Современное развитие технологий открывает новые перспективы для повышения эффективности и надёжности поисково‑спасательных операций. Одним из наиболее перспективных направлений здесь выступает использование беспилотных авиационных систем (дронов), оснащённых системами радиосвязи. В условиях чрезвычайных ситуаций традиционные средства связи зачастую оказываются недоступны — из‑за этого невозможно установить контакт между спасателями и пострадавшим. Отсутствие связи не позволяет спасателям составить точную картину происшествия и оценить состояние пострадавших, что может существенно увеличить время проведения спасательной операции.

Для решения этой проблемы была актуализирована разработка поисково‑спасательный дрон‑рация. Он позволяет поддерживать двустороннюю связь с пострадавшим и одновременно получать от дрона информацию о местонахождении спасаемых людей. Это инновационное решение призвано обеспечить надёжную связь с пострадавшим в экстремальных условиях, чтобы собрать более точные данные с места происшествия и грамотно выбрать план дальнейших действий.

Хотя беспилотная авиация активно развивается во всём мире и поисково‑спасательные дроны уже участвуют в операциях, дроны‑рации пока только начинают появляться — эта тема остаётся недостаточно разработанной. В рамках проекта объектом исследования выступают беспилотные авиационные системы, а предметом — спасение людей при помощи дронов.

Главная цель проекта — создать поисково‑спасательный дрон‑рацию. Для её достижения потребовалось решить ряд задач : сначала изучить теорию строения дрона и особенности его применения в спасательных операциях, затем разработать сам дрон‑рацию и подобрать необходимые компоненты, а после — собрать и протестировать готовую версию устройства.

Гипотеза проекта строится на предположении, что реально создать дрон с нужными лётно‑техническими характеристиками, который будет обеспечивать устойчивую связь между пострадавшим и спасателем. Чтобы проверить эту гипотезу и выполнить поставленные задачи, был применён комплекс исследовательских методов. В теоретическую часть вошли анализ литературы, интернет‑источников и нормативно‑правовой базы по теме, а также моделирование. Эмпирическая часть включала эксперимент, наблюдение, измерение и тестирование — все эти методы помогли оценить работоспособность решения на практике.

Эмпирическую базу исследования составили стендовые и полётные испытания разработанной модели дрона, проведённые на базе МАОУ лицея № 135. Практическая значимость проекта заключается в том, что созданный дрон можно применять в реальных спасательных операциях: он даёт спасателям необходимую информацию непосредственно от пострадавшего. Целевая аудитория проекта — государственные и волонтёрские структуры, занимающиеся поисково‑спасательной деятельностью, в том числе МЧС России.

В теоретической части проектной работы нами было проанализировано и рассмотрено понятие дрона согласно Воздушному кодексу Российской Федерации: под беспилотным воздушным судном (БВС) понимается воздушное судно, управляемое пилотом вне борта, а беспилотная авиационная система (БАС) включает само судно, средства управления и контроля, а также средства взлёта и посадки [1]. В обиходе такие аппараты называют дронами — дистанционно управляемыми судами без экипажа, которые бывают наземными, летающими и водными [4].

Изучение общего устройства БВС показало, что оно состоит из полётного контроллера (выполняющего роль «мозга» дрона и обрабатывающего данные с датчиков), регуляторов оборотов (передающих энергию от аккумулятора к мотору), бесколлекторных или коллекторных моторов (преобразующих электрическую энергию в кинетическую), рамы (каркаса для всех компонентов), радиоприёмника (передающего сигналы управления), аккумуляторной батареи (питающей электронику), пропеллеров (создающих подъёмную силу) и GPS‑модуля (обеспечивающего точное позиционирование) [5].

Анализ научно-методической литературы позволил выявить ключевые различия компонентов: например, рамы различаются по форме (X, H, квадрат и др.) и материалу (композитные, пластиковые, алюминиевые), аккумуляторы — по типу (LiPo, Li‑ion, LiFe) и характеристикам (ёмкость, напряжение, токоотдача), а радиоприёмники — по протоколу связи (мультипротокол, ELRS, Crossfire).

Особое внимание было уделено FPV‑дронам (с видом от первого лица), перспективным для спасательных операций — они оснащены камерой и видеопередатчиком (аналоговым или цифровым), пультом управления и FPV‑очками. Такие дроны поддерживают разные режимы полёта (PosHold, AltHold, Angle, Acro) и позволяют пилоту видеть изображение в реальном времени [3].

