Стратегия технологического превосходства и глобальной робототехнической экспансии

Суша. Море. Воздух. Космос.

Искусственный интеллект, микроэлектроника, связь и суверенный капитал как основа новой промышленной эпохи

Аннотация

«Россия 10+» — стратегическая книга о создании к 2036 году суверенной российской индустрии автономных и дистанционно управляемых систем, действующих во всех четырёх физических средах: на суше, на море, в воздухе и в космосе.

Цель программы — сформировать российскую и международную производственно-экспортную сеть, способную ежегодно выпускать более десяти миллионов робототехнических и беспилотных систем гражданского, государственного, специального и двойного назначения. Речь идёт не о производстве десяти миллионов одинаковых аппаратов, а о широкой продуктовой системе: от образовательных роботов, сельскохозяйственных машин и промышленных платформ до безэкипажных судов, подводных аппаратов, беспилотной авиации, спутников и орбитальной робототехники.

Книга исходит из того, что программа «10+» невозможна без ускоренного достижения Россией технологического превосходства в искусственном интеллекте, микроэлектронике и защищённой связи. Эти направления дополняются собственной энергетикой автономных систем, фотоникой, сенсорами, навигацией, новыми материалами, станкостроением и производственным оборудованием. Дроны и роботы рассматриваются как конечный массовый продукт, объединяющий результаты фундаментальной науки, НИОКР и промышленного производства.

Отдельная часть книги посвящена программе трансформации потенциально избыточной части международных резервов и других суверенных активов в долгосрочный технологический капитал. Предлагается не прямое расходование резервов через бюджет, а создание Суверенного фонда технологического превосходства, способного в течение десяти–пятнадцати лет направить до 500 млрд долларов на научные центры, вычислительную инфраструктуру, микроэлектронные производства, системы связи, робототехнику, космические технологии, приобретение оборудования, патентов, лицензий и долей в высокотехнологичных предприятиях.

Государственный капитал должен преобразовываться не в безвозвратные расходы, а в материальные и интеллектуальные активы: производственные мощности, технологии, программные платформы, патенты, инфраструктуру, экспортные контракты и доли в международных предприятиях. Каждый этап финансирования связывается с технологическими результатами, серийным производством, подтверждённым спросом и возвратом вложенных средств.

Россия должна экспортировать не отдельные машины, а полные национальные робототехнические экосистемы: компоненты, производственные линии, искусственный интеллект, системы связи и управления, программное обеспечение, подготовку специалистов, сервис, финансирование и лицензии на локальное производство.

Главный тезис книги состоит в том, что суверенитет XXI века определяется не только контролем над территорией и природными ресурсами. Он определяется способностью государства самостоятельно создавать интеллектуальные машины, критические электронные компоненты, системы связи и средства массового автоматизированного производства.

«Россия 10+» представляет программу превращения финансовых резервов, научного потенциала и промышленной базы страны в глобальную технологическую силу.

********

© В.К. Петросян (Вадимир) © Lag.ru [Large Apeironic Gateway, Большой Апейронический Портал (Шлюз), Суперпортал в Бесконечность].

При копировании данного материала и размещении его на другом сайте, ссылки на соответствующие локации порталов Lag.ru и Proza.ru обязательны 

Работа написана на основе концепции и разработок В.К. Петросяна при творческом и техническом участии ChatGPT 5.6. Thinking — Демичат Сапиенс (Саппи).

*********

Оглавление

Предисловие

Почему России необходима самостоятельная стратегия технологического превосходства и глобальной робототехнической экспансии

Введение. От национального производства к глобальной промышленной сети

1. Беспилотные и автономные системы как новая массовая технологическая платформа
2. Четыре среды программы: суша, море, воздух и космос
3. Гражданский, государственный, военный и двойной контуры
4. Почему внутреннего рынка недостаточно для промышленного масштаба
5. Что означает цель «10+»
6. Почему программа не может сводиться к десяти миллионам одинаковых аппаратов
7. Технологическое превосходство как условие массового производства
8. Четыре основания стратегии: капитал, технологии, производство и спрос
9. Роль суверенных резервных активов
10. Горизонт программы: 2027–2036 годы

Часть I. Мировая робототехническая революция

Глава 1. Формирование глобальной экономики автономных систем

1.1. От отдельного аппарата к массовой робототехнической платформе
1.2. Автономность, автоматизация и дистанционное управление
1.3. Гражданские, промышленные, государственные и военные рынки
1.4. Рост значения программного обеспечения и данных
1.5. Экономика жизненного цикла
1.6. Переход от продажи машин к продаже технологических экосистем
1.7. Новые центры производства и потребления

Глава 2. Четыре среды глобальной конкуренции

2.1. Наземная робототехника
2.2. Безэкипажные морские системы
2.3. Автономные подводные аппараты
2.4. Беспилотная авиация
2.5. Спутниковая и орбитальная робототехника
2.6. Межсредовые системы
2.7. Единые технологии четырёх сред
2.8. Различия производственных и эксплуатационных моделей

Глава 3. Конкурентные модели мировых держав

3.1. Китай: масштаб, себестоимость и контроль цепочек поставок
3.2. США: искусственный интеллект, капитал и программные платформы
3.3. Европа: регулирование, кооперация и нишевая специализация
3.4. Турция: экспорт законченных комплексных решений
3.5. Израиль: интеграция сложных систем
3.6. Украина: ускоренный цикл разработки и распределённое производство
3.7. Индия: внутренний рынок и технологическая локализация
3.8. Иран: функциональная автономность в условиях ограничений
3.9. Новые производители глобального Юга
3.10. Какие элементы зарубежных моделей применимы для России

Глава 4. Глобальный спрос и свободные рыночные ниши

4.1. Сельское хозяйство
4.2. Промышленность и строительство
4.3. Энергетика и добывающий сектор
4.4. Транспорт и логистика
4.5. Морская инфраструктура
4.6. Океанография и освоение шельфа
4.7. Мониторинг природных территорий
4.8. Связь и ретрансляция сигнала
4.9. Космические услуги
4.10. Образование и подготовка специалистов
4.11. Государственные инфраструктурные программы
4.12. Рынки, недостаточно обслуживаемые крупнейшими производителями
4.13. Потенциальный и платёжеспособный спрос

Часть II. Стратегическая архитектура «Россия 10+»

Глава 5. Цель и содержание программы

5.1. Промышленное определение «10+»
5.2. Российское производство и международная сеть
5.3. Масштаб как средство, а не самоцель
5.4. Производство, связанное с подтверждённым спросом
5.5. Сохранение российского технологического ядра
5.6. Зарубежная локализация
5.7. Возвратность государственного капитала
5.8. Стратегические результаты программы

Глава 6. Продуктовая система четырёх сред

6.1. Готовые аппараты
6.2. Производственные комплекты
6.3. Модульные платформы
6.4. Компоненты и полезные нагрузки
6.5. Центры управления
6.6. Программные системы
6.7. Производственные линии
6.8. Лицензионное производство
6.9. Сервис и обучение
6.10. Методика учёта десяти миллионов систем

Глава 7. Гражданский контур

7.1. Массовая гражданская робототехника
7.2. Промышленные автономные системы
7.3. Сельскохозяйственные платформы
7.4. Логистические системы
7.5. Экологический мониторинг
7.6. Медицинское и спасательное применение
7.7. Коммунальная и городская инфраструктура
7.8. Образовательные платформы
7.9. Гражданский экспорт как основа крупных серий

Глава 8. Государственный, специальный и двойной контуры

8.1. Государственные инфраструктурные системы
8.2. Охрана критических объектов
8.3. Чрезвычайные ситуации
8.4. Пограничный и территориальный мониторинг
8.5. Платформы двойного назначения
8.6. Военные робототехнические системы
8.7. Общая компонентная база
8.8. Разделение гражданского и специального экспорта
8.9. Контроль конечного использования

Глава 9. Сценарии реализации «10+»

9.1. Ограниченный сценарий
9.2. Базовый сценарий
9.3. Сценарий технологического рывка
9.4. Производственные показатели
9.5. Необходимый объём капитала
9.6. Требования к компонентной базе
9.7. Требования к подтверждённому спросу
9.8. Условия перехода между сценариями
9.9. Критерии остановки финансирования

Часть III. Суверенная программа технологического превосходства

Глава 10. Почему «10+» невозможно без лидерства в базовых технологиях

10.1. Конечная продукция и технологическое ядро
10.2. Зависимость от вычислительных систем
10.3. Технологическое доминирование и технологическая автономность
10.4. Опыт концентрации ресурсов в гиперзвуковых технологиях
10.5. Возможность переноса модели на гражданские отрасли
10.6. Приоритетность и ограниченность ресурсов
10.7. Система национальных технологических миссий

Глава 11. Национальная программа искусственного интеллекта

11.1. Фундаментальные модели
11.2. Машинное зрение
11.3. Автономная навигация
11.4. Планирование действий
11.5. Управление группами систем
11.6. Промышленный искусственный интеллект
11.7. Безопасный ИИ для критической инфраструктуры
11.8. Национальные наборы данных
11.9. Вычислительная инфраструктура
11.10. Российские программные платформы
11.11. Экспорт ИИ как части робототехнической экосистемы

Глава 12. Национальная программа микроэлектроники

12.1. Процессоры общего назначения
12.2. Ускорители искусственного интеллекта
12.3. Микроконтроллеры
12.4. Силовая электроника
12.5. Радиочастотные компоненты
12.6. Память
12.7. Сенсорные микросхемы
12.8. Навигационные компоненты
12.9. Корпусирование и тестирование
12.10. Электронное проектирование
12.11. Производственное оборудование
12.12. Критическая номенклатура программы «10+»
12.13. Международная технологическая кооперация

Глава 13. Суверенная система связи

13.1. Защищённая радиосвязь
13.2. Помехоустойчивые каналы
13.3. Спутниковые коммуникации
13.4. Низкоорбитальные сети
13.5. Оптическая связь
13.6. Промышленные сети
13.7. Межмашинное взаимодействие
13.8. Управление группами платформ
13.9. Национальные стандарты передачи данных
13.10. Экспорт инфраструктуры связи

Глава 14. Энергетика автономных систем

14.1. Аккумуляторные технологии
14.2. Силовая электроника
14.3. Электродвигатели
14.4. Гибридные установки
14.5. Водородные системы
14.6. Ядерные источники энергии для специальных и космических платформ
14.7. Автоматические зарядные станции
14.8. Энергетическая инфраструктура роботизированных сетей

Глава 15. Фотоника, сенсоры и навигация

15.1. Оптические системы
15.2. Тепловизоры
15.3. Радиолокация
15.4. Лидары
15.5. Гидроакустические системы
15.6. Инерциальная навигация
15.7. Навигация без спутникового сигнала
15.8. Квантовые сенсоры
15.9. Космические средства наблюдения
15.10. Слияние данных различных сенсоров

Глава 16. Материалы, двигатели и производственное оборудование

16.1. Композитные материалы
16.2. Специальные сплавы
16.3. Конструкционная керамика
16.4. Аддитивные технологии
16.5. Электрические и тепловые двигатели
16.6. Морские и подводные движители
16.7. Станкостроение
16.8. Роботизированные производственные линии
16.9. Контрольно-испытательное оборудование
16.10. Цифровые фабрики

Глава 17. Наука, образование и человеческий капитал

17.1. Фундаментальные исследования
17.2. Система прикладных НИОКР
17.3. Исследовательские университеты
17.4. Национальные инженерные школы
17.5. Подготовка производственных специалистов
17.6. Подготовка операторов
17.7. Международные образовательные программы
17.8. Привлечение российских специалистов из-за рубежа
17.9. Привлечение иностранных учёных и инженеров
17.10. Система оценки научных результатов

Часть IV. Робототехника четырёх сред

Глава 18. Наземные гражданские системы

18.1. Автономный транспорт
18.2. Сельскохозяйственные машины
18.3. Складская и логистическая робототехника
18.4. Горнодобывающие платформы
18.5. Строительные машины
18.6. Коммунальная техника
18.7. Роботы для опасных производств
18.8. Массовый экспорт наземных платформ

Глава 19. Наземные специальные системы

19.1. Инженерные и спасательные роботы
19.2. Системы разминирования
19.3. Транспортные и эвакуационные платформы
19.4. Роботизированные комплексы охраны
19.5. Военные наземные системы
19.6. Модульная полезная нагрузка
19.7. Автономность и контроль оператора
19.8. Международные ограничения

Глава 20. Безэкипажные надводные системы

20.1. Портовая робототехника
20.2. Автономные грузовые суда
20.3. Инспекция морской инфраструктуры
20.4. Экологический мониторинг
20.5. Океанографические платформы
20.6. Арктические системы
20.7. Спасательные операции
20.8. Специальные морские платформы

Глава 21. Автономные подводные системы

21.1. Картография морского дна
21.2. Геологоразведка
21.3. Обслуживание трубопроводов и кабелей
21.4. Океанографические исследования
21.5. Подводные ремонтные роботы
21.6. Глубоководные аппараты
21.7. Арктическая подводная инфраструктура
21.8. Специальное применение

Глава 22. Массовая беспилотная авиация

22.1. Образовательные аппараты
22.2. Сельскохозяйственные БАС
22.3. Геодезия и картография
22.4. Промышленная инспекция
22.5. Мониторинг территорий
22.6. Связь и ретрансляция
22.7. Медицинская и грузовая логистика
22.8. Городская воздушная мобильность
22.9. Экспорт массовых платформ

Глава 23. Сложные авиационные системы

23.1. Дальние и высотные аппараты
23.2. Тяжёлые грузовые платформы
23.3. Гибридные аппараты
23.4. Автономная авиация
23.5. Специальные и военные комплексы
23.6. Интеграция с пилотируемой авиацией
23.7. Управление беспилотным воздушным движением
23.8. Сертификация и безопасность

Глава 24. Космическая робототехника

24.1. Массовое производство малых спутников
24.2. Спутниковые группировки связи
24.3. Системы дистанционного зондирования
24.4. Орбитальные инспекторы
24.5. Космические буксиры
24.6. Ремонт и обслуживание на орбите
24.7. Роботизированные посадочные платформы
24.8. Планетоходы
24.9. Космическая производственная инфраструктура
24.10. Особая методика учёта космического сегмента

Глава 25. Межсредовые робототехнические системы

25.1. Единое управление четырьмя средами
25.2. Воздушно-наземные комплексы
25.3. Воздушно-морские комплексы
25.4. Надводно-подводные системы
25.5. Спутниковое управление земными платформами
25.6. Распределённые роботизированные сети
25.7. Единая информационная среда
25.8. Совместимость гражданских и специальных платформ

Часть V. Суверенный капитал технологического превосходства

Глава 26. Международные резервы и стратегический технологический капитал

26.1. Экономическая природа международных резервов
26.2. Функции резервного страхового контура
26.3. Почему резервы нельзя рассматривать как обычный бюджетный доход
26.4. Международные подходы к достаточности резервов
26.5. Российские особенности
26.6. Суверенные активы за пределами международных резервов
26.7. Понятие стратегического избытка

Глава 27. Методика определения избыточной части резервов

27.1. Минимальный страховой резерв
27.2. Критический импорт
27.3. Внешние обязательства
27.4. Стрессовое падение экспортных доходов
27.5. Валютные риски банковской системы
27.6. Ликвидность и доступность резервных активов
27.7. Золото и валютная часть
27.8. Ежегодный пересмотр достаточности
27.9. Независимый макроэкономический аудит

Глава 28. Суверенный фонд технологического превосходства

28.1. Правовой статус
28.2. Источники капитализации
28.3. Целевой масштаб до 500 млрд долларов
28.4. Этапность формирования капитала
28.5. Инвестиционные полномочия
28.6. Отношения с Банком России и Правительством
28.7. Отношения с ФНБ
28.8. Международные инвестиционные структуры
28.9. Возвратность капитала
28.10. Публичный и закрытый аудит

Глава 29. Программа трансформации резервов в технологические активы

29.1. Финансирование фундаментальной науки
29.2. Прикладные НИОКР
29.3. Вычислительная инфраструктура
29.4. Микроэлектронные производства
29.5. Системы связи
29.6. Производственное оборудование
29.7. Робототехнические предприятия
29.8. Космическая инфраструктура
29.9. Приобретение патентов и лицензий
29.10. Покупка долей в технологических компаниях
29.11. Создание международных совместных предприятий
29.12. Возврат средств в фонд

Глава 30. Распределение технологического капитала

30.1. Искусственный интеллект
30.2. Микроэлектроника
30.3. Связь
30.4. Энергетические технологии
30.5. Фотоника и сенсоры
30.6. Робототехника четырёх сред
30.7. Космические технологии
30.8. Станкостроение
30.9. Фундаментальная наука
30.10. Кадры и образование
30.11. Резерв перспективных направлений

Глава 31. Денежно-кредитная и инфляционная защита программы

31.1. Почему нельзя одномоментно монетизировать резервы
31.2. Импортная и внутренняя части финансирования
31.3. Долгосрочные инвестиционные транши
31.4. Синхронизация денег и производственных мощностей
31.5. Валютные гарантии
31.6. Специальные облигации
31.7. Стерилизация избыточной ликвидности
31.8. Защита курса и ценовой стабильности
31.9. Стресс-сценарии

Глава 32. Защита от коррупции и технологической имитации

32.1. Этапное финансирование
32.2. Независимая техническая экспертиза
32.3. Международное сравнение технологий
32.4. Проверка конечного результата
32.5. Права государства на интеллектуальную собственность
32.6. Запрет бесконечной докапитализации
32.7. Персональная ответственность
32.8. Конкуренция исследовательских команд
32.9. Критерии закрытия проектов
32.10. Публичная отчётность

Часть VI. Промышленная машина «10+»

Глава 33. Национальная сеть производственных кластеров

33.1. Специализация регионов
33.2. Производство компонентов
33.3. Серийная сборка
33.4. Опытные производства
33.5. Испытательные центры
33.6. Цифровые фабрики
33.7. Контрактное производство
33.8. Роль малых и средних предприятий
33.9. Предотвращение монополизации

Глава 34. Платформенная стандартизация

34.1. Базовые платформы
34.2. Унифицированные компоненты
34.3. Открытые и закрытые интерфейсы
34.4. Стандарты программного обеспечения
34.5. Общая система связи
34.6. Цифровой паспорт изделия
34.7. Прослеживаемость компонентов
34.8. Международное продвижение российских стандартов

Глава 35. Производительность, себестоимость и качество

35.1. Эффект масштаба
35.2. Автоматизация производства
35.3. Производительность труда
35.4. Себестоимость по классам
35.5. Надёжность
35.6. Контроль качества
35.7. Ремонтопригодность
35.8. Полная стоимость жизненного цикла
35.9. Сравнение с мировыми конкурентами

Часть VII. Глобальная экспортная сеть

Глава 36. Экспорт полных технологических экосистем

36.1. Готовая продукция
36.2. Компоненты
36.3. Сборочные комплекты
36.4. Производственные линии
36.5. Программные платформы
36.6. Системы связи
36.7. Искусственный интеллект
36.8. Обучение
36.9. Сервис
36.10. Финансирование
36.11. Лицензионная модель

Глава 37. Национальный экспортный оператор

37.1. Работа с иностранными правительствами
37.2. Координация российских производителей
37.3. Формирование страновых предложений
37.4. Экспортное финансирование
37.5. Страхование
37.6. Технологическое лицензирование
37.7. Управление совместными предприятиями
37.8. Международный маркетинг
37.9. Аудит деятельности

Глава 38. Зарубежная локализация

38.1. Прямая поставка
38.2. Лицензионная сборка
38.3. Совместное предприятие
38.4. Контрактное производство
38.5. Региональный производственный центр
38.6. Сервисный центр
38.7. Учебный центр
38.8. Сохранение российского технологического ядра
38.9. Защита интеллектуальной собственности

Глава 39. География экспансии

39.1. Евразийский экономический союз
39.2. Центральная Азия
39.3. Ближний Восток
39.4. Африка
39.5. Южная Азия
39.6. Юго-Восточная Азия
39.7. Латинская Америка
39.8. Арктические партнёрства
39.9. Региональные экспортные платформы
39.10. Порядок отбора стран

