This paper examines the process of developing an accessible simulator for training unmanned aerial vehicle (UAV) operators using virtual reality technologies. A comparative analysis of existing solutions (LiftOff, VelociDrone, DJI Virtual Flight) is presented, based on which their main shortcomings are identified. The article describes the implementation of a hybrid training system that includes modes of operation for the simulator via a PC and VR. Experimental data confirming the effectiveness of the developed application are presented, and conclusions are drawn regarding the potential for its application in training specialists in various fields—from agriculture to search and rescue operations.

Keywords: Virtual reality, unmanned aerial vehicle, operator training, simulator, training, trainer, FPV.

В современных условиях стремительное развитие робототехники и автоматизированных систем диктует новые стандарты подготовки кадров. Обучение операторов беспилотных летательных аппаратов сегодня — это не просто узкая дисциплина, а стратегическое направление, востребованное в сельском хозяйстве, экологическом мониторинге, поисково-спасательных операциях и сфере безопасности [1; 2]. Однако специфика подготовки таких специалистов накладывает определенные ограничения на использование реальной техники.

Внедрение специализированных симуляторов с применением технологий виртуальной реальности (VR) позволяет решить ряд критических задач. Во-первых, это существенно повышает обучаемость: иммерсивная среда обеспечивает глубокое погружение, что способствует более быстрому формированию мышечной памяти и навыков пространственного ориентирования. Во-вторых, использование тренажера полностью нивелирует риск повреждения или потери дорогостоящего оборудования, что неизбежно при первых вылетах новичков в реальных условиях [3]. Более того, применение VR для обучения операторов БПЛА сокращает время подготовки специалистов на 15–25 % и позволяет им лучше усвоить материал [4].

Особое внимание в данной работе уделяется сравнительному анализу подходов к подготовке. В рамках проекта «Сириус.Лето» по теме «Создание тренировочного симулятора для освоения БПЛА с применением VR-технологий» реализованы два основных режима обучения: классический (с использованием монитора) и инновационный (с применением VR-шлема). Это позволяет не только гибко подходить к учебному процессу, но и на практике оценить преимущества виртуального погружения перед традиционными методами визуализации данных.

Целью работы является разработка доступного и интуитивно понятного симулятора для подготовки операторов БПЛА, который обеспечит высокое качество обучения за счет использования VR-технологий.

На сегодняшний день рынок программного обеспечения для подготовки пилотов БПЛА представлен разнообразными симуляторами, каждый из которых имеет свои специфические характеристики [5]. Для обоснования разработки собственного симулятора необходимо провести сравнительный анализ наиболее популярных систем: LiftOff, VelociDrone и DJI Virtual Flight.

LiftOff . Данный симулятор (рисунок 1) считается эталоном в части графического исполнения и точности передачи визуальной среды. Он обладает большим выбором локаций и обучающих трасс разной степени сложности и позволяет создавать собственные трассы [6]. Симулятор отличает небольшая стоимость лицензии (около 1,8 тыс. рублей за копию) [7], высокая реалистичность физики, однако проект требует значительных вычислительных мощностей (минимум 16 Гб оперативной памяти и видеокарта уровня RTX 3060). Еще один минус — перегруженный интерфейс, что увеличивает время первичного освоения программы новичком до 4–5 часов [8].

Рис. 1. Пример трассы в симуляторе LiftOff

VelociDrone . Симулятор (рисунок 2) с наиболее реалистичной математической моделью поведения дрона в воздушном потоке. Плюс системы в ее легкости: она стабильно выдает 120 FPS даже на средних ноутбуках. Минус — крайне устаревшая графика и отсутствие полноценной поддержки современных VR-шлемов в базовой версии, что значительно снижает эффект погружения по сравнению с полноценными VR-решениями [9].

Рис. 2. Пример окружения в симуляторе VelociDrone

DJI Flight Simulator . Фирменное приложение (рисунок 3) от лидера рынка дронов. Плюсы — полная совместимость с реальными пультами DJI. Однако система закрытая и не развивается с 2020 года: она поддерживает только 5–6 моделей собственных дронов компании и не позволяет эмулировать самосборные FPV-квадрокоптеры, которые используются почти во всех прикладных задачах [7].

