נקודת מפנה בשמים?

כתב: דרור בן דוד, ראש תחום רשתות נוריונים במטריקס

בשנים האחרונות הופיעו, כמעט בבת אחת, כמויות גדולות של רחפנים – אותם גאדג'טים קטנים (או גדולים יותר) המצוידים בכמה להבים, לרוב במצלמה, ומשמשים כתחביב לאנשים פרטיים או לחלופין כלי עבודה של ממש עבור חברות וארגונים. נשאלת השאלה, האם ומתי נראה רחפנים בשימוש מסחרי או צרכני בכמויות המוניות?

כיצד הפלא עובד?

מכיוון שהלהבים ברחפנים מונעים על ידי חשמל, היחס בין הכוח למשקל אצלם טוב בהרבה בהשוואה למסוקים – פשוט כי אין צורך בתמסורות מסובכות וכבדות. להבי הרחפן הם לרוב להבים קבועים, והשליטה ברחפן מושגת על ידי שינוי מהירות הסיבוב שלהם. ניתן לשלב בהם "בקרה אלקטרונית" ו"טייס אוטומטי" ולמעשה חלק ניכר מהפונקציות הקשות להטסה, הופכות להיות משימה של תוכנה.

כך למשל, הרחפן יכול לעמוד ל"ריחוף" בלחיצת כפתור – תוך שהוא שומר הן על המיקום והן על הגובה – מבלי שנדרשת מעורבות של המטיס. הרחפן, באמצעות מערכת נווט אינרציאלית, מערכת אופטית שננעלת על הקרקע ומקלטי לוויני נווט – יכול לשמור על המקום והגובה – גם אל מול מכות רוח ולאורך זמן. באופן דומה, הרחפן יודע לחזור הביתה ולנחות עצמאית, להמריא עצמאית ולטוס לאורך ניווט מתוכנן מראש.

בחודשים האחרונים, יצאו לשוק רחפנים שיודעים "להסתכל" קדימה ולהימנע מלפגוע במכשולי טיסה כמו בתים או עצים. מכיוון שבקרי הטיסה הם מחשבים – התפתחה תעשייה שלמה של תוכנה בקוד פתוח שמאפשרת למנף את השכל של כל המתכנתים שאוהבים את התחום, בצורה ספירלית.

לרחפנים מהדור החדש יש גם יתירות במערכות המפעילות אותם, וגם מספר לא קטן של סנסורים. כך למשל ל-Phantom 4 של DJI, יש שתי מערכות נווט, שני מצפנים, יכולת קליטה של לוויני נווט אמריקנים ורוסים במקביל, חמש מצלמות שונות ושני מקמ"שים אולטרה-סוניים שבעצם, הם כמו מכ"ם קטן.

רחפנים אלה, כבר היום, עושים שימוש ברשתות נוירונים רבודות שמאפשרות להם להפעיל מצבי טיסה מורכבים ביותר, בדומה לטייס אנושי.

חסמים לשוק הצרכני

ישנם שלושה חסמים מרכזיים לפריצה של הרחפנים לשוק הצרכני. החסם הראשון הוא חסם הטווח; ראשית, כיום, רוב הרחפנים נשלטים באמצעות שלט רחוק ומשדר שנמצא בידי המטיס. במצב זה, טווח הטיסה של הרחפן מוגבל בהספק של השלט, באיכות האנטנות – הן בשלט והן בכלי הטייס ובקו ראיה בין המטיס לכלי הטייס. גם כמות האנרגיה האצורה בסוללות חשמליות מוגבלת מאוד.

חסם שני הוא אי-היכולת להפריד את נתיבי הרחפנים מנתיבי המטוסים המאוישים, הרחפנים קטנים מדי מכדי שטייסים יוכלו להימנע מהתנגשות על בסיס ראייה.

חסם שלישי הוא חסם בטיחותי נוסף – מכיוון שהרחפנים לא נבנים ב"סטנדרט" תעופתי של מטוסי נוסעים גדולים, פשוט כי זה יקר מידי – קשה להבטיח שהם לא "יפלו מהשמיים" על הראש של מישהו.

מסתבר, עם זאת, שבטווח הזמן של החמש השנים הקרובות – צפויות להיכנס מספר מהפכות שעשויות להביא להסרת חסמים אלו. ברגע שניתן יהיה להטיס את הרחפן – כלומר "לתת פקודות" לבקרה הממוחשבת שלו, דרך הרשת הסלולרית, תוסר מגבלת הטווח מההיבט של טווח תקשורת. את בעיית משך הטיסה/כמות האנרגיה אפשר לפתור על ידי מערך מתאים של החלפת סוללות ועמדות טעינה בפרישה רחבה.

גם להיבט הבטיחותי של סיכון אנשים על הקרקע, אפשר יהיה למצוא מענה, למשל על ידי תוספת של מערכת הנצלה כמו מצנח ומערכת התראה – שיצמצמו את הסיכון לרמות זניחות, כך שביחד עם הגדרת "נתיבים בשמיים" – אפשר יהיה לגדר את הסיכון לרמות מקובלות.

ההיבט האחרון, הוא היכולת למנוע התנגשות בכלי טיס מאוישים, כאשר הם טסים במזג אוויר נאה ובאזור שבו מותר להם לטוס ללא בקרה ומניעת ההתנגשויות נשענת על קשר עין של הטייסים. ניתן לפתור זאת על ידי הגדרת "נפח טיסה" ייעודי לרחפנים (למשל עד גובה 150 מטר מעל פני הקרקע) ו/או באותם מקומות בעולם שבהם אפשר לחייב את כלי הטייס המאוישים לשאת מכשור שמאפשר לדעת את מיקומם בזמן אמיתי (זה המצב ברובה הגדול של מדינת ישראל, למשל). במצב זה, אפשר לשלב במערכת הבקרה של הרחפנים כלל ולפיו בכל פעם שמטוס מאויש מתקרב אליהם – הם או זזים הצידה, או נוחתים, עד שהוא מפנה את האזור חזרה.

כמה רחפנים ימכרו בעולם ב-2020?

נראה שבחומש הקרוב, אפשר יהיה להטיס רחפנים בכמויות גדולות, לצרכים מסחריים ובהקשר לשוק הצרכני הרחב. צרכים אפשריים יכולים להיות "משלוחים" של דברים קטנים וחשובים, כמו תרופות ללא מרשם. רק לחשוב על זה שתוכל בכל יום ובכל שעה להזמין אספירין שיגיע אליך עד פתח הבית, הזנקת ציוד החייאה לטווח קרוב מתחנת מד"א – גם כאשר האזור כולו פקוק על ידי מכוניות ושימושים רבים אחרים.

ברגע שניתן יהיה לפתח אפליקציות תוכנה פשוטות למערכים ענקיים של רחפנים – בהחלט אפשרי שתפוצתם תקפוץ בבת אחת למימדים עצומים, ומגוון השימושים בהם יגדל מאוד. אפליקציות אלו יוכלו למנף הן את הרחפנים עצמם, הן את כוח המחשוב העצום של הענן והן את תפוצתם של מכשירי הסלולר.

בארצות הברית נמכרו כבר למעלה משני מיליון רחפנים – כמה כאלו ימכרו בעולם ב-2020?

הכותב היה יו"ר הוועדה המייעצת לרשות תעופה אזרחית בנושא אסדרת עולם כלי הטייס הבלתי מאוישים, האזרחיים, בין השנים 2006-2010. כיום מטיס רחפן כתחביב.