Глава 40. Финансирование и удержание рынков

40.1. Экспортные кредиты
40.2. Лизинг
40.3. Государственные гарантии
40.4. Расчёты в национальных валютах
40.5. Клиринговые механизмы
40.6. Страхование страновых рисков
40.7. Сервисные контракты
40.8. Программные подписки
40.9. Повторные заказы
40.10. Доли в зарубежных предприятиях

Часть VIII. Безопасность, управление и риски

Глава 41. Экспортный контроль

41.1. Гражданские системы
41.2. Продукция двойного назначения
41.3. Военные платформы
41.4. Проверка конечного пользователя
41.5. Ограничение реэкспорта
41.6. Контроль локализованного производства
41.7. Технологические ограничения
41.8. Ответственность экспортёров

Глава 42. Кибербезопасность и суверенитет данных

42.1. Защита каналов управления
42.2. Защита программного обеспечения
42.3. Национальное хранение данных
42.4. Управление обновлениями
42.5. Контроль доступа
42.6. Киберустойчивость производств
42.7. Защита международной сети

Глава 43. Санкционная и технологическая устойчивость

43.1. Ограничения на электронику
43.2. Ограничения на оборудование
43.3. Финансовые барьеры
43.4. Вторичные санкции
43.5. Диверсификация поставщиков
43.6. Стратегические запасы
43.7. Резервные технологические цепочки
43.8. Пределы технологической автономности

Глава 44. Система управления программой

44.1. Стратегический совет
44.2. Проектный офис
44.3. Суверенный фонд
44.4. Экспортный оператор
44.5. Научно-технический совет
44.6. Совет частных производителей
44.7. Межведомственная координация
44.8. Финансовый и технологический аудит
44.9. Персональная ответственность

Глава 45. Риски программы «10+»

45.1. Отсутствие подтверждённого спроса
45.2. Перепроизводство
45.3. Технологическое отставание
45.4. Низкая доля российских компонентов
45.5. Завышение стоимости проектов
45.6. Инфляция активов
45.7. Монополизация отрасли
45.8. Коррупция
45.9. Потеря интеллектуальной собственности
45.10. Утечка технологий
45.11. Незаконное применение
45.12. Политические риски стран-партнёров
45.13. Экологические и социальные риски
45.14. Механизмы раннего предупреждения

Часть IX. Дорожная карта 2027–2036 годов

Глава 46. Первый этап: 2027–2028 годы

46.1. Инвентаризация технологий
46.2. Создание фонда
46.3. Создание экспортного оператора
46.4. Отбор технологических миссий
46.5. Запуск вычислительной инфраструктуры
46.6. Выбор критических микроэлектронных проектов
46.7. Утверждение базовых платформ
46.8. Первые экспортные соглашения

Глава 47. Второй этап: 2029–2031 годы

47.1. Масштабирование НИОКР
47.2. Запуск новых производств
47.3. Развитие компонентной базы
47.4. Формирование российских кластеров
47.5. Создание первых зарубежных центров
47.6. Выход на миллионные объёмы
47.7. Формирование международной сервисной сети

Глава 48. Третий этап: 2032–2034 годы

48.1. Региональные производственные платформы
48.2. Массовое лицензионное производство
48.3. Экспорт российских стандартов
48.4. Масштабирование четырёх сред
48.5. Рост лицензионных и сервисных доходов
48.6. Международные научно-производственные центры
48.7. Снижение прямого государственного финансирования

Глава 49. Четвёртый этап: 2035–2036 годы

49.1. Достижение совокупной мощности «10+»
49.2. Структура выпуска по четырём средам
49.3. Доля российских компонентов
49.4. Экспортная выручка
49.5. Возврат суверенного капитала
49.6. Переход фонда к инвестиционной модели
49.7. Стратегия после 2036 года

Глава 50. Критерии успеха

50.1. Технологическое лидерство
50.2. Объём производства
50.3. Экспортная выручка
50.4. Доля российских компонентов
50.5. Количество стран-партнёров
50.6. Число зарубежных производств
50.7. Повторные заказы
50.8. Производительность труда
50.9. Количество патентов и технологий
50.10. Подготовка специалистов
50.11. Возврат государственного капитала
50.12. Устойчивость без постоянных бюджетных вливаний

Заключение. Россия как архитектор новой глобальной робототехнической цивилизации

1. От финансовых резервов к технологическому капиталу
2. От отдельных аппаратов к промышленным экосистемам
3. От внутреннего производства к глобальной сети
4. От технологической зависимости к превосходству
5. Четыре среды российского присутствия
6. Искусственный интеллект, микроэлектроника и связь как основа суверенитета
7. «10+» как проект новой индустриальной эпохи

Приложения

1. Термины и определения
2. Классификация систем четырёх сред
3. Методика расчёта показателя «10+»
4. Методика определения достаточности резервов
5. Методика определения стратегического избытка
6. Структура Суверенного фонда технологического превосходства
7. Распределение капитала по технологическим миссиям
8. Матрица критических технологий
9. Продуктовая матрица четырёх сред
10. Матрица стран и экспортных моделей
11. Типовая структура совместного предприятия
12. Система экспортного контроля
13. Матрица рисков
14. Система ключевых показателей
15. Дорожная карта 2027–2036 годов

*********

Предисловие

Почему России необходима самостоятельная стратегия технологического превосходства и глобальной робототехнической экспансии

XXI век становится эпохой интеллектуальных машин.

Автономные транспортные средства, беспилотные летательные аппараты, безэкипажные суда, подводные роботы, спутниковые группировки, промышленные комплексы и системы искусственного интеллекта постепенно объединяются в новую технологическую среду. Машины начинают не только выполнять отдельные команды человека, но и воспринимать окружающий мир, обмениваться данными, координировать действия, планировать маршруты, распознавать объекты и действовать в составе распределённых сетей.

Эта трансформация затрагивает все пространства человеческой деятельности: сушу, море, воздух и космос. Она меняет промышленность, сельское хозяйство, транспорт, энергетику, связь, строительство, добычу ресурсов, охрану окружающей среды, государственное управление и оборону.

Робототехника перестаёт быть отдельной отраслью. Она становится новой формой организации экономики.

Государства, способные самостоятельно создавать интеллектуальные машины, микроэлектронные компоненты, программные платформы и системы связи, получают возможность контролировать не только производство отдельных изделий. Они приобретают влияние на стандарты, данные, инфраструктуру, международные цепочки поставок и технологическое развитие стран-партнёров.

Те же государства, которые будут вынуждены импортировать готовые робототехнические экосистемы, рискуют оказаться в долговременной зависимости от внешних поставщиков.

Эта зависимость может быть глубже обычной зависимости от импорта техники.

Иностранная роботизированная платформа способна определять, какие данные собираются, где они хранятся, какие алгоритмы их обрабатывают, каким образом принимаются решения и кто имеет доступ к обновлениям программного обеспечения. Поставщик получает возможность контролировать весь жизненный цикл системы — от производства и активации до ремонта, модернизации и вывода из эксплуатации.

Поэтому вопрос о развитии автономных систем является для России не только промышленным или коммерческим. Это вопрос технологического суверенитета.

России необходима самостоятельная стратегия, которая позволит ей не приспосабливаться к уже созданным иностранным платформам, а формировать собственную архитектуру новой индустриальной эпохи.

Программа «Россия 10+» предлагается как один из возможных ответов на эту задачу.

Её название отражает целевой масштаб — создание российской и международной производственной сети, способной выпускать свыше десяти миллионов автономных, автоматизированных и дистанционно управляемых систем в год.

Однако показатель «10+» не следует воспринимать как простой производственный норматив.

Речь не идёт о десяти миллионах одинаковых летательных аппаратов. В общую систему должны входить робототехнические платформы разных классов и уровней сложности, работающие на суше, на море, под водой, в воздухе и в космическом пространстве.

Это могут быть образовательные комплекты, сельскохозяйственные машины, автономный промышленный транспорт, роботы для опасных производств, безэкипажные катера, подводные исследовательские аппараты, беспилотные авиационные системы, спутники, орбитальные инспекторы и другие платформы.

Миллионные серии должны формироваться за счёт массовых изделий, а технологическая глубина программы — за счёт сложных систем, компонентов и инфраструктуры.

В этом смысле «10+» означает переход от штучной инженерии к массовой робототехнической промышленности.

Такой переход невозможно обеспечить одним государственным заказом, несколькими сборочными предприятиями или расширением производства уже существующих моделей.

Необходима новая промышленная система.

Она должна включать фундаментальную науку, прикладные исследования, конструкторские школы, микроэлектронику, программное обеспечение, искусственный интеллект, связь, энергетику, сенсоры, новые материалы, двигатели, производственное оборудование и систему подготовки кадров.

Россия должна контролировать не только внешний корпус машины, но и её интеллектуальное, электронное и коммуникационное ядро.

Именно здесь находится главное ограничение программы.

Страна может быстро увеличить количество предприятий, выполняющих сборку аппаратов из доступных комплектующих. Но такой рост не будет означать технологического превосходства, если критические процессоры, контроллеры, системы связи, сенсоры, программные инструменты и производственное оборудование останутся иностранными.

В этом случае расширение производства способно даже увеличить внешнюю зависимость. Чем больше аппаратов будет выпускаться, тем больше станет потребность в импортных компонентах, без которых вся система не сможет функционировать.

Поэтому программа «10+» должна начинаться не со сборки конечных изделий, а с определения технологического ядра.

К его основным элементам относятся искусственный интеллект, микроэлектроника и связь.

Искусственный интеллект превращает машину из дистанционно управляемого механизма в интеллектуального участника производственного процесса. Он позволяет аппарату распознавать среду, планировать движение, анализировать данные, взаимодействовать с другими системами и снижать нагрузку на оператора.

Микроэлектроника обеспечивает вычисления, управление, навигацию, связь, работу сенсоров и силовых установок. Без собственной электронной компонентной базы невозможно говорить ни о массовости, ни о безопасности, ни о независимости.

Связь объединяет отдельные машины в общую сеть. Она обеспечивает управление, передачу данных, распределение задач и взаимодействие между наземными, морскими, воздушными и космическими платформами.

Эти три направления образуют основу новой робототехнической экономики.

Россия должна стремиться к такому уровню технологической самостоятельности и лидерства, который позволит ей не только удовлетворять внутренние потребности, но и экспортировать собственные стандарты и экосистемы.

Это не означает необходимости производить внутри страны абсолютно всё.

Полная автаркия в современной технологической экономике практически недостижима и далеко не всегда рациональна. Но критические элементы системы должны находиться под российским контролем или иметь несколько независимых каналов поставки.

Технологическое превосходство заключается не в изоляции, а в способности самостоятельно определять архитектуру продукта, сохранять работоспособность при внешних ограничениях и предлагать другим странам конкурентоспособную платформу.

Россия уже демонстрировала способность концентрировать ресурсы на приоритетных технологических направлениях.

Одним из примеров являются гиперзвуковые технологии. Независимо от политических оценок, сам факт достижения значимых результатов в этой области показывает, что страна способна создавать сложные научно-технические системы при наличии ясной государственной цели, концентрации компетенций и долгосрочного финансирования.

Проблема заключается в том, что подобная концентрация до настоящего времени применялась главным образом в отдельных стратегических и оборонных направлениях.

Для реализации «10+» аналогичный уровень приоритетности должен быть распространён на гражданские и двойные технологии: искусственный интеллект, микроэлектронику, связь, энергетику автономных систем, фотонику, станкостроение и роботизированное производство.

Это не означает механического переноса оборонных методов управления в гражданскую экономику.

Гражданская промышленность требует конкуренции, частной инициативы, открытого рынка, международной кооперации и способности быстро реагировать на потребительский спрос.

Но государство должно определить ограниченный набор направлений, в которых технологическое отставание становится угрозой суверенитету, и обеспечить им долгосрочную поддержку.

Для этого России необходим новый механизм финансирования технологического развития.

Обычная бюджетная модель не соответствует масштабу задачи.

Бюджетные расходы преимущественно рассчитаны на ограниченный финансовый цикл. Они зависят от текущих доходов, ведомственных интересов и ежегодных процедур распределения средств. Крупные технологические программы требуют другого горизонта — десяти, пятнадцати или двадцати лет.

Кроме того, финансирование НИОКР и новых производств связано с высокой неопределённостью. Не все проекты будут успешными. Некоторые технологии окажутся тупиковыми, часть компаний не сможет перейти от лабораторного образца к массовому производству, а отдельные рынки не оправдают первоначальных ожиданий.

Это означает, что государству необходим не только бюджетный распорядитель, но и инвестиционный институт, способный управлять портфелем технологических рисков.

В книге предлагается рассмотреть создание Суверенного фонда технологического превосходства.

Его задачей должно стать преобразование части накопленных финансовых активов страны в научные, интеллектуальные и производственные активы.

Россия располагает значительным объёмом международных резервов и других государственных ресурсов. Эти активы выполняют важную страховую функцию, обеспечивают финансовую устойчивость и не могут рассматриваться как обычный источник текущих расходов.

Но сам факт накопления больших резервов ставит стратегический вопрос.

Какую часть национального богатства следует продолжать хранить в форме финансовой страховки, а какую необходимо преобразовать в технологии, определяющие будущее положение страны?

Деньги являются ресурсом только до тех пор, пока их можно обменять на товары, оборудование, знания, производство и политическое влияние.

Если финансовые активы не превращаются в новые источники экономической силы, их накопление постепенно утрачивает стратегический смысл.

Особенно это справедливо в условиях, когда доступ к части резервов может быть ограничен решениями иностранных государств, а стоимость технологического отставания растёт быстрее, чем доходность консервативного управления активами.

Вместе с тем прямое перечисление сотен миллиардов долларов из резервов в бюджет было бы опасным и экономически спорным решением.

Оно могло бы вызвать инфляцию, рост стоимости оборудования и рабочей силы, снижение финансовой устойчивости и массовое финансирование проектов, не готовых эффективно использовать такие средства.

Поэтому необходимо различать простое расходование резервов и их инвестиционную трансформацию.

Финансовый актив должен превращаться в другой актив:

в исследовательский центр;

в вычислительную инфраструктуру;

в микроэлектронное производство;

в технологическое оборудование;

в патент;

в лицензию;

в долю промышленной компании;

в совместное предприятие;

в экспортный кредит;

в международную производственную сеть.

Такой подход позволяет сохранить принцип возвратности капитала.

Государство не просто покрывает расходы компании, а получает права на технологию, долю в предприятии, лицензионный доход или возвратное финансовое требование.

Часть доходов должна возвращаться в фонд и направляться на следующие поколения технологий.

Целевой масштаб подобной программы может измеряться сотнями миллиардов долларов.

Но сумма в 500 млрд долларов не должна рассматриваться как разовый платёж или заранее определённый объём избыточных резервов.

Это предельный масштаб долгосрочной технологической капитализации, который может быть достигнут за счёт сочетания международных резервов, Фонда национального благосостояния, государственных облигаций, бюджетных средств, капитала государственных корпораций, частных инвестиций и вложений стран-партнёров.

Решение о направлении конкретных объёмов капитала должно приниматься после оценки достаточности резервов, внешних рисков, критического импорта, состояния финансовой системы и способности промышленности осваивать вложения.

Главный принцип состоит в другом: крупные суверенные накопления должны работать на создание отраслей, без которых Россия не сможет сохранять экономическую и политическую самостоятельность.

Робототехническая программа может стать механизмом, связывающим фундаментальные технологии с массовым производством.

Искусственный интеллект, микроэлектроника и связь не должны развиваться как замкнутые исследовательские направления. Они должны иметь огромный внутренний рынок применения.

Такой рынок создают автономные системы четырёх сред.

Массовые наземные роботы формируют спрос на двигатели, контроллеры, сенсоры, аккумуляторы и программные платформы.

Безэкипажные морские и подводные системы требуют гидроакустики, защищённой связи, навигации и энергоэффективных движителей.

Беспилотная авиация создаёт рынок для лёгких материалов, оптики, бортовых вычислителей и систем управления.

Космическая робототехника стимулирует развитие радиационно стойкой электроники, новых источников энергии, спутниковой связи и автономной навигации.

Таким образом, «10+» может стать не потребителем государственных технологических программ, а механизмом их экономического объединения.

Отдельное значение имеет экспорт.

Российский внутренний рынок необходим для испытания технологий, создания первых серий и формирования нормативной среды. Но его недостаточно для окупаемости промышленной системы такого масштаба.

Миллионные серии требуют десятков внешних рынков.

Поэтому «10+» с самого начала должна создаваться как экспортная программа.

Россия должна предлагать странам-партнёрам не отдельные аппараты, а национальные робототехнические экосистемы.

В такую экосистему входят машины, производственные комплекты, системы связи, программное обеспечение, искусственный интеллект, обучение, сервис, финансирование и лицензии на локальное производство.

Страна-партнёр получает возможность развивать собственную промышленность и решать национальные задачи. Россия получает рынок для компонентов, программных платформ, оборудования и инженерных услуг.

Эта модель особенно важна для государств, которые не хотят полностью зависеть ни от западных, ни от китайских технологических систем.

Многие страны глобального Юга заинтересованы не только в покупке техники, но и в создании собственных производств, подготовке специалистов и контроле данных.

Россия может предложить им модель технологического партнёрства, основанную на локализации и совместном развитии.

Однако локализация не должна означать бесконтрольную передачу критических технологий.

Необходимо определить, какие элементы могут производиться в стране-партнёре, какие должны поставляться из России и какие создаются совместно.

Российская сторона должна сохранять контроль над архитектурой системы, программным ядром, критическими компонентами и стандартами безопасности.

Экспортная экспансия также требует финансовой инфраструктуры.

Многие потенциальные заказчики не способны сразу оплатить крупные робототехнические программы. Им необходимы кредиты, лизинг, страхование и расчёты в национальных валютах.

Поэтому российское предложение должно объединять промышленность и финансы.

Вместе с технологией необходимо предлагать механизм её приобретения и эксплуатации.

Без этого российский производитель будет уступать конкуренту, способному предоставить более длинный кредит, более дешёвое страхование или политическую гарантию.

Но государственная поддержка внешнего спроса не должна превращаться в безвозвратное финансирование иностранных покупателей.

Каждый экспортный кредит должен иметь понятный источник возврата. Это могут быть бюджетные гарантии страны-заказчика, доходы инфраструктурного оператора, доля России в совместном предприятии или обеспечение экспортными доходами партнёра.

Программа «10+» не должна производить аппараты ради статистики и экспортировать их ради формального увеличения внешних поставок.

Её успех определяется созданием экономически устойчивой международной сети.

Такую сеть невозможно построить без строгого контроля эффективности.

Количественный показатель в десять миллионов систем является необходимым, но недостаточным.

Он должен сопровождаться другими критериями:

долей российских компонентов;

себестоимостью по классам продукции;

объёмом экспортной выручки;

числом стран-партнёров;

количеством зарубежных производств;

долей повторных заказов;

лицензионными и сервисными доходами;

объёмом возвращённого государственного капитала;

способностью отрасли развиваться без постоянной бюджетной поддержки.

Особенно важно отделить реальные достижения от технологической имитации.

Государственная программа такого масштаба неизбежно создаёт риск подмены результата отчётностью.

Предприятия могут заявлять о локализации, заменяя только внешние элементы изделия. Исследовательские центры — выдавать второстепенные улучшения за технологический прорыв. Производители — считать комплектующие отдельными системами, искусственно увеличивая показатели выпуска.

Поэтому финансирование должно быть этапным, а результаты — независимо проверяемыми.

Проект получает средства на следующий этап только после подтверждения предыдущего:

научная гипотеза;

лабораторный образец;

опытное изделие;

производственная линия;

серийный продукт;

подтверждённый заказ;

экспорт;

возврат капитала.

Неудачный проект должен закрываться, даже если в него уже вложены значительные средства.

Способность прекращать финансирование тупиковых направлений является таким же признаком сильной технологической политики, как способность поддерживать успешные.

Программа «10+» не является призывом к тотальной централизации промышленности.

Государство должно формировать цели, инфраструктуру, стандарты и финансовые механизмы. Но конкретные продукты должны создаваться конкурирующими компаниями, конструкторскими бюро, университетами и исследовательскими коллективами.