Рис. 3. Пример окружения в симуляторе DJI Virtual Flight

Симулятор, разработанный в рамках проекта «Сириус.Лето» (рисунок 4) по теме «Создание тренировочного симулятора для освоения БПЛА с применением VR-технологий», создавался на платформе Varwin и призван занять нишу максимально доступного и гибкого тренажера. В отличие от вышеупомянутых аналогов, разрабатываемый симулятор ориентирован на гибридную систему обучения.

Доступность: системные требования оптимизированы так, что комплекс стабильно работает на подавляющем большинстве компьютеров в среднестатистическом учебном классе. Легкость освоения, интуитивно понятный интерфейс значительно сокращают время входа в процесс обучения.

Рис. 4. Симулятор, разработанный в рамках проекта «Сириус.Лето»

В ходе выполнения работы был разработан и обоснован подход к созданию доступного симулятора для подготовки операторов беспилотных летательных аппаратов, ключевой особенностью которого является интеграция технологий виртуальной реальности. Проведенный анализ подтвердил, что использование VR-тренажеров является эффективной альтернативой или необходимым дополнением к традиционным методам обучения, позволяя минимизировать материальные риски и ускорить процесс формирования профессиональных навыков у обучающихся.

Таким образом, поставленная цель достигнута: созданный симулятор представляет собой интуитивно понятный, безопасный и эффективный инструмент, который может быть востребован в самых разных сферах — от сельского хозяйства до поисково-спасательных служб.

Литература:

1. Зеленко Н. В., Науменко А. А. Технологии виртуальной реальности в профессиональном становлении и самоидентификации будущих летчиков // Проблемы современного педагогического образования. — 2021. — Вып. 71. — С. 35–37.
2. Науменко А. А., Князев А. С. Использование авиасимуляторов в учебном процессе авиационного вуза // Вестник Армавирского государственного педагогического университета. — 2021. — № 4. — С. 64–72. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-aviasimulyatorov-v-uchebnom-protsesse-aviatsionnogo-vuza/viewer (дата обращения: 28.02.2026).
3. Исаев Р. Р., Исмагилов А. А. Методические аспекты обучения пилотированию БПЛА с применением компьютерных симуляторов // Вестник Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы. — 2019. — № 2 (50). — С. 6–11.
4. Серебряков М. Ю. Виртуальная реальность как инструмент для подготовки операторов беспилотных летательных аппаратов // Труды 35-й Международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». — 2024. — С. 391–396.
5. Галкин Д. В., Петухов И. В., Танрывердиев И. О., Стешина Л. А., Стешин И. С., Курасов П. А. Разработка симулятора для обучения операторов беспилотных летательных аппаратов // Современные наукоемкие технологии. — 2024. — № 10. — С. 27–31.
6. Кубряков С. А., Углянский В. В. Использование симуляторов для обучения операторов FPV-дронов // Материалы конференции «Повышение обороноспособности государства — 2024». — С. 44–46.
7. Бирюков А. Д., Черемных М. М. Особенности применения и адаптации виртуальных тренажеров для подготовки операторов БПЛА различных типов и классов // Подготовка сотрудников правоохранительных органов, использующих в своей деятельности БВС : сборник научных трудов / под общей редакцией А. А. Яковенко. — Москва : ФКУ НПО «СТиС» МВД России, 2024. — 56 с.
8. Силкин А. А., Райко Г. А., Гнездилов В. Ю. Обзор современных программных симуляторов для подготовки операторов беспилотных систем мультикоптерного типа // Известия ТулГУ. Технические науки. — 2024. — Вып. 5. — С. 225–229.
9. Копытин К. С., Трутнев С. В. Виртуальные симуляторы и дополненная реальность как инструмент массового вовлечения в спорт гонок дронов // Вектор научной мысли. — 2025. — № 8 (25). — С. 194–196.