Установлено, что дроны эффективно применяются в спасательных операциях для обнаружения пострадавших (в т. ч. ночью и в условиях плохой видимости), быстрого обследования зоны бедствия, оценки масштабов разрушений и мониторинга обстановки [2]. При этом существующие решения не обеспечивают прямой связи с пострадавшими — это определило идею проекта создания дрона‑рации с аналоговой или цифровой связью, подобранной по параметрам мощности и дальности, чтобы восполнить данный пробел и повысить эффективность поисково‑спасательных работ.

В практической части проектной работы нами было осуществлено проектирование, сборка и тестирование поисково‑спасательного дрона‑рации.

Сначала была составлена схема дрона и подобраны компоненты с учётом поставленных задач (рисунок 1).

Рис. 1. Схема дрона с функцией двухсторонней связи

В качестве основы выбрана карбоновая рама удлинённой Х‑формы (5 дюймов) — она сочетает лёгкий вес и стабильность полёта, вмещая необходимое оборудование. Полетный контроллер для автономного полёта позволил интегрировать датчики, а одиночные ESC‑регуляторы оборотов заняли минимум места на раме. Бесколлекторные моторы с KV 1700 обеспечивают достаточную подъёмную силу (до 16,5 Н при полной нагрузке) для полёта с рацией и большой батареей.

Для устойчивой связи использован радиоприёмник с протоколом ELRS (дальность до 40 км), а для передачи видео — аналоговая камера с видеопередатчиком: такое сочетание даёт низкую задержку при умеренной стоимости. Пропеллеры (3 лопасти, 5,1 дюйма) из поликарбоната обеспечивают тягу и устойчивы к ударам. Литий‑полимерная батарея (6S, 3200 мАч) гарантирует до 20 минут полёта, а компактный GPS‑модуль с компасом — надёжную ориентацию в пространстве. Ключевой элемент — рация мощностью 5 Вт с дальностью до 10 км, позволяющая установить связь с пострадавшим. Общая стоимость проекта составила около 40 000 рублей.

Сборка включала монтаж рамы, пайку компонентов по схеме с проверкой контактов мультиметром и установку оборудования на раму с использованием вибропроставок — это снизило влияние вибрации на датчики полётного контроллера и повысило стабильность полёта. После подключения питания работоспособность дрона подтверждена по индикации моторов и электронных модулей.

На этапе настройки через конфигуратор были заданы параметры полётного контроллера (акселерометр, барометр, гироскоп), видеопередатчика (мощность 800 мВт, сетка BAND_B, канал 3), OSD (отображение времени полёта, заряда батареи, расстояния до точки взлёта и режима полёта), приёмника и GPS (функция возврата домой при потере связи). Также настроено направление вращения моторов — выбрано наружное как более практичное.

Испытания проведены в декабре 2025 года на базе МАОУ лицея № 135. Стендовые тесты подтвердили стабильный отклик на команды пульта. В малой полётной зоне (3×3×3 м) дрон успешно взлетел на 2 метра и сел без крена, качество видеосигнала оказалось удовлетворительным. В большой зоне (от 100 м²) в режиме Acro с имитацией поиска пострадавшего аппарат продемонстрировал плавный полёт, точную работу датчиков и надёжную связь через рацию.

Результаты показали, что характеристики дрона соответствуют целям проекта: он обеспечивает двустороннюю связь с пострадавшим и передаёт видео в реальном времени, что применимо в поисково‑спасательных операциях. Качество сигнала можно повысить за счёт перехода на цифровую связь, но текущая конфигурация уже отвечает базовым требованиям. Проект получил положительную оценку от Главного управления МЧС России по Свердловской области: отмечено, что при доработке дрон может быть внедрён в работу поисково‑спасательных отрядов.

Литература:

1. Ведерников Ю. В. Основы теории структурной оптимизации систем контроля и управления беспилотными летательными аппаратами / Ю. В. Ведерников. — СПб.: Политехника, 2022. — 367 с.
2. Исламгулов И Р. Управление БПЛА в сложной городской среде, разработка стратегий интеграции БПЛА в существующую инфраструктуру воздушного пространства / И. Р. Исламгулов, М. Д. Зятьков // Студенческий. — 2024. — № 41–2(295). — С. 18–20. — EDN CRDLEJ.
3. Никишев В. К. БПЛА — беспилотные летательные аппараты. Книга 1 Теория / В. К. Никишев. — Чебоксары: Изд-во Чуваш. Ун-та, 2020. — 112 с.
4. Ступницкий М. М. Рой БПЛА — новая парадигма применения малоразмерных БПЛА / М. М. Ступницкий, Л. О. Мырова, П. С. Королев // Электросвязь. — 2023. — № 4. — С. 2–10. — DOI 10.34832/ELSV2023.41.4.001. — EDN AAYRWJ.
5. Чернопятов А. М. Беспилотные авиационные системы / А. М. Чернопятов. — М.: Директ-Медиа, 2025. — 176 с.