Монополизация отрасли способна уничтожить скорость и разнообразие, необходимые робототехнике.

Крупные корпорации должны обеспечивать системную интеграцию, сложное производство и международные проекты.

Малые компании — быстро разрабатывать компоненты, программное обеспечение и специализированные решения.

Университеты — создавать научные школы и готовить специалистов.

Государственный фонд — распределять капитал между конкурирующими технологическими траекториями.

Главная задача государства заключается не в управлении каждой инженерной командой, а в создании среды, в которой лучшие решения получают доступ к производству и рынку.

Эта книга не предлагает готового административного плана, который можно механически утвердить и выполнить.

Программа подобного масштаба не может быть полностью спроектирована заранее.

Технологии будут меняться, появятся новые конкуренты, часть прогнозируемых рынков не сформируется, а некоторые направления, которые сегодня кажутся второстепенными, могут стать определяющими.

Поэтому «10+» должна быть адаптивной стратегией.

Она фиксирует конечную цель, базовые принципы и систему управления, но допускает постоянный пересмотр технологий, продуктовой структуры и экспортной географии.

Неизменными должны оставаться пять оснований.

Первое — технологическое превосходство в критических направлениях.

Второе — массовое производство, обеспечивающее конкурентоспособную себестоимость.

Третье — собственное программное, электронное и коммуникационное ядро.

Четвёртое — подтверждённый внутренний и внешний спрос.

Пятое — возвратность суверенного капитала.

Россия находится перед стратегическим выбором.

Она может продолжать развивать отдельные робототехнические проекты, поддерживать ограниченное число предприятий и постепенно адаптироваться к технологиям, созданным другими государствами.

Такой путь требует меньше организационных усилий и финансовых рисков. Но он закрепляет положение технологического последователя.

Другой путь предполагает концентрацию значительной части национальных ресурсов на создании новой промышленной основы.

Он сложнее, дороже и рискованнее. Он потребует изменения законодательства, финансовых институтов, образования, научной политики и системы государственного управления.

Но только этот путь позволяет России претендовать на самостоятельную роль в формирующемся технологическом порядке.

Мировая робототехническая революция всё равно состоится.

Вопрос заключается не в том, будут ли интеллектуальные машины массово использоваться в экономике, а в том, кто будет их проектировать, программировать, производить и контролировать.

Для России ответ на этот вопрос определит её положение на десятилетия вперёд.

Программа «Россия 10+» — это попытка сформулировать стратегию, в которой финансовые резервы превращаются в технологический капитал, фундаментальная наука — в промышленное превосходство, а национальное производство — в глобальную сеть.

Её конечная цель состоит не просто в выпуске миллионов машин.

Цель заключается в том, чтобы Россия стала одним из архитекторов новой робототехнической цивилизации.

******

Введение. От национального производства к глобальной промышленной сети

Россия располагает отдельными научными школами, промышленными предприятиями, конструкторскими коллективами и технологическими решениями, необходимыми для создания современных автономных систем. Однако совокупность компетенций ещё не образует единой промышленной платформы. Между лабораторной разработкой, опытным образцом, серийным производством, массовым применением и международной экспансией сохраняются разрывы, которые невозможно устранить простым увеличением числа государственных заказов или сборочных предприятий.

Следующий этап требует перехода от отраслевой логики к системной.

Беспилотная авиация не может развиваться отдельно от микроэлектроники, искусственного интеллекта, связи, энергетики и станкостроения. Морская робототехника зависит от навигации, гидроакустики, материалов и автономного управления. Наземные платформы требуют массовых приводов, вычислительных модулей, сенсоров и цифровых карт. Космические аппараты невозможны без специализированной электроники, спутниковой связи, высоконадёжного программного обеспечения и собственной производственной инфраструктуры.

Поэтому программа «Россия 10+» рассматривается в этой книге не как проект одной отрасли и не как план выпуска определённого количества летательных аппаратов. Это концепция создания суверенной робототехнической промышленности полного цикла, действующей во всех четырёх средах: на суше, на море, в воздухе и в космосе.

Её целевой результат — российская и международная производственная сеть, способная ежегодно выпускать более десяти миллионов автономных, автоматизированных и дистанционно управляемых систем различных классов. В эту сеть должны входить предприятия, исследовательские центры, производители компонентов, программные компании, системы связи, испытательная инфраструктура, образовательные учреждения, сервисные организации, финансовые институты и зарубежные совместные предприятия.

Подобный масштаб невозможно обеспечить только внутренним рынком. Он требует выхода в десятки стран, создания производственных центров в государствах-партнёрах и формирования международной экосистемы, в которой Россия контролирует ключевые технологии, стандарты, компоненты и программное ядро.

Переход от национального производства к глобальной сети означает, что российская промышленная политика должна одновременно решить несколько задач.

Необходимо создать собственные базовые технологии. Необходимо превратить их в массовые продукты. Необходимо обеспечить конкурентоспособную себестоимость. Необходимо сформировать внутренний и внешний спрос. Необходимо предложить заказчикам долгосрочное финансирование. Наконец, необходимо выстроить систему, при которой вложенный государственный капитал возвращается через экспортную выручку, лицензии, сервисные платежи и участие в зарубежных предприятиях.

Программа «10+» является попыткой соединить эти задачи в одной стратегической конструкции.

1. Беспилотные и автономные системы как новая массовая технологическая платформа

Промышленная история развивалась через появление универсальных технологических платформ. Паровая машина изменила производство и транспорт. Электричество создало новую архитектуру промышленности и городов. Двигатель внутреннего сгорания преобразовал логистику, сельское хозяйство и военную сферу. Микроэлектроника и интернет сформировали цифровую экономику.

Автономные системы становятся следующей платформой такого масштаба.

Их значение определяется не существованием отдельных беспилотных аппаратов или промышленных роботов. Принципиальное изменение заключается в массовом распространении машин, способных воспринимать окружающую среду, обрабатывать информацию, выбирать способ выполнения задачи, взаимодействовать друг с другом и действовать без постоянного непосредственного управления человеком.

Такая машина может передвигаться по земле, плыть по поверхности моря, работать под водой, лететь в атмосфере или функционировать на орбите. Физическая среда меняет конструкцию, энергетику и способы связи, но интеллектуальная архитектура во многом остаётся общей.

В её состав входят сенсоры, вычислительный модуль, система навигации, связь, исполнительные механизмы, программное обеспечение, модель окружающей среды и алгоритмы принятия решений.

Именно общность этой архитектуры позволяет говорить не о нескольких несвязанных отраслях, а о единой робототехнической промышленности.

Камеры, лидары, радиолокаторы и инерциальные системы могут применяться одновременно в наземных, морских и воздушных аппаратах. Алгоритмы распознавания объектов адаптируются к разным средам. Системы группового управления используются для координации складских роботов, беспилотных летательных аппаратов, морских платформ и спутниковых группировок. Вычислительные модули и средства связи также могут строиться на унифицированной компонентной базе.

Массовость возникает именно за счёт такой унификации.

Если для каждого применения создаётся полностью уникальная система, производство остаётся малосерийным, дорогим и зависимым от отдельных заказчиков. Если же отрасль использует семейства общих платформ, компонентов и программных модулей, количество конечных продуктов может быстро увеличиваться без пропорционального роста расходов на разработку.

Один базовый наземный модуль может стать основой сельскохозяйственной машины, складского транспортёра, инспекционной платформы или спасательного робота. Один тип беспилотного летательного аппарата после замены полезной нагрузки может применяться в картографии, энергетике, лесном хозяйстве и связи. Общая морская платформа может использоваться для гидрографии, мониторинга портов или экологических исследований.

Поэтому главным объектом промышленной политики должен стать не отдельный аппарат, а технологическая платформа.

Платформа включает конструкцию, систему управления, интерфейсы, набор совместимых компонентов, программную среду, правила безопасности и производственные стандарты. Вокруг неё могут возникать десятки специализированных решений, создаваемых разными компаниями.

Такой подход позволяет соединить масштаб крупных предприятий с инновационной скоростью малых инженерных коллективов. Крупная корпорация или национальный консорциум создаёт базовую архитектуру, производственную инфраструктуру и систему стандартов. Частные компании разрабатывают полезные нагрузки, программные приложения, сенсоры, отраслевые модули и сервисы.

В результате формируется не монолитный государственный производитель, а промышленная экосистема.

Экономическая ценность этой экосистемы определяется уже не только количеством проданных машин. Значительная часть дохода формируется на протяжении всего жизненного цикла: через обновление программного обеспечения, обработку данных, техническое обслуживание, замену компонентов, обучение персонала, модернизацию и расширение парка.

Это сближает робототехническую промышленность с цифровыми платформами. Продажа физического изделия становится первым этапом долгосрочных отношений между поставщиком и заказчиком.

Для России такая модель особенно важна. Она позволяет конкурировать не только стоимостью единичного аппарата, но и полнотой решения: возможностью локального хранения данных, адаптацией к климату, совместным производством, подготовкой специалистов, сервисом и финансовым сопровождением.

Автономные системы должны стать для России не очередным рынком техники, а массовой платформой технологического развития.

Через неё искусственный интеллект получает промышленное применение. Микроэлектроника — крупный гарантированный рынок. Система связи — миллионы подключённых устройств. Новые материалы и энергетические технологии — массовый спрос. Научные разработки — механизм выхода в серийное производство.

Именно поэтому «10+» необходимо рассматривать как программу формирования нового технологического уклада, а не как отраслевой план дроностроения.

2. Четыре среды программы: суша, море, воздух и космос

Разделение программы на четыре среды позволяет охватить всё пространство современной и перспективной робототехники.

Каждая среда предъявляет особые требования к конструкции, энергетике, навигации, связи и безопасности. Одновременно между ними существует широкая технологическая общность. Стратегия должна использовать различия для формирования специализированных производств, а общность — для снижения себестоимости и ускорения разработки.

Суша

Наземная среда является наиболее массовой и разнообразной.

К ней относятся промышленные роботы, автономные транспортные средства, сельскохозяйственные машины, складские платформы, строительная техника, коммунальные роботы, системы для горнодобывающей промышленности, инспекционные аппараты, спасательные комплексы и военные наземные машины.

Именно на суше может быть создана основная часть количественного масштаба «10+».

Наземные системы обладают важным преимуществом: их эксплуатация в большинстве случаев не требует воздушной или морской инфраструктуры. Они могут внедряться непосредственно в существующие производственные процессы — на заводах, складах, полях, карьерах, строительных площадках и транспортных узлах.

Однако наземная среда чрезвычайно сложна для автономного управления. Машина должна распознавать людей, технику, дорожную обстановку, препятствия, изменения поверхности и непредсказуемые события. Поэтому наземная робототехника становится одним из основных рынков для машинного зрения и искусственного интеллекта.

Море

Морской контур включает надводные и подводные системы.

Безэкипажные суда могут использоваться для гидрографии, портовой логистики, мониторинга акваторий, экологического контроля, обслуживания морских сооружений, доставки грузов и спасательных операций.

Подводные аппараты необходимы для картографии морского дна, геологоразведки, инспекции трубопроводов и кабелей, океанографии, ремонта подводной инфраструктуры и освоения Арктики.

Россия обладает одной из крупнейших морских зон в мире, протяжённым арктическим побережьем и значительной зависимостью от морской транспортной и энергетической инфраструктуры. Это создаёт естественный внутренний полигон для формирования собственной морской робототехнической школы.

Морская среда особенно требовательна к автономности. Под водой ограничены радиосвязь и спутниковая навигация. Аппарат должен длительное время действовать самостоятельно, используя инерциальные системы, гидроакустику, карты и локальное распознавание среды.

Поэтому развитие подводной робототехники способно ускорить создание технологий, применимых и в других средах: автономного планирования, высоконадёжной электроники, энергоэффективных движителей и распределённых сенсорных сетей.

Воздух

Воздушный контур объединяет малые беспилотники, промышленные авиационные системы, тяжёлые грузовые платформы, высотные аппараты, системы связи и автономную авиацию.

Беспилотные летательные аппараты уже используются в картографии, сельском хозяйстве, промышленной инспекции, мониторинге природных территорий, логистике и чрезвычайных ситуациях.

Однако массовая воздушная робототехника требует не только производства аппаратов. Необходимы цифровое управление воздушным движением, дистанционная идентификация, автоматические станции, связь, сертификация и система распределения ответственности.

Российская программа должна охватывать весь комплекс — от учебных платформ и малых массовых аппаратов до сложных дальних систем.

Воздушный сегмент особенно важен для экспорта. Многие государства нуждаются в мониторинге больших территорий, но не располагают развитой авиационной инфраструктурой. Беспилотные системы позволяют создать отдельные функции значительно быстрее и дешевле, чем классическая пилотируемая авиация.

Космос

Космический контур включает малые спутники, аппараты дистанционного зондирования, системы связи, орбитальные инспекторы, буксиры, ремонтные комплексы, автоматические посадочные платформы, планетоходы и перспективную производственную инфраструктуру на орбите.

Космическая робототехника отличается от земных сегментов стоимостью, сложностью и требованиями к надёжности. Поэтому её нельзя оценивать исключительно количеством готовых аппаратов.

Один орбитальный буксир или роботизированная посадочная система может иметь большее технологическое значение, чем сотни тысяч простых наземных платформ.

Космический сегмент должен иметь собственную систему показателей:

• число серийно выпускаемых аппаратов;
• количество российских компонентов;
• стоимость выведения и эксплуатации;
• число операций на орбите;
• объём предоставляемых услуг;
• экспорт спутниковых платформ;
• долю российского программного обеспечения;
• производительность спутниковых группировок.

В общей программе «10+» космос выполняет двойную функцию.

Во-первых, он является самостоятельным рынком робототехнических систем.

Во-вторых, он обеспечивает инфраструктуру управления для трёх других сред: связь, навигацию, наблюдение, синхронизацию времени и передачу данных.

Поэтому автономность наземной, морской и воздушной промышленности непосредственно связана с состоянием российского космического контура.

Единство четырёх сред

Стратегический смысл программы заключается не в параллельном развитии четырёх изолированных направлений, а в создании общей технологической основы.

Искусственный интеллект, микроэлектроника, связь, энергетика, сенсоры, материалы и программное обеспечение должны развиваться как межсредовые платформы.

Различаться будут корпуса, движители и отдельные виды полезной нагрузки. Вычислительная и программная архитектура должна максимально унифицироваться.

Это позволяет распределять затраты на НИОКР между большими сериями и ускорять перенос технологий.

Алгоритм автономной навигации, созданный для наземной машины, может после адаптации использоваться в портовой робототехнике. Система группового управления воздушными аппаратами — применяться для спутниковой группировки. Радиолокационные и оптические модули — переходить из одной среды в другую.

В конечном счёте Россия должна создать не четыре отдельные отрасли, а единую промышленность интеллектуальных машин, способных действовать во всех физических пространствах.

3. Гражданский, государственный, военный и двойной контуры

Программа «10+» должна объединять четыре функциональных контура: гражданский, государственный, военный и двойной.

Их необходимо различать по требованиям, каналам финансирования, правилам экспорта и режимам доступа к технологиям. Но их нельзя полностью разделять на уровне фундаментальных исследований, компонентов и производственной базы.

Гражданский контур

Гражданская робототехника должна стать главным источником массовости, экспортной выручки и коммерческой устойчивости программы.

Именно в гражданском секторе существуют рынки, измеряемые миллионами единиц:

• образовательные комплекты;
• сельскохозяйственные машины;
• складские роботы;
• логистические платформы;
• аппараты для картографии;
• коммунальная техника;
• автономные транспортные средства;
• системы инспекции;
• сервисные и бытовые роботы.

Гражданский рынок предъявляет жёсткие требования к цене, удобству, безопасности и стоимости эксплуатации. Государственный заказ может временно поддерживать дорогое изделие, но частный заказчик приобретёт его только при доказанном экономическом эффекте.

Поэтому гражданский контур становится главным механизмом снижения себестоимости и проверки конкурентоспособности.

Он также формирует сеть независимых компаний, разработчиков программного обеспечения, интеграторов и сервисных операторов. Без частной инициативы массовая робототехническая промышленность будет слишком медленной и централизованной.

Государственный контур

Государственные системы применяются для управления территорией, инфраструктуры, чрезвычайных ситуаций, экологического мониторинга, кадастра, транспорта, связи и общественной безопасности.

Этот контур создаёт крупные долгосрочные программы, которые частный рынок не способен сформировать самостоятельно.

Например, государство может организовать национальную сеть мониторинга лесов, роботизированную систему контроля дорог, беспилотную медицинскую логистику или цифровую инвентаризацию земель.

Такие программы одновременно создают внутренний рынок, инфраструктуру и нормативную среду.

Государственный заказ должен использоваться как стартовый механизм, но не становиться постоянной заменой рыночному спросу. Его задача — создать условия, при которых технология проходит первые масштабные испытания, достигает серийности и затем выходит в гражданский и экспортный сектор.

Военный контур

Военная робототехника предъявляет максимальные требования к защищённости, автономности, помехоустойчивости, надёжности и способности действовать в непредсказуемой среде.

Она способна ускорять развитие сложных технологий, которые впоследствии переходят в гражданское применение: машинного зрения, защищённой связи, навигации без спутникового сигнала, новых энергетических систем и группового управления.

Однако военный контур не может быть единственным двигателем программы.

Закрытость, специфические требования и ограниченная структура спроса часто приводят к высокой стоимости и малым сериям. Технология, эффективная в специальной системе, не всегда пригодна для массовой гражданской продукции.

Поэтому необходимо строить механизмы контролируемого переноса технологий между военным и гражданским секторами.

Двойной контур

Двойной контур является связующим звеном.

К нему относятся технологии и платформы, которые могут применяться как в гражданских, так и в специальных задачах. Это двигатели, контроллеры, сенсоры, каналы связи, системы навигации, алгоритмы распознавания, энергетические установки и базовые платформы.

Двойное применение создаёт экономический эффект масштаба. Разработка сложного компонента финансируется несколькими рынками, а массовое гражданское производство снижает его стоимость.

Но двойной контур требует особенно строгого экспортного контроля.

Необходимо различать передачу базовой гражданской платформы, передачу компонентов повышенной производительности, экспорт программных функций и поставку законченной специальной системы.

Каждая категория должна иметь собственный режим лицензирования, проверки конечного пользователя и ограничения реэкспорта.

Общая технологическая база

Четыре контура не должны превращаться в четыре отдельные бюрократические системы с несовместимыми стандартами и производствами.

Их общей основой должны стать:

• национальные микроэлектронные платформы;
• единая программная архитектура;
• общие стандарты связи;
• унифицированные энергетические модули;
• типовые сенсорные комплексы;
• общая система испытаний;
• совместимая производственная инфраструктура.

Различия должны возникать на уровне функциональности, защищённости, сертификации и режима эксплуатации.

Такая модель позволит России соединить массовость гражданского рынка, государственные инфраструктурные программы, технологическую сложность специального сектора и экспортный потенциал двойных систем.

4. Почему внутреннего рынка недостаточно для промышленного масштаба

Внутренний рынок является необходимым условием создания отрасли, но он не способен обеспечить весь масштаб «10+».

Россия обладает большой территорией, развитой добывающей промышленностью, значительным сельским хозяйством, сложной транспортной инфраструктурой и обширными морскими пространствами. Всё это создаёт серьёзный спрос на автономные системы.

Однако техническая потребность не равна фактическому рынку.

Предприятие может нуждаться в роботизации, но не иметь капитала для закупки оборудования. Регион может быть заинтересован в беспилотной логистике, но не располагать нормативной и коммуникационной инфраструктурой. Сельскохозяйственный производитель может понимать преимущества автономной техники, но не иметь подготовленных специалистов и сервисного центра.

Поэтому внутренний рынок развивается медленнее, чем потенциальные технологические возможности.

Другим ограничением является структура российской экономики.

Крупные государственные и сырьевые компании способны формировать значительные заказы, но количество независимых массовых потребителей ограничено. Это повышает риск зависимости производителей от нескольких крупных заказчиков.

