Цифра- Научно-практический журнал

Даниил Кудрявцев, студент СамГТУ: «Беспилотники — не будущее, а ближайшее настоящее для бизнеса и инфраструктуры»

Даниил Кудрявцев, студент кафедры «Информатика и вычислительная техника» Самарского государственного технического университета и участник «Центра интеллектуальных и робототехнических систем», рассказывает о том, как пришел в мир беспилотных летательных аппаратов, над какими проектами работает и почему дроны становятся незаменимым инструментом для промышленности, сельского хозяйства и логистики.
Автор фото: Алекандра Белова

Когда ты впервые познакомился с беспилотниками и почему тебя это заинтересовало?

— Первое серьезное знакомство с беспилотными летательными аппаратами произошло на втором курсе в университете. Я пришел в институт уже с базовыми компьютерными навыками и сразу увлекся проектной деятельностью — прежде преимущественно в продуктовом программировании. На втором курсе меня пригласили в «Центр интеллектуальных и робототехнических систем» при СамГТУ, где как раз развивают робототехнику и беспилотные решения. Там я впервые погрузился в устройство дронов, разобрался в различиях между FPV-управлением и автономными платформами и выбрал для себя направление автономных систем с элементами искусственного интеллекта.

Расскажи, в чем заключается их разница?

— FPV-управление — это система полета от «первого лица». Такая технология позволяет видеть то, что «видит» дрон в момент полета. Они же, в свою очередь, делятся на два вида: аналоговые (подходит для гонок из-за минимальных задержек, однако имеет размытие и шумы) и цифровые (подходит для фристайла и обычного полета благодаря лучшему качеству изображения, однако стоит дороже, может терять изображение, а также имеет его задержку).

Направление автономных систем с элементами искусственного интеллекта — это область технологий, где программно-аппаратные комплексы способны самостоятельно воспринимать среду, принимать решения и выполнять действия без постоянного контроля со стороны человека. Ключевое отличие от классической автоматизации в том, что такие системы не просто следуют жестко заданным инструкциям, а адаптируются к изменениям, учатся на собственном опыте и работают в динамичных условиях.

Почему для тебя приоритетнее оказалась автономия?

— Помимо уже, наверное, очевидных перспектив, существует множество вызовов. Но для меня как раз в этом и состоит интерес. Человек может обеспечить должную безопасность и этичность действий автономных систем, а также защиту самих данных, с которыми они работают. Взамен мы получаем колоссальную оптимизацию процессов, что называется, до чего дошел прогресс — труд физический исчез. Отчасти перспектива действительно такова.

В будущем нас ожидает мультимодальное развитие, а это означает, что модели смогут обрабатывать разные типы данных. Я бы описал так: раньше автономные системы часто «видели» мир через один сенсор (одну камеру), а мультимодальный подход объединяет данные с разных «каналов» (зрение, слух, данные датчиков, текст), чтобы создать полную картину и действовать осмысленно.

Появятся более универсальные архитектуры, которые можно будет легко «дообучать» под новые задачи без полной перенастройки. На данный момент мы уже видим, например, самоуправляемые автомобили — так будет во многих сферах. В частности, меня заинтересовала именно возможность применить искусственный интеллект для задач инспекции и мониторинга.

Чем именно вы занимаетесь в центре и какие проекты реализуете?

— В центре у нас несколько команд, каждая работает над собственными решениями: одна собирает универсальный летательный аппарат, другая — наземного робота. Моя специализация — программирование автономных полетов и разработка алгоритмов для инспекций и мониторинга. Сейчас мы накапливаем библиотеку готовых решений, которые затем можно предлагать предприятиям для внедрения — от складской логистики до контроля инфраструктуры на промыслах.

Идея такая: единого «каталога» решений не существует, и создавать «коллекцию» готовых компонентов, модулей или навыков под конкретные задачи вам необходимо для вашего проекта. От проекта к проекту составные части можно комбинировать.

На каких дронах вы проводите соревнования и разработки?

— Для учебных и соревновательных задач мы используем Ready‑to‑use платформы уровня школьных курсов, например Robomaster от DJI. Эти модели удобны тем, что имеют готовый интерфейс приложения и позволяют быстро перейти к программированию логики и алгоритмов без глубокой доработки аппаратной части. Для промышленных задач применяются более сложные кастомные платформы, где все проектируется с нуля — от электроники до прошивки и аппаратных драйверов.

Какие навыки нужны, чтобы начать работать с дронами?

