drone operatiom system

Порівнюємо 3 найкращі операційні системи для дронів

Коли мова йде про вибір дрона, більшість людей в першу чергу думають про «залізо». І справді: якісна авіоніка, вбудовані датчики та двигуни дають обладнанню додаткову перевагу. Але програмне забезпечення може радикально покращити можливості БПЛА. Стабільність польоту, автономність виконання місій, відповідність нормативним вимогам, управління корисним навантаженням і навіть кібербезпека залежать від операційної системи, яка керує всім у фоновому режимі.

У цьому огляді порівнюємо три популярні операційні системи для дронів — Osiris OS, PX4 Autopilot, AuterionOS — щоб показати їхні сильні сторони, обмеження та типові сценарії застосування.

Osiris OS

Osiris AI пропонує модульну операційну систему для дронів разом із гнучким інструментарієм, який дозволяє встановлювати та запускати різноманітні додатки — від просунутої навігації та управління корисним навантаженням до картографування, виявлення цілей за допомогою ШІ та управління роєм.

Ключовою перевагою Osiris є поєднання модульності та безперервності роботи. Систему можна налаштовувати під різне апаратне і програмне забезпечення та різну логіку місій, залежно від сценаріїв використання. Також є кілька цікавих функцій: управління місією в режимі реального часу на основі телеметрії та логів, наскрізне шифрування управління місією та безпечні оновлення OTA.

Ключові характеристики 

  • Модульна й розширювана архітектура на основі API
  • Базові функції управління польотом і автопілот
  • Широкий спектр системних налаштувань та додаткових функцій
  • Вбудована підтримка розширених функцій автономності та ШІ
  • Працює з повітряними, наземними, надводними та підводними БПЛА
  • Вбудовані механізми безпеки та захисту даних
ПеревагиНедоліки
Розроблена без прив’язки до конкретного обладнання — працює на різних видах БПЛА і робототехіки.
Підтримує периферійну обробку ШІ-алгоритмів — комп’ютерний зір, об’єднання даних INS.
Гнучкість вибору між локальною та хмарною обробкою даних і аналітикою 
Не має вбудованих функцій для забезпечення відповідності нормативним вимогам
Екосистема додатків менша, ніж у деяких конкурентів
Майже необмежені можливості налаштувань потребують глибоких знань в області інженерії дронів 

PX4 Autopilot

PX4 — це програмне забезпечення з відкритим кодом для управління польотом БПЛА, створене в рамках проекту Pixhawk за підтримки фонду Dronecode Foundation (Linux Foundation).

Система забезпечує повний набір функцій для польоту — драйвери датчиків, алгоритми оцінки стану, контури управління, логіку місій — у рамках модульної, конфігурованої конструкції. Завдяки цьому PX4 активно використовують у комерційних дронах. Крім того, система дуже надійна і може бути додатково посилена для виконання більш складних місій.

Ключові характеристики 

  • Працює на операційній системі реального часу (NuttX) або Linux
  • Містить прошивку для управління польотом + проміжне програмне забезпечення
  • Окремі модулі для датчиків, оцінювання стану та управління
  • Забезпечує телеметрію через MAVLink
  • Підтримка BVLOS за рахунок додаткових вбудованих функцій
  • Функції автопілота — стабілізація, навігація за точками маршруту, базові автономні місії
ПеревагиНедоліки
Повністю відкритий код під ліцензією BSD 3-Clause
Велика спільнота розробників, яка створює розширення та нові алгоритми автономності
Сумісний з супутнім комп’ютером (наприклад, для автономності на базі ROS або для запуску кастомних додатків)
Немає власного інтерфейсу користувача — потрібно інтегрувати сторонні інструменти
Базова версія не сертифікована за стандартами авіаційної безпеки
Вимагає налаштування та тестування під конкретний дрон, тому розгортання потребує значних затрат ресурсів 

AuterionOS

AuterionOS — комерційна операційна система для дронів, побудована на базі автопілота PX4 і доповнена Linux-платформою для бортового комп’ютера. По суті, це «Red Hat для дронів»: береться відкритий код PX4 і підсилюється, аби отримати комплексне рішення для комерційного використання.

Auterion поєднує прошивку контролера польоту (PX4 flight stack) з ОС Linux, яка працює на супутніх комп’ютерах (наприклад, модулі на базі Qualcomm, NVIDIA). Така архітектура дозволяє одночасно обробляти навігацію дрона і запускати інші програми для безпечного зв’язку або взаємодії з хмарними сервісами. Серед клієнтів AuterionOS є як комерційні компанії (наприклад, DroneUp — партнер Walmart з доставки дронами), так і військові структури США.

Ключові характеристики 

  • Програмне забезпечення Mission Control з деталізованим управлінням параметрами польоту
  • Автономність на базі ШІ для різних сценаріїв використання
  • Вбудована підтримка LTE/5G для передачі даних
  • Модульне розгортання додатків для дронів і підключення корисного навантаження
  • Автоматична передача ідентифікаційних даних та реєстрація польотів для дотримання нормативних вимог
ПеревагиНедоліки
Розвинені можливості підключення — автоматичні перевірки перед польотом, бездротова передача оновлень, стрімінг відео, синхронізація даних у хмарі
Програми та обладнання відповідають вимогам NDAA
Можна встановлювати кастомні та сторонні програми на бортовий комп’ютер дрона для розширення
Прив’язує вас до використання апаратного забезпечення від Auterion (наприклад, польотного контролера / супутніх модулів Skynode) та його хмарних сервісів
Розширені функції енергозатратні та потребують потужного обладнання
Незадовільно працює у середовищах із поганим зв’язком

Висновки

Щоб обрати оптимальну ОС, визначте профіль вашої місії. Що для вас є головним: модульність, відповідність регуляторним нормам чи перевірена надійність? У кожній категорії лідирують різні системи.

Також врахуйте компетенції вашої команди. Чим більше можливостей кастомізації, тим широкий спектр операційних сценаріїв, але тим більше інженерних знань це вимагає. І не забувайте про екосистему: підтримка спільноти, готові інтеграції сторонніх розробників та регулярні оновлення — не менш важливі, ніж базові функції ОС.

Ідеальна стратегія — обирати ОС, яка вже сьогодні покриває ключові задачі й водночас може масштабуватися відповідно до майбутніх потреб.