Предприятие, работа которого определяется одним ведомством или корпорацией, не получает достаточной рыночной обратной связи. Оно может поддерживать выпуск технически сложного изделия, но не обязано непрерывно снижать цену, улучшать сервис и адаптировать продукт к разным пользователям.

Массовая индустрия требует гораздо более широкого рынка.

Для снижения себестоимости необходимы длинные серии. Для окупаемости фабрики микроэлектроники — миллионы и десятки миллионов компонентов. Для развития программной платформы — большая пользовательская база. Для создания сети сервисных центров — постоянный поток техники.

Внутренний рынок способен обеспечить старт, испытание и значительную часть базового спроса. Но выход на действительно крупные серии требует международной экспансии.

Экспорт должен быть заложен в продукт ещё до начала массового производства.

Нельзя сначала создать аппарат исключительно под российские условия, построить завод, а затем пытаться найти иностранных покупателей. Зарубежные рынки отличаются климатом, нормативами, частотами связи, способами финансирования, требованиями к данным и уровнем квалификации пользователей.

Продукция должна изначально проектироваться как семейство экспортируемых платформ.

Это требует модульности, многоязычного программного обеспечения, разных вариантов связи, адаптируемой полезной нагрузки и возможности локальной сборки.

Международный рынок также позволяет распределить риски.

Если спрос в одном государстве снижается, производство поддерживается контрактами в других странах. Различные отрасли и регионы находятся на разных стадиях технологического цикла, что делает общую сеть более устойчивой.

Особое значение имеет экспорт компонентов.

Даже если финальная сборка осуществляется в стране-партнёре, Россия может поставлять вычислительные модули, двигатели, сенсоры, средства связи, программное обеспечение и производственное оборудование.

Таким образом, зарубежная локализация не обязательно сокращает российское производство. При правильной архитектуре она расширяет рынок для наиболее технологичных и дорогих элементов.

Цель программы должна состоять не в максимизации количества изделий, физически собранных на территории России, а в максимизации российской доли в мировой стоимости робототехнических систем.

Эта доля может принимать разные формы:

• экспорт готовой техники;
• поставка компонентов;
• лицензии;
• программные подписки;
• сервис;
• обучение;
• участие в капитале зарубежных предприятий;
• финансирование;
• управление стандартами.

Промышленный масштаб определяется не только географией сборки, но и тем, кто контролирует технологии, интеллектуальную собственность и доходные потоки.

5. Что означает цель «10+»

Показатель «10+» означает способность российской и связанной с ней международной сети ежегодно производить более десяти миллионов автономных, автоматизированных и дистанционно управляемых систем.

Это не прогноз естественного роста рынка и не административное обязательство выпустить определённое количество изделий любой ценой.

«10+» — целевой масштаб промышленной системы.

Он должен показать, что Россия перешла от штучных и малосерийных разработок к массовой робототехнической экономике, способной обслуживать внутренние и зарубежные рынки.

Для этого необходимо установить строгую методику учёта.

Отдельной системой может считаться законченное изделие, способное выполнять установленную функцию после минимальной настройки и ввода в эксплуатацию.

Комплект для зарубежной сборки может учитываться как единица только в том случае, если он содержит основные функциональные модули одного законченного аппарата и сопровождается подтверждением последующей сборки.

Отдельные компоненты — двигатели, аккумуляторы, контроллеры, камеры и платы — не должны автоматически включаться в показатель готовых систем.

Наземная станция, программная лицензия или комплект запасных частей также должны учитываться отдельно.

Иначе существует риск искусственного увеличения показателя за счёт многократного счёта элементов одного изделия.

Показатель должен разделяться по нескольким основаниям:

• среда применения;
• гражданское, государственное, военное или двойное назначение;
• масса и стоимость;
• уровень автономности;
• место производства;
• доля российских компонентов;
• форма поставки;
• фактическое введение в эксплуатацию.

Необходимо отдельно отражать:

1. производство на территории России;
2. поставку сборочных комплектов;
3. выпуск российских совместных предприятий;
4. лицензионное производство;
5. фактические продажи конечным пользователям;
6. действующий парк;
7. экспортную выручку.

Такой подход исключает подмену реальной экономики производственной статистикой.

Показатель «10+» имеет четыре измерения.

Первое — количественное. Система должна действительно обеспечивать миллионные серии.

Второе — технологическое. Значительная часть стоимости и ключевой функциональности должна создаваться российскими технологиями.

Третье — экономическое. Выпуск должен поддерживаться реальным спросом и создавать положительный денежный поток.

Четвёртое — геопромышленное. Россия должна контролировать международную сеть стандартов, поставок, программного обеспечения и сервиса.

Только соединение этих измерений придаёт числу десять миллионов стратегический смысл.

Если страна выпускает десять миллионов аппаратов из иностранных компонентов, используя иностранное программное обеспечение и не контролируя каналы продаж, она не достигает технологического суверенитета.

Если аппараты произведены, но не используются, программа не создаёт экономической ценности.

Если производство полностью зависит от бюджетных закупок, оно не образует устойчивой индустрии.

Поэтому «10+» должно оцениваться как комплексный индекс, а не как одна цифра.

6. Почему программа не может сводиться к десяти миллионам одинаковых аппаратов

Ни внутреннему, ни мировому рынку не требуется десять миллионов одинаковых машин.

Различные отрасли, страны и физические среды предъявляют принципиально разные требования.

Наземный сельскохозяйственный робот должен работать с почвой, растениями, осадками и агротехническим оборудованием. Подводный аппарат — выдерживать давление, ориентироваться без спутниковой навигации и передавать данные через ограниченные каналы. Воздушная платформа — соответствовать требованиям безопасности воздушного движения. Космический аппарат — выдерживать радиацию, температурные перепады и многолетнюю эксплуатацию без ремонта.

Попытка создать единую универсальную машину для всех задач приведёт либо к чрезмерной стоимости, либо к недостаточной эффективности.

Массовость должна строиться на другой основе: не на одном аппарате, а на унифицированных компонентах и платформенных семействах.

Продуктовая система может иметь несколько уровней.

Массовые простые платформы

К ним относятся учебные комплекты, малые наземные роботы, простые беспилотные аппараты, сенсорные платформы и другие изделия, стоимость которых позволяет создавать миллионные серии.

Они формируют пользовательскую базу, загрузку производств и спрос на компоненты.

Профессиональные отраслевые системы

Это аппараты для сельского хозяйства, логистики, инспекции, энергетики, строительства, геодезии и мониторинга.

Их серии меньше, но стоимость и экономическая ценность выше.

Сложные инфраструктурные комплексы

К ним относятся тяжёлые автономные машины, морские и подводные аппараты, дальние воздушные системы, спутниковые платформы и интегрированные сети.

Такие изделия могут выпускаться сотнями или тысячами, но они определяют технологический уровень всей программы.

Компонентные и программные платформы

Миллионы готовых систем должны использовать общие семейства процессоров, контроллеров, двигателей, сенсоров, средств связи и программного обеспечения.

Именно здесь формируется настоящий эффект масштаба.

Одна модель вычислительного модуля может применяться в десятках видов наземной, морской и воздушной техники. Общая система управления — поддерживать различные классы аппаратов. Единый программный интерфейс — позволять сторонним компаниям создавать отраслевые приложения.

Разнообразие конечных продуктов при унификации внутренней архитектуры является основой современной массовой промышленности.

Такая модель позволяет обновлять отдельные элементы без полного перепроектирования всей системы. Новый процессор, камера или аккумулятор интегрируется через стандартный интерфейс. Производитель полезной нагрузки получает доступ сразу к нескольким платформам. Заказчик может менять оборудование, не отказываясь от всей экосистемы.

Поэтому результатом «10+» должна стать не огромная серия одного изделия, а широкая продуктовая матрица, основанная на ограниченном числе совместимых технологических семейств.

Иными словами, программа должна производить разнообразие на поверхности и стандартизацию в глубине.

7. Технологическое превосходство как условие массового производства

Массовый выпуск автономных систем невозможен без контроля над критическими технологиями.

Сборка конечных изделий может быть увеличена сравнительно быстро. Но если их интеллектуальное и электронное ядро импортируется, масштабирование производства увеличивает внешнюю зависимость.

Каждый дополнительный аппарат требует нового иностранного процессора, контроллера, сенсора, средства связи или программной лицензии.

Поэтому программа «10+» должна быть одновременно программой технологического превосходства.

Под превосходством здесь не понимается абсолютное лидерство во всех существующих отраслях. Ни одна страна не производит самостоятельно всю мировую номенклатуру технологий.

Практическое технологическое превосходство означает способность:

• самостоятельно создавать критически важные системы;
• определять архитектуру платформ;
• поддерживать производство при внешних ограничениях;
• быстро переходить к новым поколениям продукции;
• экспортировать стандарты и производственные решения;
• занимать лидирующие позиции хотя бы в нескольких ключевых сегментах;
• не зависеть от единственного внешнего поставщика.

Для «10+» необходимы три первичных направления: искусственный интеллект, микроэлектроника и связь.

Искусственный интеллект

ИИ определяет способность системы действовать в сложной среде.

Он обеспечивает машинное зрение, распознавание, навигацию, прогнозирование, распределение задач и групповое управление.

Однако технологическая независимость в ИИ не сводится к созданию собственной языковой модели.

Необходим полный контур:

• вычислительная инфраструктура;
• специализированные ускорители;
• национальные наборы данных;
• инструменты обучения;
• библиотеки и операционные среды;
• модели машинного зрения;
• системы реального времени;
• безопасное исполнение на борту;
• сертификация для критических систем.

Россия должна быть способна обучать модели, размещать их на собственном оборудовании и адаптировать к физическим процессам.

Микроэлектроника

Микроэлектроника является материальной основой автономности.

Необходимо определить критическую номенклатуру, которую страна должна производить самостоятельно или контролировать через надёжные партнёрства:

• микроконтроллеры;
• вычислительные процессоры;
• ускорители ИИ;
• силовая электроника;
• радиочастотные компоненты;
• память;
• сенсорные микросхемы;
• навигационные модули;
• специализированная космическая электроника.

Приоритет должен определяться не стремлением воспроизвести все существующие зарубежные изделия, а потребностями целевых платформ.

Программа «10+» создаёт гарантированный массовый рынок для таких компонентов. Без этого рынка даже технически успешная разработка останется дорогой и малосерийной.

Связь

Автономные системы должны обмениваться данными, получать задания, взаимодействовать с операторами и другими аппаратами.

Поэтому необходима собственная многоуровневая система связи:

• локальные промышленные сети;
• защищённые радиоканалы;
• сотовая инфраструктура;
• спутниковая связь;
• оптические каналы;
• подводная акустическая связь;
• межмашинные протоколы;
• системы управления группами.

Связь становится нервной системой робототехнической экономики.

Если она зависит от иностранной инфраструктуры, страна не контролирует собственные машины в полном объёме.

Технологическое превосходство как промышленная система

Искусственный интеллект, микроэлектроника и связь должны развиваться не изолированно.

Новая микросхема должна иметь конкретные платформы применения. Модель ИИ — вычислительное оборудование и наборы данных. Система связи — миллионы устройств и промышленные сценарии.

«10+» создаёт механизм взаимного усиления.

Массовые роботы формируют рынок компонентов. Компоненты снижают себестоимость роботов. Миллионы устройств создают данные для развития ИИ. Более совершенный ИИ увеличивает ценность платформ. Рост экспорта финансирует следующее поколение технологий.

Именно такой замкнутый цикл способен превратить отдельные государственные программы в устойчивую промышленную систему.

Россия уже продемонстрировала способность концентрировать ресурсы на отдельных сложных направлениях, включая гиперзвуковые технологии. Задача нового этапа — перенести аналогичный уровень стратегического приоритета на базовые гражданские и двойные отрасли.

При этом необходимо сохранить конкуренцию, предпринимательскую инициативу и рыночную проверку результатов. Технологическое превосходство нельзя обеспечить одним административным центром или одним государственным исполнителем.

Оно возникает из конкуренции нескольких научных школ, производителей и архитектур, объединённых общими национальными целями.

8. Четыре основания стратегии: капитал, технологии, производство и спрос

Программа «10+» может быть реализована только при одновременном развитии четырёх контуров.

Капитал

Технологический рывок требует огромного объёма долгосрочного капитала.

Необходимо финансировать фундаментальные исследования, прикладные НИОКР, опытные производства, вычислительную инфраструктуру, микроэлектронные предприятия, связь, станкостроение, подготовку кадров и зарубежную экспансию.

Проблема заключается не только в количестве денег, но и в горизонте их предоставления.

Многие технологии требуют десяти и более лет от первых исследований до массового рынка. Обычный бюджетный цикл слишком короток, а коммерческий кредит слишком дорог и не соответствует уровню риска.

Поэтому необходим специализированный суверенный инвестиционный контур.

Капитал должен предоставляться этапами и связываться с измеримыми результатами. Успешные проекты получают дальнейшее финансирование. Неудачные прекращаются. Зрелые предприятия привлекают частное софинансирование и постепенно переходят от государственной поддержки к рыночному капиталу.

Технологии

Капитал без технологий превращается в закупку иностранного оборудования или в рост стоимости существующих активов.

Поэтому каждому финансовому решению должна соответствовать конкретная технологическая миссия.

Необходимо определить:

• какую критическую зависимость устраняет проект;
• какой мировой уровень должен быть достигнут;
• в каких продуктах будет использоваться разработка;
• каков потенциальный объём производства;
• кто является заказчиком;
• каким образом технология будет обновляться;
• какую интеллектуальную собственность получает государство.

Технологическая политика должна быть селективной. Распределение ресурсов по слишком большому количеству направлений приведёт к тому, что ни одно из них не достигнет мирового уровня.

Производство

Даже выдающаяся технология не создаёт промышленного превосходства без массового производства.

Между лабораторным образцом и миллионами изделий находится сложная система: оборудование, контроль качества, поставщики, стандарты, логистика, подготовка персонала и сервис.

Россия должна научиться не только создавать уникальные образцы, но и тиражировать их с устойчивыми характеристиками и конкурентоспособной себестоимостью.

Особое внимание необходимо уделить производственному оборудованию. Страна, зависящая от импортных станков, линий, литографических систем, средств проектирования и испытательных комплексов, остаётся ограниченной даже при наличии собственных разработок.

Поэтому станкостроение и промышленная автоматизация входят в технологическое ядро «10+».

Спрос

Спрос является окончательной проверкой всей программы.

Без него капитал становится безвозвратным расходом, технологии остаются в лабораториях, а предприятия простаивают.

Производственные мощности должны расширяться только после подтверждения рынка.

Для ранних стадий подтверждением могут быть государственный заказ, оплаченный пилотный проект или обязательство крупного промышленного потребителя.

Для массового производства необходимы контракты, лизинговые соглашения, зарубежные государственные программы, капитализированные совместные предприятия и повторные заказы.

Меморандум о намерениях не должен служить основанием для строительства крупного завода.

Чем больше планируемый объём производства, тем выше должна быть степень подтверждения спроса.

Синхронизация четырёх оснований

Ни один из четырёх контуров не может компенсировать отсутствие другого.

Капитал без технологии приводит к зависимости от импорта.

Технология без производства остаётся опытным образцом.

Производство без спроса создаёт склады и убытки.

Спрос без капитала и компонентов удовлетворяется иностранными поставщиками.

Государственная стратегия должна обеспечивать их синхронное развитие.

Именно это отличает полноценную промышленную политику от набора разрозненных программ поддержки.

9. Роль суверенных резервных активов

Масштаб программы «10+» требует финансового ресурса, сопоставимого с крупнейшими технологическими преобразованиями в мировой истории.

Финансирование исключительно из текущих бюджетных доходов означало бы либо чрезмерно медленную реализацию, либо вытеснение других государственных расходов.

Россия располагает крупным объёмом суверенных финансовых активов. По состоянию на 17 июля 2026 года международные резервы составляли 722,9 млрд долларов. На 1 июля 2026 года в их структуре около 421,5 млрд долларов приходилось на валютные резервы и примерно 299 млрд долларов — на монетарное золото.

Эти средства нельзя механически отождествлять со свободными деньгами бюджета.

Банк России определяет международные резервы как высоколиквидные иностранные активы, находящиеся в распоряжении органов денежно-кредитного регулирования — Банка России и Правительства. Их назначение связано с валютной, платёжной и финансовой устойчивостью.

Действующая правовая архитектура также ограничивает прямое использование ресурсов Банка России для бюджетного финансирования. В частности, статья 22 закона о Банке России запрещает ему кредитовать Правительство для покрытия дефицита федерального бюджета и приобретать государственные бумаги при первичном размещении, кроме специально предусмотренных законом случаев.

Следовательно, программа технологического превосходства не должна строиться как простое перечисление части резервов в бюджет.

Необходим отдельный юридический и финансовый механизм.

Его основой может стать принцип разделения резервов на две части.

Первая часть образует неприкосновенный стратегический страховой контур. Она обеспечивает устойчивость при падении экспортных доходов, внешних ограничениях, финансовом кризисе, необходимости критического импорта и других стрессовых обстоятельствах.

Вторая часть определяется как стратегический избыток — активы, объём которых превышает обоснованную потребность в финансовой страховке и может быть трансформирован в долгосрочный технологический капитал.

Размер такого избытка не должен назначаться политическим решением без расчёта. Его необходимо определять на основе стресс-тестов, учитывающих:

• критический импорт;
• внешние обязательства;
• возможное сокращение экспорта;
• устойчивость банковской системы;
• валютную структуру обязательств;
• ликвидность резервных активов;
• срок восстановления резервов;
• доступность конкретных активов.

Но принципиальная позиция книги состоит в том, что сохранение всех избыточных средств исключительно в финансовой форме не является нейтральным решением.

Это тоже выбор — выбор в пользу финансовой страховки вместо технологического развития.

Если страна располагает сотнями миллиардов долларов резервов, но зависит от иностранной микроэлектроники, вычислительного оборудования и производственных технологий, её финансовая устойчивость не превращается автоматически в промышленную силу.

Более того, технологическое отставание со временем создаёт собственные финансовые риски. Страна вынуждена импортировать более дорогую продукцию, теряет рынки, получает меньшую добавленную стоимость и становится уязвимой для ограничений на поставки.

Поэтому часть избыточных резервных активов должна быть преобразована в активы другого типа:

• технологии;
• патенты;
• производственные мощности;
• вычислительные центры;
• микроэлектронные фабрики;
• системы связи;
• исследовательские лаборатории;
• оборудование;
• доли в компаниях;
• зарубежные совместные предприятия;
• экспортную инфраструктуру.

Ключевое слово — «преобразована», а не «потрачена».

Расходование означает исчезновение финансового ресурса после оплаты текущей деятельности. Инвестиционная трансформация означает замену одного актива другим.

Государство предоставляет капитал и получает право собственности, долю, патент, лицензию, производственную мощность или возвратное требование.

Именно для этого необходим Суверенный фонд технологического превосходства.

Его целевой инвестиционный потенциал может составить до 500 млрд долларов на горизонте десяти–пятнадцати лет. Эта сумма должна формироваться не одномоментно и не только из международных резервов. В капитал фонда могут входить средства ФНБ, бюджетные вложения, специальные облигации, активы государственных корпораций, частный капитал и вложения международных партнёров.

Но стратегически важным источником должна стать именно рассчитанная избыточная часть суверенных резервных активов.

Фонд должен действовать одновременно как инвестиционный банк, технологический холдинг и институт развития.

Он не должен просто распределять субсидии между ведомствами и предприятиями.

Его задача — создавать активы, способные приносить экономический и технологический доход.

Финансирование должно осуществляться поэтапно:

1. фундаментальное исследование;
2. доказательство научной концепции;
3. лабораторный образец;
4. опытная линия;
5. серийное производство;
6. подтверждённый заказ;
7. экспорт;
8. возврат капитала.

На каждом этапе проводится независимая техническая и финансовая проверка.

Проект, который не достигает установленного результата, прекращается или перестраивается. Уже понесённые затраты не должны служить основанием для бесконечного продолжения финансирования.

Особое значение имеет защита от инфляции.

Одновременное направление сотен миллиардов долларов на внутренние рублёвые расходы способно вызвать рост цен на строительство, оборудование, труд и сырьё, не обеспечив сопоставимого увеличения реального производства.

