Исследования проводились в лаборатории Createk, специализирующейся на робототехнических решениях для динамических систем. В серии испытаний дрон DART совершил 38 успешных посадок подряд на платформу пикапа, движущегося по треку с высокой скоростью. Результат, по словам разработчиков, способен изменить принципы применения дронов — от военной разведки до быстрой логистики, где важны мобильность и минимальные задержки.
До сих пор посадка на движущиеся объекты оставалась одной из самых трудных задач для аэродронов. При скоростях свыше 60 км/ч сопротивление воздуха заставляет дрон наклоняться вперёд, что приводит к риску удара пропеллерами о поверхность или к отскоку при касании. Попытки решить эту проблему с помощью стандартных шасси или систем стабилизации не приносили успеха: конструкции ломались, а аппарат терял управление.
Команда Createk предложила решение, сочетающее фрикционные амортизаторы и реверсивную тягу. В момент касания дрон не просто тормозит, а одновременно «прилипает» к поверхности, поглощая энергию удара и создавая прижимное усилие в противоположном направлении.
«Наш подход — это комбинация быстрого пикирования, лёгких амортизаторов и мгновенного реверса тяги. Она делает посадку устойчивой даже при сильных порывах ветра или ошибках навигации», — объяснил руководитель проекта, аспирант кафедры машиностроения Айзек Танни. Вместе с коллегами Джоном Бассом и Алексисом Люссье-Дебьенсом он несколько лет работал над алгоритмами управления и системами обратной связи, позволяющими дрону адаптироваться к непредсказуемым движениям цели.
Как это работает
Вес аппарата DART составляет всего 2,4 кг, однако он способен выдерживать резкое торможение при контакте с движущейся платформой. Во время посадки дрон отслеживает транспортное средство сверху и затем уходит в вертикальное пикирование, корректируя траекторию каждые доли секунды. Непосредственно перед касанием система автоматически выравнивает положение корпуса, чтобы все четыре опоры соприкоснулись одновременно.
Фрикционные стойки принимают на себя основную часть кинетической энергии, а реверсивная тяга мгновенно активируется, чтобы «вжать» дрон в поверхность. Это устраняет эффект отскока, и аппарат остаётся зафиксированным даже при неравномерном движении автомобиля.
В результате посадочный диапазон — сочетание скоростей, углов и турбулентных условий, при которых возможна успешная посадка, — вырос в 38 раз по сравнению с предыдущими конструкциями. Для авиационной робототехники это сравнимо с переходом от первых автопилотов к полностью автономным системам.
Применение: от армии до логистики
Создатели DART видят очевидные перспективы для использования технологии в реальных миссиях. Военные беспилотники смогут приземляться на движущиеся командные машины, не дожидаясь их остановки. Логистические операторы — передавать грузы между фурами прямо на трассе. Спасательные службы — использовать дроны для доставки оборудования или образцов на катера и вездеходы в сложных погодных условиях.
Поскольку DART построен на доступных компонентах и не требует сложных сенсорных систем, исследователи считают, что технология может быть внедрена в коммерческие модели уже в ближайшие годы. «Это не лабораторный прототип, а демонстрация того, что воздушные и наземные системы могут действовать как единый организм, не теряя темпа движения», — говорит Люссье-Дебьенс.
В мире растёт интерес к подобным решениям. В 2024 году инженеры DARPA и Lockheed Martin представили экспериментальные дроны, способные дозаправляться в воздухе и садиться на корабли в движении, но система Шербрука стала первой, доказавшей устойчивость при скоростях свыше 100 км/ч на земле.
Работа канадских инженеров приближает беспилотные системы к состоянию «непрерывной мобильности» — когда дроны больше не требуют базовой станции, а могут взаимодействовать с движущимися объектами в реальном времени. Это может стать ключевым звеном в будущей транспортной экосистеме, где грузовые автоколонны, воздушные курьеры и автономные наземные платформы обмениваются задачами и ресурсами без остановок.
По словам исследователей, следующей целью станет автоматическая посадка при более высоких скоростях и в неблагоприятных погодных условиях. Createk уже работает над новой версией DART с улучшенной системой визуального слежения и адаптивным управлением тягой.
