директор Центра искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ, кандидат физико-математических наук
Константин Сергеевич Амелин
НЬЮСМЕЙКЕР
Кейсы
13.03.25
Ученые СПбГУ создают беспилотные летательные аппараты для транспортировки медицинских препаратов и оборудования. Разработка позволит оказывать оперативную помощь жителям труднодоступных районов, а также тем, кто попал в ДТП и оказался в чрезвычайной ситуации.
Дроны-курьеры СПбГУ смогут доставлять лекарства и медтехнику
В Центре искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ ученые с 2019 года разрабатывают беспилотные летательные аппараты, которые можно применять для решения важных общественных задач. Специалисты уже создали БПЛА-комплексы для охраны заповедников и для ускоренного поиска пропавших людей. Теперь исследователи трудятся над созданием беспилотников, способных доставлять лекарства и медицинское оборудование в места, до которых сложно оперативно добраться наземным путем. Например, в отдаленные населенные пункты.
По данным Федеральной службы государственной статистики, они имеются в 25 % регионов России. В общей сложности в стране насчитывается более 2300 труднодоступных деревень и сел, а численность их населения в сумме составляет свыше 550 000 человек. В местах жительства этих людей зачастую нет не только больниц, но и аптек. Аналогичная ситуация наблюдается и в садовых товариществах, число которых, согласно сведениям Союза садоводов России, превышает 87 000. Разработка ученых СПбГУ позволит обеспечить граждан таких поселений медицинской помощью.
Также дроны СПбГУ смогут переправлять медикаменты в зоны чрезвычайных ситуаций (например, паводков и лесных пожаров) и на участки дорожно-транспортных происшествий, куда из-за пробок или особенностей трассы долго добираться машинам скорой помощи.
Что внутри?
Для этого проекта ученые планируют адаптировать квадрокоптер, ранее разработанный в Центре искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ. Этот дрон отличается простой и быстровоспроизводимой конструкцией. И корпус, и электронная «начинка» изготавливаются из материалов, широко доступных в российских строительных магазинах.
Еще одно преимущество беспилотника СПбГУ — наличие безопасных аккумуляторов с длительным сроком службы. Ученые экспериментировали с различными источниками энергии, доступными на рынке, и в итоге выбрали для своего коптера наиболее эффективный.
Константин Сергеевич Амелин
директор Центра искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ
«Мы отдали предпочтение аккумуляторным ячейкам, которые имеют большую емкость, то есть способны хранить значительное количество энергии, но не обладают большой токоотдачей, то есть способны выдавать энергию ограниченным потоком. При этом они не очень тяжелые и остаются активными даже в сложных условиях. Например, выдерживают понижение температуры до -20 °C. С этими аккумуляторами наш прототип-квадрокоптер с полукилограммовым грузом смог без подзарядки летать около часа. Это хороший показатель для современного БПЛА-доставщика».
Максимальная же грузоподъемность дрона, созданного специалистами СПбГУ, сейчас составляет 2,5 килограмма. Это значит, что он уже способен перевозить базовые наборы для оказания первой помощи и некоторые системы для реанимации, в частности портативные легкие дефибрилляторы и мобильные аппараты искусственной вентиляции легких. В будущем ученые увеличат грузоподъемность беспилотника, если у заказчика будет такая потребность.
Самостоятельная навигация
Исследователи оснастят квадрокоптер системой автоматического управления. В Центре искусственного интеллекта СПбГУ уже создано соответствующее программное обеспечение. Оно позволит беспилотнику самостоятельно определять оптимальный маршрут, следовать по нему, а в случае неполадок приземляться в заранее определенных для этого безопасных местах. Пользователю достаточно будет обозначать доставщику точки получения и выгрузки медикаментов и давать указания «лети» и «садись».
«Наш научный коллектив создал в Telegram простой чат-бот, с помощью которого можно подключаться к дрону-курьеру и отправлять ему команды. Этот способ управления БПЛА хорошо подходит, если конечными пользователями выступают обычные граждане: многим из них мессенджеры понятны и удобны, — отмечает Константин Амелин. — При этом наша команда по запросу заказчика может перенести управление и на другие площадки. Например, в отдельное приложение, на сервер компании или ведомства, которые захотят внедрить в практику доставку лекарств и медоборудования беспилотниками».