Поэтому капитал должен вводиться постепенно и соответствовать способности экономики создавать новые мощности.

Значительная часть средств может использоваться непосредственно во внешнем контуре:

• для закупки критического оборудования;
• приобретения лицензий;
• создания совместных лабораторий;
• покупки долей технологических компаний;
• финансирования зарубежных производств;
• предоставления экспортных кредитов;
• страхования международных контрактов.

Внутреннее финансирование должно синхронизироваться с ростом предложения — строительством предприятий, подготовкой кадров и развитием поставщиков.

Суверенные резервы в этой модели становятся не заменой частному капиталу, а катализатором.

Государство финансирует наиболее рискованные и капиталоёмкие этапы, создаёт инфраструктуру и разделяет первые риски. После подтверждения технологии в проект входят частные инвесторы, промышленные компании и иностранные партнёры.

Целью является не формирование экономики, полностью зависимой от государственного фонда, а запуск системы, которая со временем начинает финансировать собственное развитие.

10. Горизонт программы: 2027–2036 годы

Десятилетний горизонт позволяет соединить амбициозную конечную цель с последовательной реализацией.

Попытка сразу перейти к выпуску более десяти миллионов систем привела бы к неэффективному расходованию капитала, закупке иностранных компонентов и строительству мощностей без подтверждённого рынка.

Программа должна проходить четыре этапа.

2027–2028 годы: формирование основы

На первом этапе необходимо создать институциональную и технологическую архитектуру.

Должны быть проведены:

• инвентаризация научных и производственных компетенций;
• оценка критических технологических зависимостей;
• классификация платформ четырёх сред;
• разработка методики расчёта «10+»;
• определение размера стратегически необходимого резервного контура;
• создание Суверенного фонда технологического превосходства;
• создание национального экспортного оператора;
• выбор первых технологических миссий;
• запуск программ в ИИ, микроэлектронике и связи.

Главным результатом этого этапа должны стать не максимальные объёмы выпуска, а работающая система управления.

Необходимо определить базовые платформы, сформировать конкурирующие консорциумы, открыть доступ малым компаниям и университетам, установить правила интеллектуальной собственности и запустить первые международные переговоры.

К концу этапа должны существовать первые подтверждённые экспортные проекты и подготовленные планы производственного масштабирования.

2029–2031 годы: технологическое и промышленное масштабирование

На втором этапе начинается переход от исследований и опытных линий к серийному производству.

Должны запускаться новые микроэлектронные, энергетические, сенсорные и робототехнические производства.

Формируются региональные кластеры, каждый из которых специализируется на определённых технологиях или продуктовых семействах.

Параллельно разворачивается национальная вычислительная инфраструктура для искусственного интеллекта и создаётся собственная многоуровневая система связи автономных платформ.

В гражданских сегментах необходимо выйти на крупные внутренние заказы:

• роботизацию сельского хозяйства;
• автоматизацию складов;
• мониторинг инфраструктуры;
• лесной и экологический контроль;
• портовую и морскую робототехнику;
• беспилотную логистику в удалённых районах.

На этом же этапе должны появиться первые зарубежные сборочные и сервисные центры.

Целевой результат — выход на первые миллионные серии в массовых категориях и подтверждение экспортной модели.

2032–2034 годы: создание международной сети

Третий этап посвящён переходу от отдельных зарубежных контрактов к региональным промышленным платформам.

Совместные предприятия в странах-партнёрах начинают не только собирать продукцию для национального рынка, но и обслуживать соседние государства.

Россия поставляет критические компоненты, программное обеспечение, системы связи, производственное оборудование и инженерные услуги.

Формируется международная сеть обучения и сертификации специалистов.

Российские стандарты должны получать распространение через реальные производственные проекты, а не только через дипломатическое продвижение.

К этому моменту программа должна демонстрировать сетевой эффект.

Каждый новый зарубежный центр создаёт спрос на российские компоненты и программные платформы. Увеличение серии снижает себестоимость. Снижение себестоимости открывает новые рынки. Экспортная выручка финансирует следующее поколение НИОКР.

2035–2036 годы: достижение масштаба «10+»

На финальном этапе совокупная российская и международная сеть должна выйти на ежегодный выпуск свыше десяти миллионов систем.

Но формальное достижение количественной цели не является достаточным.

К 2036 году необходимо проверить:

• долю российских технологий в конечной стоимости;
• состояние микроэлектронной базы;
• конкурентоспособность искусственного интеллекта;
• независимость системы связи;
• экспортную выручку;
• повторные заказы;
• возврат государственного капитала;
• способность отрасли развиваться без постоянного увеличения бюджетной поддержки.

Программа будет успешной только в том случае, если к концу десятилетия она превратится из государственного проекта в самовоспроизводящуюся промышленную систему.

Это означает, что НИОКР финансируются не только из бюджета, но и из прибыли компаний и фонда. Новые предприятия создаются не только по административному решению, но и потому, что существует рынок. Зарубежные партнёры вкладывают собственный капитал. Производители конкурируют за заказчика, а не только за государственное финансирование.

Адаптивный характер программы

Горизонт 2027–2036 годов не должен пониматься как жёсткий план, в котором заранее определена каждая технология и модель аппарата.

Робототехника, искусственный интеллект и микроэлектроника меняются слишком быстро.

За десять лет появятся новые типы сенсоров, энергетических установок, материалов и вычислительных архитектур. Некоторые сегодняшние решения устареют. Часть предполагаемых рынков не сформируется, а другие вырастут быстрее ожиданий.

Поэтому каждые два года должен проводиться стратегический пересмотр:

• технологических приоритетов;
• продуктовой матрицы;
• структуры инвестиций;
• географии экспорта;
• критериев эффективности;
• размера финансирования.

Неизменными должны оставаться только базовые принципы:

1. контроль критических технологий;
2. массовое конкурентоспособное производство;
3. подтверждённый спрос;
4. возвратность капитала;
5. сохранение российского технологического ядра;
6. глобальная ориентация программы.

Переход от национального производства к международной промышленной сети является центральной задачей «Россия 10+».

Россия должна стать не только изготовителем отдельных машин, но и владельцем платформ, поставщиком компонентов, разработчиком искусственного интеллекта, оператором систем связи, создателем производственных линий и долгосрочным технологическим партнёром других государств.

Такой переход невозможно совершить за счёт одного предприятия, одного ведомства или одной формы собственности.

Он требует объединения государства, науки, частного бизнеса, финансовых институтов, регионов и международных партнёров.

Именно поэтому «10+» следует рассматривать не как обычную отраслевую программу, а как проект нового этапа российской индустриализации.

Её смысл заключается не только в выпуске более десяти миллионов систем.

Он заключается в превращении финансовых резервов в технологии, технологий — в производство, производства — в экспорт, а экспорта — в устойчивое глобальное присутствие России.

*****

Часть I. Мировая робототехническая революция

Мировая робототехническая революция развивается не как распространение одного класса машин. Она охватывает промышленное производство, транспорт, сельское хозяйство, энергетику, связь, освоение океана, управление территориями, космическую деятельность и оборону.

Её главным результатом становится появление систем, способных воспринимать окружающую среду, обрабатывать данные, планировать действия и выполнять задачи с различной степенью участия человека. Эти системы могут двигаться по земле, работать на поверхности моря и под водой, летать в атмосфере или действовать в космосе. Различия между ними значительны, но технологическое ядро всё чаще оказывается общим: микроэлектроника, искусственный интеллект, связь, навигация, сенсоры, энергетика и программное обеспечение.

По мере формирования такого ядра робототехника перестаёт быть совокупностью отдельных специализированных отраслей. Она превращается в новую промышленную платформу, вокруг которой выстраиваются производство компонентов, цифровая инфраструктура, рынки данных, сервисные модели и международные технологические стандарты.

Конкуренция в этой сфере уже не ограничивается сопоставлением характеристик отдельных машин. Государства и корпорации конкурируют за контроль над всей системой: от фундаментальной науки и вычислительной инфраструктуры до массового производства, программных обновлений, сервисных центров и зарубежных производственных площадок.

Для России принципиально важно определить своё место в этой трансформации до того, как международный рынок будет окончательно распределён между сложившимися технологическими платформами. Если страны-потребители заранее примут чужие стандарты, каналы связи, программное обеспечение и систему подготовки специалистов, последующий выход России на эти рынки станет значительно более сложным и дорогим.

Глава 1. Формирование глобальной экономики автономных систем

1.1. От отдельного аппарата к массовой робототехнической платформе

Первые поколения автоматизированных и дистанционно управляемых систем создавались преимущественно как специализированные изделия. Каждая машина проектировалась под ограниченный набор задач, имела уникальную архитектуру и выпускалась небольшой серией.

Промышленный робот предназначался для конкретной операции на конвейере. Подводный аппарат создавался под определённую глубину и полезную нагрузку. Беспилотный летательный аппарат проектировался под заданную дальность, продолжительность полёта и способ управления. Космический аппарат разрабатывался практически как единичное изделие.

Такая модель позволяла решать сложные технические задачи, но плохо подходила для массового производства. Уникальность конструкции увеличивала сроки разработки, затрудняла обслуживание, ограничивала число поставщиков и не позволяла распределять расходы на исследования между крупными сериями.

Переход к платформенной модели меняет эту экономику.

Робототехническая платформа представляет собой не одну законченную машину, а общую техническую архитектуру, на основе которой может создаваться семейство изделий. В её состав входят базовая конструкция, вычислительный модуль, система управления, энергетическая установка, стандартные интерфейсы, программная среда и набор совместимых полезных нагрузок.

Один наземный модуль может использоваться как складской транспортёр, сельскохозяйственная машина, инспекционный робот или носитель специального оборудования. Один воздушный аппарат после замены сенсора и программного пакета может применяться для картографии, мониторинга инфраструктуры, поиска пожаров или ретрансляции сигнала.

Морская платформа может служить основой гидрографического аппарата, экологической станции, портового робота или патрульной системы. Спутниковая шина позволяет создавать аппараты связи, наблюдения, научных измерений или технологических экспериментов без полного повторения конструкторского цикла.

Массовость возникает не из единообразия конечной продукции, а из унификации её внутренних элементов.

Чем больше изделий используют одни и те же процессоры, двигатели, аккумуляторы, сенсоры, средства связи и программные модули, тем ниже стоимость каждого компонента. Увеличение серии позволяет вкладывать больше средств в автоматизацию производства, испытания и совершенствование технологий.

Платформенный подход также снижает стоимость создания новых продуктов. Разработчику не требуется проектировать всю систему заново. Он может сосредоточиться на полезной нагрузке, отраслевом программном обеспечении или специализированном исполнительном механизме.

Вокруг платформы формируется рынок независимых поставщиков. Одни компании производят сенсоры, другие — двигатели, третьи — программные приложения, четвёртые — средства связи. Общие интерфейсы позволяют соединять их решения без участия единственного вертикально интегрированного производителя.

Это не означает, что все платформы должны быть полностью открытыми. В критических системах часть архитектуры может оставаться закрытой по соображениям безопасности, защиты интеллектуальной собственности или экспортного контроля. Но даже закрытая система должна использовать внутреннюю модульность, иначе её масштабирование окажется чрезмерно дорогим.

Платформизация меняет и роль государства.

В прежней модели государственный заказчик мог профинансировать создание конкретного изделия. В новой модели его задача шире: сформировать стандарты, испытательную инфраструктуру, базовую компонентную программу и условия для возникновения множества продуктов на общей технологической основе.

Главным объектом поддержки должна становиться не только машина, но и всё семейство технологий, позволяющих тиражировать её архитектуру.

Мировой переход к платформенной робототехнике особенно заметен в программном обеспечении. Физические аппараты разных классов начинают использовать сходные системы планирования, распознавания объектов, диагностики, диспетчеризации и управления парком.

Это сближает робототехническую промышленность с индустрией вычислительной техники. Производитель получает возможность выпускать оборудование разных поколений, сохраняя совместимость с единой программной средой. Заказчик может менять аппараты, не перестраивая полностью обучение персонала, хранение данных и производственные процессы.

Поэтому будущий лидер робототехнической индустрии — это не обязательно компания, производящая больше всех отдельных машин. Более устойчивое положение может занять тот, кто контролирует базовую архитектуру, стандарты совместимости, программную платформу и сеть разработчиков.

Для программы «Россия 10+» из этого следует фундаментальный вывод: выпуск миллионов изделий должен начинаться не со строительства сборочных линий, а с проектирования ограниченного числа национальных технологических платформ, пригодных для десятков различных применений.

1.2. Автономность, автоматизация и дистанционное управление

Понятия автономности, автоматизации и дистанционного управления часто используются как взаимозаменяемые, хотя они описывают разные способы взаимодействия человека и машины.

Дистанционно управляемая система выполняет команды оператора, находящегося вне аппарата. Решение о направлении движения, выборе объекта и выполнении действия принимает человек. Машина обеспечивает передачу команд, стабилизацию, работу исполнительных механизмов и возврат информации.

Автоматизированная система способна самостоятельно выполнять заранее определённые операции. Она следует по маршруту, поддерживает скорость, повторяет производственный цикл или реагирует на ограниченный набор известных событий. Человек устанавливает задачу и условия, но не управляет каждым движением.

Автономная система обладает более широкой способностью воспринимать среду, оценивать ситуацию и выбирать способ выполнения задачи в пределах установленных ограничений.

Граница между автоматизацией и автономностью не является абсолютной. Практически существует непрерывная шкала, на которой меняются объём полномочий машины, необходимость участия человека и сложность условий эксплуатации.

Международная морская организация определяет автономное судно через способность отдельных функций выполняться независимо от человеческого вмешательства. При этом принятый в мае 2026 года Кодекс безопасности морских автономных надводных судов сохраняет общую ответственность капитана и уделяет особое внимание удалённым центрам управления, связи, кибербезопасности и заранее установленным пределам безопасной эксплуатации.

Такой подход важен для всех четырёх сред.

Автономность не должна отождествляться с полной бесконтрольностью машины. В большинстве гражданских и государственных систем человек продолжит определять цель, разрешать критические действия, контролировать выполнение и вмешиваться при отклонениях.

Практически можно выделить несколько уровней.

На первом уровне человек управляет машиной непосредственно, а автоматика только стабилизирует её движение.

На втором уровне система самостоятельно выполняет отдельные операции: удерживает маршрут, обходит простые препятствия, возвращается в точку запуска или поддерживает заданный режим.

На третьем уровне машина выполняет полноценную миссию по заранее установленному плану и обращается к оператору только при исключительной ситуации.

На четвёртом уровне система способна перестраивать план, распределять задачи между несколькими аппаратами и выбирать допустимый вариант действий на основе изменения обстановки.

На пятом уровне предполагается самостоятельное выполнение широкого класса задач в практически неограниченной среде. Для большинства реальных применений такой уровень пока не является ни необходимым, ни экономически оправданным.

Чем выше автономность, тем сложнее доказать безопасность системы.

Простая автоматическая машина может быть проверена через заранее известный перечень режимов. Интеллектуальная система принимает решения в большем количестве комбинаций, часть которых невозможно полностью воспроизвести при испытаниях.

Поэтому развитие автономности требует новых методов сертификации.

Необходимо проверять не только физическую надёжность машины, но и качество данных, устойчивость алгоритмов, способность обнаруживать выход за пределы допустимой среды, защищённость программного обеспечения и корректность взаимодействия с человеком.

NASA рассматривает автономные системы как архитектуры, алгоритмы и программные инструменты, способные адаптироваться к изменяющимся условиям, знаниям и ограничениям. В число ключевых направлений входят автоматическое планирование, компьютерное зрение, распределённые многоагентные системы и взаимодействие человека с роботом.

Для массовой промышленности особенно важно понятие регулируемой автономности.

Машина должна не просто уметь действовать самостоятельно. Она должна позволять заранее определить:

• область допустимых действий;
• условия обязательного обращения к оператору;
• режим безопасной остановки;
• правила использования данных;
• уровень человеческого контроля;
• ответственность за принятое решение.

В гражданских системах максимальный уровень автономности не всегда является преимуществом. Иногда более простая автоматизированная платформа оказывается дешевле, надёжнее и легче сертифицируется.

Поэтому программа «10+» должна оценивать не абстрактную автономность, а соответствие уровня самостоятельности конкретной экономической задаче.

В складской логистике может быть достаточно движения по структурированной территории. В сельском хозяйстве потребуется адаптация к рельефу и изменению состояния растений. Подводному аппарату необходима длительная самостоятельная навигация из-за ограничений связи. Космический робот должен действовать автономно из-за задержек передачи команд и невозможности постоянного вмешательства оператора.

Разные среды требуют разного баланса человека и машины.

Главным принципом должно стать не устранение человека из системы, а перенос на машину тех операций, которые она способна выполнять быстрее, безопаснее, точнее или дешевле.

1.3. Гражданские, промышленные, государственные и военные рынки

Глобальный рынок автономных систем состоит из нескольких сегментов, различающихся не только назначением продукции, но и логикой принятия решений.

Гражданский массовый рынок

На массовом гражданском рынке определяющими факторами являются цена, удобство, надёжность, доступность сервиса и простота использования.

К этому сегменту относятся образовательные роботы, небольшие беспилотные аппараты, бытовые устройства, персональные транспортные системы и массовые цифровые сервисы.

Потребитель не готов самостоятельно интегрировать сложное оборудование. Он ожидает законченный продукт, который можно активировать, подключить и использовать без длительной подготовки.

Именно массовый рынок создаёт крупнейшие серии и обеспечивает быстрое снижение стоимости компонентов. Но он также характеризуется коротким жизненным циклом продукции, высокой конкуренцией и значительными расходами на продвижение.

Для России прямой выход на глобальный потребительский рынок будет особенно сложным. Здесь уже существуют крупные бренды, розничные сети, программные экосистемы и сформированные привычки пользователей.

Поэтому первым направлением российской экспансии, вероятно, должны стать не индивидуальные потребители, а отраслевые, государственные и инфраструктурные заказчики.

Промышленный рынок

Промышленное предприятие приобретает не машину как таковую, а изменение производственного процесса.

Заказчик оценивает:

• сокращение расходов;
• повышение производительности;
• снижение аварийности;
• точность измерений;
• скорость выполнения операций;
• уменьшение риска для работников;
• совместимость с существующим оборудованием;
• полную стоимость жизненного цикла.

Продажа промышленной системы редко происходит только на основании технического описания. Обычно необходим пилотный проект, в ходе которого поставщик доказывает экономическую эффективность решения.

Если робот сокращает время инспекции трубопровода, необходимо показать реальный размер экономии. Если автономная машина применяется в сельском хозяйстве, следует доказать влияние на расход топлива, средств защиты растений, урожайность и потребность в персонале.

Промышленный рынок более устойчив, чем потребительский. После интеграции системы заказчику трудно быстро заменить поставщика, поскольку оборудование связано с программным обеспечением, обучением, данными и регламентами.

Но требования к надёжности, сервису и ответственности здесь значительно выше.

Государственный рынок

Государство закупает автономные системы не только ради прямого финансового эффекта. Оно может использовать их для общественных функций:

• мониторинга территории;
• ликвидации чрезвычайных ситуаций;
• экологического контроля;
• кадастровых работ;
• доставки медицинских грузов;
• инспекции инфраструктуры;
• обеспечения связи;
• охраны границ;
• исследования моря и космоса.

Государственный рынок способен создавать крупные национальные программы, которые невозможно сформировать через отдельные коммерческие заказы.

Например, национальная сеть мониторинга лесов требует аппаратов, связи, центров обработки данных, подготовки кадров и межведомственного взаимодействия. Государство может выступить единым заказчиком и создать первоначальную инфраструктуру.

Но государственный спрос несёт риск административной зависимости. Если предприятие ориентируется только на бюджетные закупки, у него может снизиться мотивация к сокращению себестоимости и развитию сервиса.

Поэтому государственный заказ должен использоваться как инструмент запуска рынка, а не как бессрочная замена рыночной конкуренции.

Военный рынок

Военные системы предъявляют наиболее высокие требования к защищённости, устойчивости связи, автономности, надёжности и способности работать в неблагоприятной среде.