— В первую очередь нужно знать ключевые понятия: узлы (отдельные процессы, которые выполняют конкретную задачу), ROS-мастер (центральный координатор, который помогает узлам находить друг друга), сообщения, темы, сервисы, действия (механизмы обмена данными). Все это нужно для программирования, чаще всего для написания кода используется Python или C++. Далее дело за работой с этими инструментами.

Для конструктивной работы с аппаратной частью нужны базовые навыки электроники — пайка, понимание схемотехники и трассировки печатных плат, если вы планируете собирать кастомные решения. Для новичков полезно начать с готовых платформ, изучить документацию и практиковаться на простых задачах.

Как вы тренируетесь и развиваете свои компетенции?

— В программировании мы постоянно усложняем задачи: оптимизируем алгоритмы, применяем новые подходы и модели, адаптируем решения под конкретные трассы и сценарии задач. Участие в соревнованиях и региональных мероприятиях — важная часть тренировки: на прошедших состязаниях мы адаптировали готовые решения под условия и заняли второе место на региональных этапах «IQ Samara» и «Кубок губернатора».

В каких сферах дроны наиболее востребованы и почему это направление актуально?

— Беспилотники уже сейчас востребованы в агросекторе (мониторинг посевов, обработка полей), на складах (инвентаризация, инспекция), в нефтедобыче и на промышленных площадках (проверка состояния оборудования, контроль натяжения ремней и прочих узлов). Автономные системы уменьшают влияние человеческого фактора, повышают точность и надежность, позволяют работать круглосуточно. Это делает технологию особенно актуальной для автоматизации бизнеса и повышения эффективности производства. Беспилотники — не будущее, а ближайшее настоящее для бизнеса и инфраструктуры.

Есть ли в планах коммерциализация наработок или создание стартапа?

— В перспективе центр и его команды планируют предлагать готовые роботизированные решения различным компаниям. Сейчас мы формируем базу готовых модулей и прототипов — когда технологии станут массово применяться, такие решения можно будет внедрять на предприятиях в виде продуктов и сервисов (продавать лицензии или внедрять под ключ как услугу).

Какова ситуация с трудоустройством и спросом на специалистов в регионе?

— На данный момент в нашем регионе, по моим наблюдениям, активного «охотничьего» интереса со стороны компаний к студентам еще не очень много, хотя в Самаре уже построен ряд производств, связанных с транспортными и робототехническими технологиями. По указу президента регион к 2030 году должен стать центром подобных технологий, и я ожидаю, что ближе к этому сроку спрос на специалистов вырастет заметно.

Что посоветуешь тем, кто хочет начать с нуля и дойти до участия в университетских соревнованиях?

— Начинать стоит с изучения языка программирования и практики на готовых платформах — многие дроны имеют блочное программирование и доступную документацию. Важно пробовать, смотреть обучающие материалы и искать сообщества или кружки в университете. В институте проще подключиться к профильным центрам, где можно получить наставничество и работающие проекты. Также полезно углублять знания по физике, электронике, алгоритмам и структурам данных.

Как увлечение дронами повлияло на твою профессиональную траекторию?

— Переход к робототехнике расширил поле задач и дал больше вариативности в решениях: здесь требуется и аппаратная смекалка, и программирование, и знание алгоритмов. Это придало работе больше интереса по сравнению с продуктовым программированием, где задачи часто повторяются. Сейчас я сосредоточен на развитии в направлении автономных систем и робототехники — и ни о чем не жалею.

А что из себя представляет продуктовое программирование?

— Нужно не просто написать код, а создать решение, которое действительно закрывает реальную «боль» целевой аудитории. Разработчики активно участвуют в исследованиях: проводят интервью, анализируют поведение пользователей, чтобы понять, что действительно важно.

Вместо того, чтобы сразу писать весь функционал по четкому техническому заданию, команда выдвигает гипотезы о том, как решить ту или иную задачу. Создается тестовый продукт, который после получения обратной связи дорабатывается. Это тоже процесс глубокой аналитики, только здесь необходимо еще иметь «жилку» маркетолога.

Какие перспективы нас ожидают?

— В ближайшие 5–10 лет Самара увидит широкое внедрение робототехники и беспилотных систем в бизнес и инфраструктуру. А в долгосрочной перспективе, к 2030 году, регион способен стать одним из центров этих технологий при условии активной кооперации академии, бизнеса и производства.

Автор текста: Аполлинария Булыгина

Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.