Надежные и внимательные
Коптер-курьер исследователей СПбГУ также будет обеспечен кибериммунитетом, то есть встроенной защитой от кибератак. Этого удастся достичь за счет интеграции в беспилотник специального блока безопасности, изготовленного специалистами Центра искусственного интеллекта и науки о данных Университета.
Константин Сергеевич Амелин
директор Центра искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ
«Дрон с таким элементом в январе 2025 года мы презентовали президенту страны Владимиру Владимировичу Путину и Правительству Российской Федерации. На данном этапе кибериммунный коптер уже способен противостоять попыткам фальсификации маршрута и угону. И мы продолжаем развивать защиту БПЛА-доставщиков: например, сейчас создаем новый элемент, который сможет сигнализировать дрону, где имеются безопасные зоны для полета, а куда нельзя залетать».
Еще одна технология, которой при необходимости ученые готовы снабдить беспилотники для доставки медикаментов, — компьютерное зрение, то есть способность распознавать окружающие объекты. По словам Константина Амелина, такое дополнение может потребоваться коптерам, которые будут работать на территориях со сложным ландшафтом, например в холмистой и гористой местности. Компьютерное зрение поможет им миновать препятствия и сведет к минимуму риск столкновения и падения.
Для полетов по равнинным территориям подойдут дроны без подобной технологии. Разработчикам будет достаточно прописать беспилотникам возможные маршруты передвижений. При этом производство и использование таких БПЛА будет более дешевым.
Подготовка к выпуску
Разработка ученых СПбГУ сможет выйти на рынок, когда в России утвердят юридические нормы, касающиеся гражданских полетов БПЛА и доставки грузов с их помощью. Как отмечает Константин Амелин, работа в этом направлении уже ведется в российских государственных ведомствах. Их решения ожидают не только разработчики дронов, но и службы спасения, и бизнес-сообщество.
Специалисты Центра искусственного интеллекта СПбГУ параллельно с разработкой коптеров-курьеров тоже изучают юридическую сторону вопроса: они проводят мониторинг правовых и социальных проблем, которые могут возникнуть при применении беспилотников. На основе этого анализа ученые разрабатывают рекомендации по безопасному использованию дронов-доставщиков. Исследователи надеются, что их усилия будут способствовать более скорому принятию юридических норм для гражданских БПЛА на государственном уровне.
«Когда в стране утвердят правовую базу и воздушные коридоры для дронов-курьеров, нашей команде останется провести работы по опытной эксплуатации беспилотников. Возможно, после этих испытаний потребуется немного доработать аэродинамику коптеров и боксов для груза: например, адаптировать их к более сильному ветру. В остальном же дроны-доставщики медикаментов готовы к выпуску на рынок», — добавляет Константин Амелин.
В помощь властям и спасателям
Коптеры-курьеры ученых Университета будут полезны властям тех субъектов РФ, в которых имеются труднодоступные поселения. С помощью разработки исследователей СПбГУ региональные и муниципальные администрации, к примеру, смогут ежемесячно направлять в отдаленные деревни и села жизненно важные препараты, новое портативное медоборудование, иммунные сыворотки и вакцины для профилактики и лечения различных заболеваний, а также лекарства, которые необходимо планово принимать жителям этих населенных пунктов. Еще у властей появится возможность экстренно обеспечивать местных фельдшеров закончившимися или редкими средствами.
Используя БПЛА, администрации к тому же смогут частично выполнить цели национального проекта «Беспилотные авиационные системы» и планы Министерства здравоохранения РФ по развитию беспилотной доставки лекарств.
Константин Сергеевич Амелин
директор Центра искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ
«Разработка также будет востребована у спасательных и дорожных служб. Например, на постах ГИБДД, расположенных вдоль трасс, можно организовать "стоянки" дронов-доставщиков, которые будут подключены к единой сети связи МЧС. В таком случае, когда на определенном участке дороги произойдет ДТП и сигнал о нем через ГЛОНАСС поступит спасателям, они смогут оперативно определить ближайший к месту происшествия коптер и дать ему команду на вылет».
В подобных обстоятельствах дрон быстрее, чем скорая, доставит необходимые для первой помощи препараты и расходные материалы. Благодаря этому появится возможность спасти жизни тех людей, которые в результате аварии оказались в тяжелом состоянии. До приезда медиков спасательные мероприятия сможет провести, к примеру, оказавшийся на месте ДТП человек, которого по телефону проинструктирует специалист скорой или МЧС.