарик
Большинство потребительских дронов сильно зависят от камер при обходе препятствий. Это отлично работает днем, когда света достаточно для того, чтобы камеры распознавали деревья, здания и другие опасности. Но как только солнце садится, эти визуальные датчики становятся гораздо менее надежными.
LiDAR решает эту проблему иначе. Вместо того чтобы ждать отраженного света, как камера, LiDAR активно излучает лазерные импульсы и измеряет время, необходимое им для возвращения. Это позволяет дрону создавать точную картину того, что находится перед ним, даже если окружающая среда слишком темная для нормальной работы традиционных камер.
Думайте об этом как о предоставлении дрону собственного невидимого фонарика, который работает независимо от внешнего освещения. Именно поэтому DJI все чаще позиционирует LiDAR как средство ночной безопасности, а не как функцию для фотосъемки.
Главная польза проявляется при активации функции возврата домой
Одно из главных преимуществ направленного вперед LiDAR от DJI проявляется не во время активного пилотирования, а когда вы им не управляете.
Если дрон теряет сигнал или вы нажимаете кнопку возврата домой (Return-to-Home, RTH), более новые модели летательных аппаратов DJI могут продолжать сканировать путь впереди с помощью LiDAR. При обнаружении препятствия аппарат может автоматически подняться примерно на 10 метров, чтобы перелететь его, прежде чем продолжить движение к точке взлета.
Если препятствие выше, чем дрон может безопасно преодолеть, он просто останавливается и зависает, ожидая перехода управления к пилоту.
Этот дополнительный уровень защиты становится особенно ценным в сумерках или при ночных полетах, когда ветки, деревья и здания гораздо сложнее различить с помощью одних лишь камер.
Камеры и LiDAR работают в паре
Существует заблуждение, что DJI заменила свою систему компьютерного зрения на LiDAR. Это не так.
Во время дневных полетов такие дроны, как Air 3S, полагаются в основном на свои оптические датчики для обхода препятствий. Бортовой компьютер полета автоматически определяет, когда должен подключиться LiDAR, объединяя информацию из обеих систем для повышения надежности.
Однако ночью ситуация меняется. Если камеры испытывают трудности из-за слабого освещения, направленный вперед LiDAR продолжает работать, позволяя дрону распознавать объекты впереди даже тогда эффективность систем визуального распознавания падает.
По заявлению DJI, датчик обеспечивает поле зрения 60 градусов по горизонтали и 60 градусов по вертикали, с эффективной дальностью обнаружения в ночное время от 0,5 до 25 метров для объектов с достаточной отражательной способностью. Более компактный Neo 2 имеет меньшую дальность обнаружения — от 0,3 до 8 метров, что обусловлено его компактными размерами и целевой аудиторией новичков.
LiDAR — это не магия
Несмотря на свои возможности, LiDAR имеет ограничения, и DJI открыто говорит о них. Система, как правило, не может надежно обнаружить:
- Тонкие провода
- Стекло
- Заснеженные ландшафты
Скорость полета также имеет значение. Даже если LiDAR обнаружит препятствие, слишком быстрое приближение к нему может оставить недостаточно времени для реакции аппарата. Именно поэтому DJI рекомендует снижать скорость полета в условиях плохой освещенности.
Компания также отмечает, что обычные ночные объекты размером более чем около 2,5 сантиметров с достаточной отражательной способностью, как правило, обнаруживаются, хотя реальная эффективность зависит от окружающей обстановки.
Почему в спортивном режиме LiDAR отключается
Пилоты могут удивиться, узнав, что LiDAR активен не всегда. Переключитесь в спортивный режим (Sport mode), и DJI автоматически отключит направленный вперед LiDAR вместе с системой обхода препятствий. Это сделано намеренно.
Спортивный режим отдает приоритет максимальной скорости и отзывчивости, возлагая всю полноту ответственности на пилота.
Однако в обычном режиме (Normal) и режиме киносъемки (Cine) пользователи могут сами выбирать через меню безопасности, останется ли активной функция обхода препятствий и, следовательно, LiDAR. Если обход препятствий отключен, отключаются как система визуализации, так и LiDAR.
Крошечный датчик с продуманной инженерией
Если вы внимательно приглядитесь к Mavic 4 Pro, то можете заметить необычную деталь. Вместо того чтобы разместить датчик LiDAR прямо на носу, DJI закрепила его на правом переднем луче.
Это было не эстетическим решением. Крупный подвес камеры дрона и так занимает большую часть передней части корпуса. Переместив LiDAR на луч, инженеры DJI обеспечили датчику свободное поле зрения без ущерба для точности измерений и обнаружения препятствий.
В то же время Mini 5 Pro использует совершенно иное решение. Его LiDAR имеет конструкцию с раздельной структурой, что позволяет инженерам увеличивать угол наклона подвеса камеры и при этом встраивать передовые датчики обнаружения препятствий в ультралегкий летательный аппарат.
Оба дрона используют твердотельный LiDAR — более новую и компактную технологию, в которой отсутствуют громоздкие вращающиеся компоненты, ранее применявшиеся в ранних автомобильных лазерных сканерах.
Интересные детали, которые большинство владельцев не замечают
LiDAR использует невидимый свет, поэтому пилоты не увидят лазерный луч во время полета.
Тем не менее, камеры некоторых смартфонов могут улавливать слабое мигающее фиолетово-красное свечение, исходящее от датчика во время работы. В DJI отмечают, что определенные устройства, включая некоторые модели iPhone и iPad, могут вообще не фиксировать этот эффект.
Датчик также остается неактивным, пока дрон стоит на земле, и включается только после взлета. Даже при потере связи между дроном и пультом дистанционного управления LiDAR продолжает функционировать, позволяя сохранять работоспособность системы обхода препятствий во время автоматического полета.
Почему это важно именно сейчас
Долгое время LiDAR ассоциировался в основном с беспилотными автомобилями, промышленными геодезическими работами и дорогостоящим картографическим оборудованием. Сегодня он незаметно становится одним из важнейших обновлений безопасности в потребительских дронах. Именно это делает предложение FCC столь примечательным.
Тот самый лазерный датчик, на который регуляторы смотрят сквозь призму национальной безопасности все более пристально, также помогает обычным пилотам избегать ночных аварий, совершать более безопасные полеты по возвращении домой и ориентироваться в условиях, где одни лишь камеры могут не справляться.
Изменит ли в итоге предложение FCC доступность будущих моделей DJI в Соединенных Штатах, еще предстоит увидеть. Но одно уже очевидно: LiDAR больше не является уделом специализированных промышленных аппаратов. Он стремительно становится стандартной функцией на массовых камерокоптерах, и для многих пилотов это одна из самых полезных технологий, о работе которой в фоновом режиме они даже не подозревали.
Подробнее: Трюк с дронами DJI, который должен знать каждый создатель контента для соцсетей