Одновременно современный военный рынок всё активнее использует гражданские технологии: серийную электронику, коммерческое программное обеспечение, массовые двигатели, камеры и аккумуляторы.

Это сокращает сроки разработки и стоимость, но увеличивает зависимость от гражданских цепочек поставок.

В США программа Replicator была создана для ускоренного развёртывания тысяч сравнительно недорогих автономных систем в нескольких средах и одновременно использовалась как механизм привлечения новых коммерческих поставщиков, производителей компонентов и разработчиков программного обеспечения.

Военный рынок способен ускорять развитие технологий, но сам по себе редко обеспечивает массовость, сопоставимую с гражданской экономикой. Специальные требования увеличивают стоимость, а закрытый характер ограничивает международную кооперацию.

Рынок двойного назначения

Между гражданским и военным сегментами существует широкая зона двойных технологий.

К ней относятся:

• машинное зрение;
• защищённая связь;
• навигация;
• сенсоры;
• силовая электроника;
• энергетические установки;
• системы группового управления;
• автономное планирование;
• базовые наземные, морские и воздушные платформы.

Двойной рынок позволяет распределять расходы между разными заказчиками. Компонент, первоначально разработанный для специальной системы, может после адаптации использоваться в промышленности. Массовое гражданское производство, в свою очередь, снижает стоимость специальной техники.

Но двойное применение требует строгой классификации продукции и контроля конечного пользователя. Необходимо различать открытую гражданскую платформу, компонент повышенной производительности, защищённое программное обеспечение и законченную военную систему.

Для России оптимальной является модель, в которой четыре рынка используют общую научную и компонентную основу, но имеют разные режимы сертификации, доступа к функциям и экспорта.

1.4. Рост значения программного обеспечения и данных

По мере стандартизации физических компонентов центр стоимости робототехнической системы перемещается в программное обеспечение.

Различия между аппаратами всё чаще определяются не только конструкцией, двигателем или полезной нагрузкой, но и способностью машины понимать окружающую среду, взаимодействовать с человеком и включаться в производственный процесс.

Программное обеспечение отвечает за:

• управление движением;
• планирование маршрутов;
• распознавание объектов;
• диагностику;
• координацию групп;
• распределение задач;
• анализ собранной информации;
• интеграцию с системами заказчика;
• обновление функциональности.

Физическая машина без программной платформы остаётся устройством ограниченного назначения.

Воздушный аппарат создаёт ценность не в момент получения изображения, а когда программа обнаруживает дефект, оценивает состояние посевов или формирует цифровую карту.

Наземный робот становится частью производства только после подключения к складской, транспортной или промышленной информационной системе.

Безэкипажное судно должно быть связано с навигацией, портовой инфраструктурой, удалённым центром управления и системой планирования рейсов.

Спутник становится экономической платформой, когда его данные регулярно поступают пользователям и преобразуются в информационный продукт.

В результате робототехническая компания начинает конкурировать не только с другими машиностроительными предприятиями, но и с разработчиками цифровых платформ.

Можно выделить несколько уровней программной ценности.

Первый уровень — встроенное управление машиной.

Второй — управление парком аппаратов.

Третий — обработка данных и отраслевые приложения.

Четвёртый — интеграция с информационной системой заказчика.

Пятый — создание цифровой платформы, объединяющей оборудование нескольких производителей, пользователей и поставщиков услуг.

Наиболее устойчивую позицию занимает компания, которая контролирует несколько уровней одновременно.

Если производитель продаёт только аппарат, он получает доход один раз и быстро сталкивается с ценовой конкуренцией.

Если он контролирует программное обеспечение и данные, отношения с заказчиком продолжаются на протяжении всего срока эксплуатации.

Данные становятся самостоятельным стратегическим активом.

Миллионы робототехнических систем создают огромные массивы информации о дорогах, полях, производственных объектах, морских акваториях, энергетической инфраструктуре и состоянии оборудования.

Эти данные необходимы для улучшения моделей искусственного интеллекта. Чем больше систем использует одна платформа, тем больше информации получает разработчик и тем быстрее он может совершенствовать алгоритмы.

Возникает эффект обратной связи:

1. более совершенная система привлекает больше пользователей;
2. больше пользователей создают больше данных;
3. больше данных улучшают алгоритмы;
4. улучшенные алгоритмы повышают ценность платформы;
5. платформа получает новых пользователей.

Именно этот цикл способен закрепить доминирование первых крупных игроков.

Для государства концентрация данных у иностранного поставщика создаёт риск.

Робототехническая платформа может собирать информацию о транспортных потоках, предприятиях, месторождениях, сельскохозяйственных территориях и инфраструктуре. Даже если каждый отдельный набор не является секретным, их объединение позволяет делать стратегические выводы.

Поэтому национальная робототехническая стратегия должна включать суверенитет данных.

Заказчик должен понимать:

• где хранятся данные;
• кто имеет к ним доступ;
• какие функции требуют внешнего сервера;
• кто контролирует программные обновления;
• может ли система работать автономно;
• можно ли перенести данные на другую платформу;
• как защищается информация при прекращении сотрудничества.

Для экспорта России потребуется несколько моделей развёртывания: российское облако, национальное облако страны-партнёра, локальный сервер заказчика и полностью изолированный контур.

Гибкость в вопросах данных может стать российским конкурентным преимуществом на рынках, где государства не хотят передавать стратегическую информацию глобальным технологическим корпорациям.

1.5. Экономика жизненного цикла

Цена приобретения машины составляет только часть расходов заказчика.

Полная стоимость жизненного цикла включает:

• проектирование и интеграцию;
• обучение персонала;
• связь;
• программные лицензии;
• энергетические расходы;
• техническое обслуживание;
• ремонт;
• запасные части;
• обновление программного обеспечения;
• замену сенсоров;
• страхование;
• утилизацию или модернизацию.

Иногда дешёвый аппарат оказывается более дорогим в эксплуатации, если требует частого ремонта, использует закрытые компоненты или не имеет доступного сервиса.

Поэтому профессиональный заказчик оценивает не минимальную закупочную цену, а стоимость выполнения одной полезной операции.

Для воздушной системы это может быть стоимость обследования одного квадратного километра.

Для наземной платформы — стоимость перемещения тонны груза.

Для морского аппарата — стоимость обследования километра трубопровода.

Для космической системы — стоимость получения или передачи единицы данных.

Экономика жизненного цикла меняет модель производителя.

Продажа аппарата становится началом длительного контракта. Компания получает регулярный доход от обслуживания, программных подписок, аналитики, обучения и модернизации.

Такая модель более устойчива, чем разовые продажи, но требует долгосрочного присутствия на рынке.

Производитель должен создавать:

• сервисные центры;
• склады запасных частей;
• систему удалённой диагностики;
• учебные программы;
• стандарты ремонта;
• инструменты управления версиями;
• гарантированные сроки поддержки.

Для международной экспансии сервис имеет не меньшее значение, чем само производство.

Поставка крупной партии без ремонта и обучения способна дать краткосрочную экспортную выручку, но приведёт к потере рынка после первых отказов.

Напротив, поставщик, способный поддерживать систему десять–пятнадцать лет, получает повторные заказы и становится частью инфраструктуры страны-партнёра.

Экономика жизненного цикла создаёт и новые финансовые модели.

Заказчику необязательно приобретать аппарат в собственность. Возможны:

• лизинг;
• аренда;
• оплата за выполненную операцию;
• подписка на робототехнический сервис;
• контракт по результату;
• совместное владение парком;
• государственно-частный оператор.

Малому сельскохозяйственному предприятию может быть невыгодно покупать собственный беспилотник или роботизированный трактор. Но оно может приобретать услугу по обработке поля.

Региону не обязательно владеть медицинскими транспортными аппаратами. Он может заключить контракт с оператором на выполнение определённого числа доставок.

Таким образом, реальным рынком становится не количество организаций, способных купить дорогую технику, а объём операций, которые можно перевести на роботизированную основу.

Для «России 10+» это расширяет потенциальный спрос, но усложняет финансовую архитектуру. Экспортный оператор должен предлагать не только оборудование, но и лизинг, страхование, сервисные контракты и финансирование национальных операторов.

1.6. Переход от продажи машин к продаже технологических экосистем

Продажа отдельной машины создаёт ограниченную связь между производителем и покупателем.

После поставки заказчик может заменить изделие аналогом, использовать стороннее программное обеспечение или перейти к другому поставщику.

Технологическая экосистема создаёт более устойчивую модель.

Она включает:

• семейство совместимых машин;
• компоненты;
• программную платформу;
• связь;
• инфраструктуру данных;
• обучение;
• сервис;
• финансирование;
• производственные стандарты;
• лицензии;
• систему сертификации.

Заказчик получает не одно изделие, а возможность последовательно расширять применение технологии.

Сначала он приобретает несколько аппаратов для пилотного проекта. Затем создаёт сервисный центр. После этого разворачивает локальную сборку, подключает университеты и начинает производить отдельные компоненты.

В результате обычный экспорт превращается в промышленное партнёрство.

Экосистемная модель особенно важна для стран, которые не хотят оставаться простыми импортёрами готовой продукции.

Многие государства стремятся получить:

• рабочие места;
• передачу знаний;
• национальные данные;
• локальное обслуживание;
• участие местных компаний;
• возможность экспорта на соседние рынки.

Поставщик, который предлагает только готовую машину, проигрывает конкуренту, способному создать национальную отрасль.

Но передача технологий должна быть структурированной.

Россия не может без ограничений передавать все критические элементы платформы. Иначе зарубежное предприятие после освоения производства превратится в самостоятельного конкурента.

Оптимальная экосистема разделяется на уровни.

Первый уровень локализуется относительно свободно: корпуса, механические детали, часть сборки, обслуживание и обучение.

Второй уровень передаётся по лицензии с контролем: отдельные двигатели, сенсорные модули, производственные процессы и прикладное программное обеспечение.

Третий уровень сохраняется под российским контролем: базовые вычислительные модули, критические алгоритмы, защищённая связь, архитектура платформы и ключевые обновления.

Соотношение уровней зависит от страны, размера рынка, политических отношений и характера продукции.

Экосистема также может строиться вокруг открытых стандартов. Россия способна предоставить партнёрам возможность создавать собственные приложения и полезные нагрузки, сохраняя контроль над ядром.

Такой подход увеличивает число участников и ускоряет распространение платформы.

США в принятом в 2025 году плане развития искусственного интеллекта прямо сформулировали задачу экспорта союзникам полных пакетов, включающих оборудование, модели, программное обеспечение, приложения и стандарты. Это показывает, что конкуренция переходит от экспорта отдельных цифровых продуктов к экспорту целостных технологических стеков.

Для России аналогичная логика должна применяться к робототехнике.

Страна должна поставлять не только аппарат, но и полный технологический контур, адаптированный к четырём средам и национальным задачам заказчика.

1.7. Новые центры производства и потребления

Глобальная робототехническая экономика больше не ограничивается традиционными промышленными державами.

Китай превратился в крупнейший центр промышленной роботизации, производства беспилотных систем, электроники и аккумуляторов. Одновременно он развивает новые направления — низковысотную экономику, гуманоидных роботов и интеграцию искусственного интеллекта в производство. По официальным данным, доход китайской робототехнической отрасли достиг почти 240 млрд юаней в 2024 году, а за первое полугодие 2025 года в стране было произведено около 370 тысяч промышленных роботов.

США сохраняют сильнейшие позиции в искусственном интеллекте, программном обеспечении, вычислительной инфраструктуре, венчурном капитале и космической отрасли. Американская модель одновременно поддерживает передовые разработки и возвращает критические производства микроэлектроники на национальную территорию через программу CHIPS. Министерство торговли США сообщало о десятках соглашений и сотнях миллиардов долларов заявленных частных инвестиций в электронное производство.

Европейский союз формирует общую регулируемую среду, связывая гражданскую, промышленную, оборонную и космическую политику. Европейская стратегия беспилотной авиации включает развитие массовых коммерческих операций, U-space, исследований, производства и межотраслевых стандартов; в июле 2026 года Еврокомиссия начала оценку её реализации и возможного обновления.

Индия использует большой внутренний рынок и государственные стимулы для развития беспилотников, электроники и полупроводников. India Semiconductor Mission предусматривает поддержку до 50 процентов стоимости ряда проектов по производству микросхем, сенсоров, фотоники и корпусированию.

Турция развивает интегрированные беспилотные системы в воздушной и морской средах, объединяя платформы, связь, полезную нагрузку и государственное экспортное сопровождение. Официальный каталог турецкого ведомства оборонной промышленности включает тактические и стратегические БПЛА, беспилотные боевые самолёты и несколько типов автономных надводных аппаратов.

Израиль делает ставку на соединение автономности, искусственного интеллекта, сенсоров, связи и оперативной обратной связи между пользователями, стартапами и крупными системными интеграторами. Министерство обороны Израиля регулярно организует совместное продвижение крупных компаний и технологических стартапов на внешних рынках.

Украина в чрезвычайных условиях сформировала распределённую среду ускоренного создания оборонных технологий. Платформа Brave1 соединяет разработчиков, государство, пользователей и инвесторов, предоставляет гранты и помогает переводить разработки к серийному производству и официальному допуску.

Одновременно формируются новые центры потребления.

Государства Азии, Африки, Ближнего Востока и Латинской Америки заинтересованы в роботизации сельского хозяйства, добывающей промышленности, логистики, мониторинга территорий и морской инфраструктуры.

Многие из них не имеют собственной зрелой технологической базы, но не хотят полностью зависеть от одного внешнего центра.

Именно здесь возникает пространство для российской модели: не только продажа оборудования, но и создание совместных производств, систем связи, образовательных центров и национальных операторов.

Глава 2. Четыре среды глобальной конкуренции

Конкуренция в робототехнике разворачивается одновременно на суше, на море, под водой, в воздухе и в космосе.

Каждая среда обладает собственной экономикой и регуляторной системой. Но государства, способные объединить их общими технологиями, получают значительное преимущество.

Одна система искусственного интеллекта может использоваться в разных типах машин. Спутниковая связь обслуживает морские, наземные и воздушные платформы. Унифицированная микроэлектроника снижает стоимость продукции. Общие стандарты позволяют создавать межсредовые группы.

Поэтому задача состоит не в параллельном развитии отдельных отраслей, а в формировании единой архитектуры автономных систем.

2.1. Наземная робототехника

Наземная робототехника является наиболее крупным и разнообразным сегментом.

Она включает традиционные промышленные манипуляторы, автономные транспортные средства, складские системы, сельскохозяйственную технику, горнодобывающие машины, строительных роботов, коммунальное оборудование, мобильные инспекционные платформы и гуманоидные системы.

Промышленная роботизация исторически развивалась в структурированной среде. Робот устанавливался на фиксированном месте, повторял одну операцию и был отделён от людей защитным ограждением.

Современный этап связан с выходом машин из изолированной зоны.

Мобильные роботы перемещаются по складам, заводам, полям, дорогам и строительным объектам. Они должны воспринимать изменяющуюся среду, взаимодействовать с людьми и принимать локальные решения.

Это резко увеличивает значение искусственного интеллекта и сенсоров.

Наземная машина сталкивается с большим количеством непредсказуемых объектов, чем аппарат, движущийся в относительно свободном воздушном пространстве. Она должна различать людей, технику, дорожную разметку, поверхность, растительность, животных и временные препятствия.

Поэтому массовая наземная автономность зависит не только от механики, но и от качества цифровой модели среды.

Наиболее зрелыми направлениями являются складская и внутризаводская логистика. Здесь территория ограничена, маршруты известны, а движение можно регулировать.

Следующий уровень — сельскохозяйственная и карьерная техника. Эти системы работают на больших, но сравнительно контролируемых территориях.

Наиболее сложной остаётся автономная эксплуатация на дорогах общего пользования и в городской среде, где количество участников и вариантов поведения значительно выше.

Особое внимание привлекают гуманоидные роботы.

Их преимущество состоит не в сходстве с человеком как таковом, а в потенциальной способности использовать инфраструктуру, изначально созданную для человеческого тела: лестницы, двери, инструменты, рабочие места.

Но универсальная гуманоидная машина значительно сложнее и дороже специализированного робота. Поэтому её массовое применение будет оправдано только там, где ценность гибкости превышает стоимость.

Китай уже разрабатывает первые национальные стандарты гуманоидной робототехники, охватывающие восприятие среды, планирование, управление движением и выполнение задач. Китайские власти связывают стандартизацию с открытыми платформами и переходом от демонстрационных образцов к промышленному применению.

Для России наземная среда должна стать главным источником количественного масштаба «10+».

Именно здесь возможны миллионные серии: образовательные комплекты, сельскохозяйственные аппараты, небольшие логистические платформы, инспекционные роботы и автономная коммунальная техника.

Одновременно наземный контур создаёт базовый рынок для российских процессоров, электродвигателей, силовой электроники, лидаров, камер и аккумуляторов.

2.2. Безэкипажные морские системы

Автономное судоходство развивается медленнее наземной робототехники, но его экономический потенциал чрезвычайно велик.

Морские перевозки требуют значительных расходов на экипажи, безопасность, страхование и эксплуатацию. Автоматизация может сократить часть затрат, повысить точность маршрутизации и уменьшить риск для людей.

Но морская система должна работать в сложной международной правовой среде. Судно пересекает территориальные воды, взаимодействует с портами и другими участниками движения и обязано выполнять международные правила безопасности.

В мае 2026 года Международная морская организация приняла первый глобальный Кодекс безопасности морских автономных надводных судов. Он вступил в действие 1 июля 2026 года как добровольный инструмент и охватывает проектирование, связь, удалённые центры, кибербезопасность, навигацию, пожарную безопасность и человеческий контроль. Переход к обязательному кодексу планируется через накопление эксплуатационного опыта.

Принятие такого документа означает переход автономного судоходства от экспериментов к институционализированному рынку.

Безэкипажные надводные системы можно разделить на несколько классов.

Первый — малые аппараты для гидрографии, экологического мониторинга и инспекции портов.

Второй — патрульные и спасательные системы.

Третий — автономные грузовые суда для ограниченных маршрутов.

Четвёртый — крупные океанские суда с удалённым или сокращённым экипажем.

Наиболее быстро будут развиваться операции в контролируемых акваториях: портах, реках, прибрежных маршрутах и промышленных зонах.

Полностью автономное океанское судоходство требует более сложного регулирования, связи и страхования.

Для России морская робототехника имеет особое значение из-за протяжённости побережья, Арктики, речной сети, шельфовых проектов и необходимости контроля Северного морского пути.

Экспортными направлениями могут стать гидрография, мониторинг портов, обслуживание морских сооружений, охрана окружающей среды и снабжение удалённых территорий.

2.3. Автономные подводные аппараты

Подводная среда является одной из самых сложных для автономных систем.

Радиосвязь и спутниковая навигация под водой практически недоступны. Акустические каналы обладают ограниченной скоростью и пропускной способностью. Видимость может быть минимальной, а давление возрастает с глубиной.

Поэтому подводный аппарат должен действовать самостоятельно в течение длительного времени.

Ему необходимы:

• инерциальная навигация;
• гидроакустические сенсоры;
• локальные карты;
• энергоэффективные движители;
• устойчивое программное обеспечение;
• способность распознавать неисправности;
• безопасный режим возврата.

Основные гражданские применения включают:

• картографирование дна;
• океанографические исследования;
• поиск полезных ископаемых;
• инспекцию кабелей и трубопроводов;
• контроль морских сооружений;
• экологический мониторинг;
• поиск объектов;
• подводный ремонт.

Развитие морской энергетики и телекоммуникационной инфраструктуры увеличивает спрос на регулярное обследование объектов.

Сегодня многие операции требуют дорогих специализированных судов и водолазов. Автономные аппараты способны сократить стоимость и риск.

Но рынок подводной робототехники останется менее массовым, чем рынок наземных или воздушных систем. Аппараты дороги, а условия каждой операции отличаются.

Поэтому значение подводного сегмента для «10+» определяется не количеством, а технологической глубиной.

Именно здесь будут развиваться навигация без внешнего сигнала, гидроакустика, высоконадёжная электроника, энергетические установки и автономное планирование.

Эти технологии могут затем применяться в воздушных, наземных и космических системах, работающих при ограниченной связи.

Для России подводная робототехника может стать одним из направлений мирового лидерства благодаря географической потребности, существующим компетенциям и масштабным задачам освоения Арктики.

2.4. Беспилотная авиация

Беспилотная авиация является наиболее заметной частью робототехнической революции, но далеко не единственной.

Её преимущества связаны со способностью быстро перемещать сенсоры и грузы над труднодоступной территорией.

Основные гражданские применения включают:

• картографию;
• сельское хозяйство;
• промышленную инспекцию;
• мониторинг лесов;
• логистику;
• связь;
• чрезвычайные ситуации;
• строительство;
• наблюдение за транспортом.

Воздушная система отличается от наземной тем, что ошибка может привести к падению и ущербу третьим лицам. Поэтому массовое использование невозможно без регулирования пространства, идентификации аппаратов, страхования и управления движением.

Европейский союз строит рынок вокруг риск-ориентированного регулирования, единой системы U-space и постепенного перехода к крупномасштабным коммерческим операциям. Стратегия Drone Strategy 2.0 содержит 19 приоритетных действий и связывает регулирование, исследования, промышленность и новые воздушные сервисы.

Наиболее массовым останется сегмент малых аппаратов. Но высокая добавленная стоимость будет формироваться в более сложных системах:

• аппаратах вертикального взлёта и горизонтального полёта;
• тяжёлых транспортных платформах;
• высотных ретрансляторах;
• дальних системах мониторинга;
• автономной грузовой авиации;
• интеграции с пилотируемым движением.

Воздушная робототехника особенно зависит от связи и навигации. Работа за пределами прямой видимости требует надёжных каналов, цифрового управления движением и способности безопасно продолжить миссию при потере сигнала.

Для России воздушный сегмент должен сочетать массовые простые изделия и сложные профессиональные платформы.

Первые обеспечивают серию и компонентный рынок. Вторые создают экспортную выручку и технологическое позиционирование.

2.5. Спутниковая и орбитальная робототехника

Космические аппараты изначально обладают высокой степенью автоматизации.

Из-за расстояния, задержки связи и невозможности постоянного физического обслуживания спутник должен самостоятельно поддерживать ориентацию, энергетику, температуру, связь и выполнение программы.

Следующий этап связан с расширением автономности.

Космические системы должны будут:

• самостоятельно планировать наблюдение;
• координировать работу группировки;
• изменять распределение задач;
• сближаться с другими аппаратами;
• проводить инспекцию;
• выполнять обслуживание;
• перемещать грузы;
• участвовать в сборке конструкций.

NASA рассматривает робототехнику как средство исследования планет, помощи экипажам, работы на космических станциях и автономного функционирования аппаратов в динамической среде без постоянного внешнего управления.

Особое направление — орбитальное обслуживание.

Большинство современных спутников не рассчитано на ремонт или дозаправку. После отказа отдельного элемента весь аппарат может быть потерян.

Роботы-инспекторы и буксиры способны продлить срок службы, изменить орбиту, удалить неисправный объект или заменить модуль.

Другой сегмент — массовые малые спутники.

Стандартизированные платформы позволяют создавать группировки связи, наблюдения и передачи данных. Их производство постепенно приближается к серийной промышленной модели.

Однако космический контур нельзя механически включать в десятимиллионный показатель.

Количество аппаратов будет значительно меньше, а стоимость и технологическое значение — намного выше.

Поэтому необходимы отдельные показатели:

• число спутниковых платформ;
• доля российских компонентов;
• стоимость производства;
• число предоставленных услуг;
• объём данных;
• количество автономных операций;
• число обслуженных аппаратов;
• экспортная выручка.

Для «10+» космос является одновременно отдельной средой и инфраструктурой для других трёх.

Спутниковая связь, навигация и наблюдение обеспечивают работу наземных, морских и воздушных систем.

Без собственного космического контура полная автономность всей робототехнической сети невозможна.

2.6. Межсредовые системы

Следующим этапом развития станет объединение аппаратов разных сред в общую систему.

Воздушный аппарат может запускаться с безэкипажного судна и передавать ему разведывательные данные.

Наземный робот может доставлять беспилотник к месту запуска.

Подводный аппарат способен передавать информацию через надводный ретранслятор.

Спутник обеспечивает связь и навигацию для всей группы.

Ценность межсредовой системы возникает не из количества машин, а из координации их возможностей.

Каждый аппарат специализируется на той среде, где он наиболее эффективен.

Воздушная платформа быстро обследует большую территорию.

Наземная — перевозит тяжёлое оборудование и длительно работает на объекте.

Подводная — исследует морское дно.

Космическая — обеспечивает глобальное наблюдение и связь.

Объединение требует общей системы командования, идентификации, обмена данными и распределения задач.

Техническая сложность заключается в различии каналов связи, скорости движения, энергетики и временных масштабов.

Наземный аппарат может получать команды почти непрерывно. Подводный — выходить на связь периодически. Космический — иметь короткие окна передачи через определённые станции.

Система управления должна учитывать эти ограничения и сохранять работоспособность при выпадении отдельных элементов.

Межсредовая архитектура особенно важна для государственных, инфраструктурных и оборонных задач, но она также имеет гражданское применение.

Например, мониторинг морского месторождения может объединять спутник, воздушные аппараты, надводные суда и подводных роботов.

Управление лесными пожарами — спутниковое обнаружение, воздушную разведку и наземные машины.

Арктическая логистика — космическую связь, безэкипажные суда, воздушные платформы и наземные транспортные системы.

Для России возможность создавать межсредовые комплексы может стать важным экспортным преимуществом. Большинство производителей специализируется на одном типе аппаратов, тогда как государственному заказчику требуется единое решение.

2.7. Единые технологии четырёх сред

Четыре среды различаются физикой, но используют общее технологическое ядро.

Искусственный интеллект

ИИ обеспечивает восприятие среды, распознавание объектов, планирование, диагностику и групповое управление.

Алгоритмы требуют адаптации, но основные методы машинного зрения, обучения с подкреплением, обработки сигналов и прогнозирования могут переноситься между платформами.

Микроэлектроника

Процессоры, микроконтроллеры, память, силовая электроника и радиочастотные компоненты необходимы всем автономным системам.

Миллионные серии «10+» должны создать внутренний рынок для ограниченного числа унифицированных семейств микросхем.

Связь

Различные среды используют радио, спутниковые, оптические и акустические каналы.

Но на уровне программного управления необходимы общие принципы адресации, безопасности, идентификации и передачи задач.

Навигация

Спутниковая навигация должна дополняться инерциальными системами, машинным зрением, радиолокацией, картами и сигналами окружающей среды.

Отказоустойчивая навигация особенно важна для подводных, космических и специальных систем.

Сенсоры

Камеры, тепловизоры, лидары, радары, спектрометры и акустические системы могут использовать общую электронную и программную основу.

Энергетика

Аккумуляторы, топливные элементы, гибридные установки, силовая электроника и системы управления энергией определяют продолжительность работы всех платформ.

Программная архитектура

Общие операционные среды, цифровые двойники, симуляторы и инструменты управления парком позволяют снижать стоимость разработки.

Производственные технологии

Аддитивное производство, композиты, роботизированная сборка, контроль качества и цифровое проектирование применимы во всех четырёх средах.

Именно единство технологий превращает «10+» из набора отраслевых программ в национальную промышленную платформу.

2.8. Различия производственных и эксплуатационных моделей

Несмотря на общность технологий, производственная модель каждой среды различается.

Наземные массовые аппараты могут выпускаться сотнями тысяч и миллионами. Их стоимость должна быть низкой, а ремонт — простым.

Морские системы производятся меньшими сериями, но требуют защиты от коррозии, устойчивости связи и длительного ресурса.

Подводные аппараты дороги, сложны и часто адаптируются к конкретной глубине или задаче.

Воздушные системы требуют строгого контроля массы, качества компонентов и безопасности полёта.

Космические аппараты имеют максимальные требования к надёжности, радиационной стойкости и испытаниям.

Различается и эксплуатация.

Наземная техника обслуживается относительно легко. К ней можно получить физический доступ после завершения операции.

Морской аппарат может находиться вдали от базы.

Подводный — быть недоступным в течение длительного времени.

Космический — в большинстве случаев вообще не подлежать ремонту существующими средствами.

Следовательно, чем сложнее доступ, тем выше требования к автономной диагностике, резервированию и надёжности.

Различается роль серийности.

Для наземных и малых воздушных систем эффект масштаба возникает в финальной сборке.

Для морских и космических — прежде всего в унификации компонентов, программного обеспечения и производственных процессов.

Поэтому показатель «10+» должен иметь раздельные цели по средам.

Нельзя оценивать спутник, подводный аппарат и образовательного робота одной количественной мерой.

Глава 3. Конкурентные модели мировых держав

Ни одна страна не обладает абсолютным преимуществом во всех элементах робототехнической промышленности.

Одни контролируют массовое производство, другие — искусственный интеллект, третьи — регулирование, четвёртые — системную интеграцию или экспортные каналы.

России необходимо изучать эти модели не для копирования, а для определения механизмов, которые могут быть объединены в собственной стратегии.

3.1. Китай: масштаб, себестоимость и контроль цепочек поставок

Китайская модель является наиболее полной моделью массовой робототехнической индустрии.

Её основное преимущество — плотность производственной среды.

Производители двигателей, аккумуляторов, печатных плат, камер, контроллеров, корпусов и оборудования расположены внутри единой промышленной системы. Это сокращает логистику, ускоряет изменение конструкции и позволяет быстро переходить от опытного образца к серии.

Китайский производитель может получить новый компонент, провести испытание, внести изменения и заказать крупную партию значительно быстрее компании, зависящей от поставщиков на нескольких континентах.

Второе преимущество — масштаб внутреннего рынка.

Промышленные предприятия, логистические компании, сельское хозяйство, города и государственные программы создают спрос на огромный диапазон машин.

В 2025 году Китай направил на исследования и разработки более 3,92 трлн юаней, или около 2,8 процента ВВП. Государственная программа на 2026–2030 годы предусматривает дальнейший рост расходов и развитие искусственного интеллекта, робототехники и полупроводников.

Третье преимущество — связь гражданской промышленности и новых технологических направлений.

Китай развивает низковысотную экономику, автономный транспорт, гуманоидных роботов, промышленный ИИ и спутниковую инфраструктуру не как изолированные проекты, а как взаимосвязанные рынки.

Четвёртый фактор — стандартизация.

Создание национальных стандартов позволяет направлять рынок, обеспечивать совместимость и заранее формировать преимущества собственных производителей.

Пятое преимущество — доступ к массовой электронике.

Даже если конкретная микросхема или сенсор не являются передовыми в мире, их доступность, цена и скорость поставки позволяют создавать конкурентоспособный конечный продукт.

Китайская модель имеет и ограничения.

Она зависит от доступа к передовому оборудованию и отдельным технологиям микроэлектроники. Быстрый рост может приводить к перепроизводству, ценовой конкуренции и большому числу слабых компаний.

Для иностранных заказчиков возникают вопросы зависимости от китайской программной экосистемы, хранения данных и долгосрочного контроля поставщика.

Для России прямое копирование китайской модели невозможно. Российский рынок меньше, а плотность электронной промышленности существенно ниже.

Но необходимо заимствовать основной принцип: робототехническая конкурентоспособность создаётся не на сборочном заводе, а во всей цепочке поставок.

3.2. США: искусственный интеллект, капитал и программные платформы

Американская модель опирается на сочетание передовой науки, цифровых корпораций, венчурного капитала, государственного спроса и развитой системы технологического предпринимательства.

Главное преимущество США находится в программном уровне.

Американские компании контролируют значительную часть мировой вычислительной инфраструктуры, облачных платформ, инструментов искусственного интеллекта, систем проектирования и цифровых сервисов.

Робототехническая компания в США часто формируется не как традиционное машиностроительное предприятие, а как разработчик программной платформы, который затем создаёт или заказывает физическую машину.

Второе преимущество — доступ к капиталу.

Венчурная система позволяет финансировать рискованные проекты до появления прибыли. Успешная компания может быстро привлечь средства на масштабирование.

Третье — государственная способность создавать крупный спрос.

Программа Replicator стала попыткой ускоренно перевести автономные системы из разработки в массовое развёртывание. Она включала воздушные и морские аппараты, программные средства совместной автономности и привлечение традиционных и новых поставщиков.

Четвёртое — восстановление национальной микроэлектронной базы.

Программа CHIPS финансирует фабрики, материалы, оборудование, корпусирование и цифровые технологии производства. Средства предоставляются по мере выполнения проектных показателей, а государственное финансирование дополняет значительно более крупные частные инвестиции.

Американский план развития ИИ 2025 года соединяет инновации, инфраструктуру и международный экспорт полного технологического стека. Это показывает переход от лидерства в отдельных алгоритмах к политике глобального распространения американских стандартов, оборудования и платформ.

Слабой стороной американской модели является высокая стоимость разработки и производства.

США способны создавать передовые системы, но часто уступают в массовой дешёвой электронике и зависят от глобальных производственных цепочек.

Другой риск — ориентация стартапов на рост капитализации до доказательства устойчивой экономики продукта.

Для России применимы следующие элементы:

• связь государственного заказа с частным технологическим сектором;
• этапное финансирование по контрольным показателям;
• поддержка программных платформ;
• доступ новых компаний к заказам;
• использование государственных средств для привлечения частного капитала;
• экспорт полного технологического пакета.

3.3. Европа: регулирование, кооперация и нишевая специализация

Европейская модель строится вокруг общего регулирования, промышленной кооперации и высоких требований к безопасности.

Европейский союз не обладает единой робототехнической корпорацией или централизованной промышленной системой. Его преимущество — общий рынок, стандарты и способность объединять компетенции разных государств.

В беспилотной авиации Европа создала риск-ориентированную систему, в которой требования зависят от характера операции, а не только от массы или типа аппарата.

U-space формирует цифровую инфраструктуру управления движением. Drone Strategy 2.0 связывает гражданское применение, безопасность, оборону, исследования и производство. В 2026 году Еврокомиссия начала пересмотр стратегии с учётом ускорения технологий и изменения рынка.

Европейские компании особенно сильны в:

• промышленной автоматизации;
• автомобильной робототехнике;
• сенсорах;
• авиационной сертификации;
• морском оборудовании;
• специализированных промышленных системах;
• управлении воздушным движением;
• безопасном программном обеспечении.

Европа редко конкурирует с Китаем по минимальной цене массового аппарата. Её стратегия состоит в занятии сегментов, где заказчик готов платить за надёжность, безопасность, экологические характеристики и соответствие строгим стандартам.

Слабость европейской модели — длительность согласований.

Многоуровневое регулирование, распределённое финансирование и необходимость координации нескольких стран способны замедлять переход от исследования к массовому рынку.

Европейский опыт показывает, что регулирование может одновременно быть преимуществом и барьером.

Стандарт, который обеспечивает безопасность и доступ к большому рынку, усиливает промышленность.

Но чрезмерно сложные процедуры способны вытеснить небольшие компании и отдать преимущество более быстрым внешним производителям.

Для России применимы:

• риск-ориентированное регулирование;
• единые межотраслевые стандарты;
• развитие сертификации как экспортного продукта;
• специализация на сложных нишах;
• кооперация нескольких стран и предприятий;
• соединение гражданских, оборонных и космических технологий.

3.4. Турция: экспорт законченных комплексных решений

Турецкая модель показывает, как государство может создать заметную экспортную отрасль через концентрацию ресурсов на ограниченном числе продуктовых семейств.

Турция не пыталась одновременно достичь лидерства во всей мировой электронике или авиации. Она сосредоточилась на системах, для которых существовал понятный государственный и международный спрос.

Ключевым элементом стала поставка законченного комплекса.

Вместе с воздушной платформой предлагаются связь, наземное управление, полезная нагрузка, обучение и обслуживание.

Турецкое ведомство оборонной промышленности ведёт проекты малых, тактических, стратегических и перспективных беспилотных самолётов, а также линейку безэкипажных надводных аппаратов, способных работать в дистанционном, полуавтономном или автономном режиме.

Второй элемент — активное государственное сопровождение экспорта.

Поставки рассматриваются как часть межгосударственного сотрудничества, а не только как коммерческая операция отдельной компании.

Третий — постепенное расширение национальной компонентной базы.

Турецкая политика стремится соединять платформы с собственными сенсорами, средствами связи, программным обеспечением и другими подсистемами.

Четвёртый — сильные частные производители внутри государственной стратегии.

Государство определяет приоритеты и обеспечивает заказ, но конкретные компании сохраняют высокую скорость принятия решений и экспортную инициативу.

Ограничение модели заключается в её преимущественной ориентации на государственные и специальные рынки. Для массовой гражданской робототехники требуются иные каналы продаж, более низкая цена и широкая сервисная сеть.

Для России полезны:

• концентрация на ограниченном числе конкурентоспособных семейств;
• изначальная ориентация разработки на экспорт;
• продажа полного комплекса;
• политическое сопровождение сделок;
• сочетание государственных возможностей и частной скорости.

3.5. Израиль: интеграция сложных систем

Израильская модель основана на тесной связи государства, науки, крупных оборонных корпораций и технологических стартапов.

Небольшой внутренний рынок заставляет израильскую промышленность с раннего этапа ориентироваться на экспорт.

Главное преимущество — интеграция.

Израильские компании часто предлагают не отдельный аппарат, а систему, включающую:

• сенсоры;
• связь;
• управление;
• искусственный интеллект;
• программную аналитику;
• наземную инфраструктуру;
• подготовку пользователей.

Второй фактор — короткая связь между разработчиком и профессиональным пользователем.

Информация об эксплуатации быстро возвращается в конструкторский цикл. Это позволяет последовательно улучшать систему без длительного ожидания новой государственной программы.

Третий фактор — сочетание крупных интеграторов и малых компаний.

Министерство обороны Израиля создаёт программы поддержки стартапов и включает их в международные делегации вместе с крупными производителями.

По заявлению израильского Министерства обороны, в ходе текущих конфликтов страна развернула десятки тысяч автономных систем разных типов, а развитие связывается с одновременной работой стартапов, исследовательских учреждений, крупных подрядчиков и пользователей. Это официальная оценка самого ведомства, а не независимая статистика, но она демонстрирует масштаб заявленной интеграции автономности в государственную систему.

Сильная сторона Израиля — сложные высокомаржинальные решения.

Слабая — ограниченная способность самостоятельно производить всю массовую электронную номенклатуру.

Для России применимы:

• непрерывная эксплуатационная обратная связь;
• интеграция сенсоров, связи и программного обеспечения;
• поддержка специализированных стартапов;
• государственное продвижение единой отраслевой экосистемы;
• разделение ролей между крупными интеграторами и малыми разработчиками.

3.6. Украина: ускоренный цикл разработки и распределённое производство

Украинская модель сформировалась в условиях чрезвычайного военного спроса.

Её главным преимуществом является скорость.

Расстояние между пользователем, разработчиком и производителем было резко сокращено. Решения испытываются, изменяются и возвращаются в эксплуатацию значительно быстрее, чем в традиционной системе многолетних опытно-конструкторских работ.

Второй элемент — распределённость.

Наряду с крупными предприятиями работает большое количество небольших инженерных коллективов. Низкий порог входа позволяет быстро проверять разные технические решения.

Третий элемент — широкое использование коммерческих компонентов.

Это ускоряет разработку и снижает начальную стоимость, но создаёт зависимость от внешних поставок и затрудняет стандартизацию.

Четвёртый элемент — институциональная платформа Brave1, которая соединяет разработчиков, государство, пользователей и инвесторов, предоставляет гранты и помогает проходить путь от разработки к официальному применению и серии.

Преимущество модели состоит в адаптивности.

Недостатки — неоднородное качество, большое количество несовместимых решений, зависимость от импортной электроники и сложность перехода к стабильной мирной бизнес-модели.

Система, эффективная в условиях чрезвычайного спроса и внешнего финансирования, не автоматически становится устойчивой промышленностью.

Для России применимы:

• сокращение цикла испытаний;
• прямое взаимодействие разработчика и пользователя;
• доступ небольших компаний к полигонам и заказам;
• быстрая модификация программного обеспечения;
• параллельная проверка нескольких технических решений.

Но эти элементы должны быть соединены с серийным контролем качества, национальной компонентной базой и долгосрочной экономикой.

3.7. Индия: внутренний рынок и технологическая локализация

Индийская модель опирается на большой внутренний рынок, развитую программную индустрию и государственную политику локализации.

Индия стремится не просто импортировать готовые аппараты, а сформировать национальную цепочку производства беспилотников, электроники и полупроводников.

Министерство гражданской авиации применяет программу стимулирования производства дронов и компонентов, связывая поддержку с выпуском продукции внутри страны.

India Semiconductor Mission предлагает государственную поддержку фабрик, производства сенсоров, фотоники, корпусирования и проектирования микросхем. Для ряда проектов предусматривается финансирование до половины капитальных затрат.

Преимущество Индии заключается в сочетании:

• большого числа инженеров;
• программных компетенций;
• внутреннего спроса;
• относительно низкой стоимости труда;
• международных партнёрств;
• государственной поддержки локализации.

Ограничения связаны с неоднородностью промышленной инфраструктуры, сложностью координации и зависимостью от иностранных технологий на наиболее передовых этапах производства.

Индийская модель важна для России как пример страны, которая не пытается сразу создать полностью автономную промышленность. Она последовательно привлекает международные компании, требует локализации, развивает проектирование и постепенно увеличивает национальную долю.

Россия и Индия могут одновременно быть партнёрами и конкурентами.

Совместные проекты возможны в электронике, программном обеспечении, космосе и отдельных классах робототехники. Но на рынках глобального Юга индийские компании будут предлагать собственные продукты и производственные модели.

3.8. Иран: функциональная автономность в условиях ограничений

Иранская модель формировалась в условиях длительных санкций, ограниченного доступа к финансовым рынкам и передовым компонентам.

Её ключевым принципом стала функциональная достаточность.

Вместо стремления получить максимально совершенное решение система создаётся на основе доступных технологий и конкретной задачи.

Такой подход способен ускорять выпуск и снижать стоимость, но ограничивает точность, надёжность, программную сложность и международную сертификацию.

Открытая информация об иранской промышленности неполна, а многие сведения о поставках и применении её продукции являются предметом международных споров. Документы ООН подтверждают существование иранских предприятий, производящих беспилотные аппараты; одновременно обвинения в отдельных международных поставках официально оспаривались самим Ираном.

Преимущество иранского подхода — способность поддерживать разработку и производство в условиях ограниченного доступа к технологиям.

Недостатки:

• зависимость от неоднородной импортной компонентной базы;
• ограниченный доступ к передовому оборудованию;
• высокая роль закрытого государственного сектора;
• слабая совместимость с гражданскими международными стандартами;
• затруднённое привлечение капитала.

Для России применим только ограниченный элемент этой модели: ориентация на функциональный результат и создание резервных технологических цепочек.

Прямое копирование привело бы к изоляции от мировой науки, снижению качества и невозможности широкого гражданского экспорта.

Российская стратегия должна обеспечивать санкционную устойчивость, не отказываясь от международной кооперации и стремления к передовому уровню.

3.9. Новые производители глобального Юга

Глобальный Юг перестаёт быть только рынком сбыта.

Всё больше стран стремятся участвовать в производстве, разработке и обслуживании автономных систем.

Можно выделить несколько моделей.

Первая — сборка по иностранной лицензии.

Страна создаёт предприятие, осваивает финальную сборку и постепенно увеличивает долю местных компонентов.

Вторая — совместное предприятие.

Иностранный поставщик сохраняет технологическое ядро, а национальный партнёр обеспечивает рынок, капитал, инфраструктуру и государственные связи.

Третья — государственный технологический холдинг.

Страна приобретает доли зарубежных компаний, приглашает специалистов и создаёт собственные производственные центры.

Четвёртая — стартап-модель.

Небольшие компании используют доступные международные компоненты и создают программное обеспечение или специализированные платформы под национальные задачи.

Пятая — региональный сервисный центр.

Государство не пытается освоить всю промышленность, но становится центром ремонта, обучения и поставок для соседних рынков.

Для России эти страны представляют основную географию будущей экспортной сети.

Но партнёрство должно быть дифференцированным.

Одним государствам целесообразно поставлять готовую технику.

Другим — сборочные комплекты.

Третьим — предлагать совместное производство.

Четвёртым — создавать региональный центр.

Главная ошибка — использовать одну экспортную модель для всех стран.

3.10. Какие элементы зарубежных моделей применимы для России

Российская стратегия должна быть составной.

От Китая необходимо взять понимание цепочки поставок как единой промышленной системы. Поддержка только финальной сборки не создаёт лидерства.

От США — связь искусственного интеллекта, частного капитала, государственных заказов и возвращения критических производств на национальную территорию.

От Европы — стандартизацию, риск-ориентированное регулирование и способность превращать нормы безопасности в экспортное преимущество.

От Турции — изначальную экспортную ориентацию и продажу законченного комплекса.

От Израиля — интеграцию сложных технологий и короткую связь между пользователем, стартапом и крупным производителем.

От Украины — скорость испытаний, распределённую разработку и возможность быстрого входа новых команд.

От Индии — последовательную локализацию и использование внутреннего рынка для привлечения международных производств.

От Ирана — способность сохранять функциональную работоспособность при ограничениях, но без принятия технологической изоляции как нормы.

Российская модель должна дополнить эти элементы собственными преимуществами:

• крупным суверенным капиталом;
• фундаментальной наукой;
• компетенциями в авиации, атомной энергетике, космосе и сложных материалах;
• большой территорией для испытаний;
• задачами Арктики и морской инфраструктуры;
• сетью международных отношений в Евразии и глобальном Юге;
• способностью создавать сложные стратегические системы.

Но преимущества реализуются только при устранении основных слабостей:

• фрагментации программ;
• слабой микроэлектронной базы;
• недостатка массового производства;
• административной монополизации;
• разрыва между исследованием и серией;
• ограниченного доступа новых компаний к заказам;
• слабой экспортной финансовой инфраструктуры.

Россия не должна стремиться стать вторым Китаем или вторыми США.

Её задача — создать собственную модель, в которой суверенный капитал финансирует критические технологии, массовые гражданские рынки снижают себестоимость, государственные и специальные программы повышают сложность систем, а международная сеть обеспечивает масштаб.

Такой синтез и должен стать промышленной основой «России 10+».

********

Глава 4. Глобальный спрос и свободные рыночные ниши

Мировой спрос на автономные системы нельзя оценивать как единый рынок. За общим понятием робототехники скрываются отрасли с различными заказчиками, финансовыми возможностями, регуляторными требованиями и сроками окупаемости.

В одних сегментах уже существует массовый платёжеспособный спрос. В других подтверждена техническая потребность, но отсутствуют подходящая инфраструктура, нормативная база или доступное финансирование. Есть и направления, в которых рынок только формируется вокруг пилотных проектов и государственных программ.

Для стратегии «Россия 10+» особенно важны не крупнейшие рынки сами по себе, а те сегменты, где российская сторона способна предложить больше, чем отдельную машину. Конкурентным продуктом должны становиться производственная линия, система связи, программное обеспечение, обучение, сервис, финансирование и возможность локализации.

4.1. Сельское хозяйство

Сельское хозяйство может стать одним из крупнейших гражданских рынков программы «10+».

Речь идёт не только о воздушных аппаратах для съёмки и внесения препаратов. Роботизация охватывает практически весь сельскохозяйственный цикл:

• обследование почвы;
• посев;
• внесение удобрений;
• защиту растений;
• удаление сорняков;
• орошение;
• сбор урожая;
• сортировку;
• транспортировку;
• наблюдение за животными;
• мониторинг складов и теплиц.

Разные операции требуют разных платформ. Воздушные аппараты эффективны при быстром обследовании больших площадей и точечном внесении веществ. Наземные машины способны работать ближе к растениям, перемещать тяжёлое оборудование и выполнять длительные операции. Спутниковые системы обеспечивают регулярное наблюдение за большими территориями, а программные платформы объединяют сведения о погоде, почве, растениях и работе техники.

FAO рассматривает сельскохозяйственную робототехнику и автоматизированное оборудование как средства повышения производительности, снижения зависимости от дефицитного труда и развития точного земледелия. Одновременно организация подчёркивает, что внедрение требует подходящей экономической модели, квалифицированного персонала и учёта условий развивающихся стран.

Главный рынок находится не обязательно в продаже техники отдельному фермеру.

Для небольшого хозяйства приобретение собственного роботизированного комплекса часто экономически нецелесообразно. Машина может использоваться лишь несколько недель в году, а её содержание требует оператора, ремонта и программного обслуживания.

Поэтому одним из основных форматов должен стать робототехнический сервис. Национальный или региональный оператор приобретает парк систем и оказывает услуги множеству хозяйств.

Такой оператор может выполнять:

• картографирование земель;
• диагностику состояния растений;
• точечное опрыскивание;
• автоматизированный посев;
• контроль орошения;
• сбор и анализ данных;
• прогнозирование урожайности.

Для России экспорт подобной модели выгоднее простой продажи аппаратов. Он создаёт спрос на технику, программное обеспечение, связь, обучение и регулярное обслуживание.

Особенно перспективны страны, одновременно обладающие значительными сельскохозяйственными территориями, дефицитом квалифицированной рабочей силы и потребностью повышать эффективность использования воды, удобрений и средств защиты растений.

Однако сельскохозяйственный рынок нельзя считать автоматически гарантированным.

Техническое решение должно быть адаптировано к конкретным культурам, климату, размеру хозяйств и доступным химическим препаратам. Алгоритм, обученный на российских полях, не обязательно будет корректно работать в тропическом климате. Система внесения веществ должна соответствовать национальным правилам и местной агротехнике.

Российская экспортная модель должна поэтому включать локальные агрономические данные и участие специалистов страны-партнёра. В перспективе вокруг российских платформ может формироваться международная библиотека моделей, адаптированных к отдельным культурам и регионам.

4.2. Промышленность и строительство

Промышленность предъявляет устойчивый спрос на автономные системы там, где они способны заменить опасный, дорогостоящий или повторяющийся человеческий труд.

К основным направлениям относятся:

• внутризаводская логистика;
• контроль качества;
• обслуживание оборудования;
• инспекция труднодоступных объектов;
• работа во вредной среде;
• очистка и покраска;
• сварка и монтаж;
• наблюдение за безопасностью;
• цифровая инвентаризация.

На зрелом промышленном предприятии робот не является отдельным устройством. Он становится частью общей производственной системы, связанной со складами, планированием, контролем качества и цифровым двойником предприятия.

Поэтому промышленный рынок предъявляет высокие требования к интеграции.

Даже технически совершенная машина не будет массово внедряться, если её данные невозможно передать в существующую информационную систему, а производственный процесс требуется полностью перестроить.

В строительстве робототехника может применяться для:

• съёмки и моделирования территории;
• контроля исполнения проекта;
• перемещения материалов;
• земляных работ;
• укладки дорожного покрытия;
• нанесения разметки;
• обследования зданий;
• печати строительных элементов;
• работы в аварийных сооружениях.

Дроны и цифровая съёмка уже используются международными институтами в планировании инфраструктуры, оценке рисков, мониторинге строительства и подготовке земельных проектов. Всемирный банк относит наблюдение за инфраструктурой, городское планирование и оценку ущерба к устойчивым направлениям применения беспилотных систем.

Для России привлекательны две экспортные модели.

Первая — поставка отдельных специализированных систем крупным промышленным заказчикам.

Вторая — создание роботизированного промышленного контура при строительстве нового предприятия, порта, карьера или инфраструктурного объекта.

Во втором случае Россия может одновременно экспортировать строительные технологии, оборудование, автономные машины, связь и программное управление.

Свободная ниша существует там, где крупнейшие мировые поставщики предлагают дорогую стандартизированную автоматизацию, плохо адаптированную к небольшим и средним предприятиям.

Российское предложение может быть построено вокруг более доступной модернизации уже действующих производств. Это означает не полную замену оборудования, а поэтапное добавление автономных транспортных платформ, машинного зрения, цифрового контроля и роботизированных операций.

4.3. Энергетика и добывающий сектор

Энергетика и добывающая промышленность являются одними из наиболее перспективных рынков профессиональной робототехники.

Объекты этих отраслей часто находятся в удалённых районах, занимают большие территории и связаны с повышенным риском для персонала.

Автономные системы могут использоваться для:

• обследования линий электропередачи;
• мониторинга трубопроводов;
• инспекции резервуаров;
• контроля шахт и карьеров;
• обследования морских платформ;
• обнаружения утечек;
• тепловизионной диагностики;
• измерения радиации и газов;
• транспортировки грузов;
• наблюдения за состоянием оборудования.

В добывающей промышленности особенно значимы автономные наземные машины. Карьеры и закрытые производственные территории позволяют создавать контролируемую среду, в которой проще обеспечить безопасное движение тяжёлой техники.

При этом заказчику требуется не робот как таковой, а доказанное сокращение затрат.

Экспортёр должен показать, насколько система уменьшает простой оборудования, сокращает число аварий, снижает расходы на персонал и увеличивает скорость обследования.

Российская промышленность обладает опытом эксплуатации техники в холодном климате, на больших расстояниях и при ограниченной связи. Эти условия характерны не только для России, но и для части стран Центральной Азии, Ближнего Востока, Африки и Латинской Америки.

Потенциальным преимуществом может стать способность поставлять автономные комплексы, не зависящие от постоянного высокоскоростного подключения к зарубежному облаку.

Система должна сохранять ключевые функции локально, использовать спутниковые и резервные каналы связи и позволять заказчику хранить данные внутри национального контура.

Энергетический сектор обладает более высокой платёжеспособностью, чем сельское хозяйство или экологический мониторинг. Поэтому здесь возможны сложные системы с высокой стоимостью и длительным сервисным контрактом.

Однако этот рынок относительно консервативен. Крупные энергетические компании не готовы внедрять непроверенное оборудование на критических объектах. Выход требует демонстрационных полигонов, международной сертификации и страхования ответственности.

4.4. Транспорт и логистика

Транспорт и логистика создают спрос сразу на несколько классов автономных систем:

• складских роботов;
• беспилотные грузовые автомобили;
• автономную портовую технику;
• железнодорожные диагностические платформы;
• воздушную доставку;
• морские грузовые аппараты;
• роботизированные сортировочные центры;
• системы последнего километра.

Наиболее зрелым сегментом является внутренняя логистика. Склад или промышленная территория представляют собой относительно контролируемую среду, где можно заранее определить маршруты, правила движения и зоны доступа людей.

Значительно сложнее автономная эксплуатация на дорогах общего пользования. Здесь система сталкивается с непредсказуемым поведением других участников, различным качеством дорожной инфраструктуры и необходимостью юридически определить ответственность за аварии.

Воздушная доставка наиболее эффективна не там, где уже существует дешёвая наземная логистика, а в труднодоступных районах.

К перспективным сценариям относятся:

• доставка медицинских материалов;
• снабжение островов;
• перевозка образцов между лабораториями;
• доставка запасных частей;
• обслуживание горных районов;
• работа после стихийных бедствий;
• связь с удалёнными населёнными пунктами.

Всемирный банк рассматривает беспилотную доставку как одно из направлений развития логистики, особенно при перевозке небольших срочных грузов, хотя эффективность зависит от расстояния, нагрузки, регулирования и конкуренции с наземным транспортом.

Для «России 10+» особенно интересна экспортная модель регионального логистического оператора.

Вместо продажи отдельных аппаратов создаётся сеть, включающая:

• воздушные, наземные или морские платформы;
• диспетчерский центр;
• станции зарядки;
• склады;
• маршруты;
• связь;
• программную систему;
• обучение;
• техническое обслуживание.

Такая сеть может обслуживать целый регион или отрасль.

Россия может предлагать партнёру готовую архитектуру, а не заставлять его самостоятельно соединять оборудование разных производителей.

4.5. Морская инфраструктура

Морская инфраструктура включает порты, судоходные пути, нефтегазовые объекты, подводные кабели, трубопроводы, прибрежные сооружения и системы обеспечения безопасности.

Роботизация может охватывать:

• гидрографическую съёмку;
• инспекцию причалов;
• наблюдение за акваторией;
• автоматизацию буксировки;
• доставку грузов внутри порта;
• контроль загрязнений;
• обслуживание навигационных знаков;
• мониторинг подводной части сооружений;
• досмотр объектов;
• аварийное реагирование.

Порт особенно удобен для внедрения автономных систем. Это ограниченная территория с известной инфраструктурой, установленными маршрутами и единым оператором.

В таком пространстве можно объединить наземные, воздушные, надводные и подводные машины в единую систему.

Воздушные аппараты обследуют территорию и грузовые площадки. Наземные платформы перемещают контейнеры и оборудование. Надводные суда контролируют акваторию. Подводные роботы проверяют опоры, причалы и дно.

Морская автономность постепенно получает международную нормативную основу. Принятый Международной морской организацией в мае 2026 года Кодекс безопасности автономных надводных судов охватывает риск, программное обеспечение, связь, удалённые центры управления, навигацию, кибербезопасность и человеческую ответственность. Кодекс действует с 1 июля 2026 года как добровольный инструмент, а обязательный режим планируется разработать позднее.

Это означает, что окно для формирования национальных технологий и стандартов ещё открыто.

Россия может развивать автономные морские системы сначала во внутренних водах, портах, Арктике и на ограниченных маршрутах. Полученный опыт станет основанием для последующего международного экспорта.

4.6. Океанография и освоение шельфа

Мировой океан остаётся недостаточно наблюдаемым пространством. Его размеры, глубина, удалённость и тяжёлые условия делают традиционные исследования дорогими.

Автономные надводные и подводные системы способны значительно увеличить плотность наблюдений.

Они могут измерять:

• температуру;
• солёность;
• течения;
• содержание кислорода;
• химические параметры;
• биологическую активность;
• погодные условия;
• состояние льда;
• загрязнение;
• параметры морского дна.

Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО отмечает, что беспилотные надводные аппараты уже способны работать в тяжёлых океанских условиях и измерять множество важнейших океанических и климатических переменных. Их рассматривают как средство заполнения значительных пробелов глобальной системы наблюдения.

Для России это стратегический рынок по трём причинам.

Во-первых, страна имеет огромную морскую и арктическую зону.

Во-вторых, наблюдение за океаном необходимо для судоходства, климата, рыболовства и добычи ресурсов.

В-третьих, океанографические системы обладают двойной технологической базой: гражданские исследования развивают навигацию, связь, гидроакустику, энергетику и подводную автономность.

Освоение шельфа создаёт более платёжеспособный сегмент.

Автономные аппараты могут обследовать трубопроводы, кабели, скважины и подводные производственные комплексы. Особенно ценны системы, способные не только обнаружить проблему, но и выполнить ремонтную или монтажную операцию.

Российская экспортная модель может включать создание национального центра морской робототехники в стране-партнёре. Такой центр будет эксплуатировать аппараты, обучать персонал, обрабатывать данные и обслуживать государственные и коммерческие задачи.

4.7. Мониторинг природных территорий

Автономные системы необходимы для наблюдения за лесами, водными ресурсами, заповедниками, ледниками, пустынями и удалёнными территориями.

Основные задачи:

• раннее обнаружение пожаров;
• контроль незаконной вырубки;
• наблюдение за животными;
• выявление загрязнений;
• мониторинг наводнений;
• оценка эрозии;
• измерение состояния водоёмов;
• наблюдение за ледовой обстановкой;
• оценка последствий стихийных бедствий.

Наиболее эффективна многоуровневая система.

Спутник обнаруживает крупные изменения и формирует общую картину. Воздушный аппарат проводит детальное обследование. Наземная или водная машина выполняет измерение непосредственно на объекте.

Всемирный банк использует беспилотные системы в управлении лесами, оценке рисков, наблюдении за прибрежными территориями и обследовании последствий катастроф.

Проблема этого рынка заключается в ограниченной платёжеспособности.

Экономическая ценность предотвращённого пожара или экологического ущерба может быть огромной, но у конкретного заказчика часто нет достаточного бюджета.

Поэтому рынок формируется преимущественно через государственные программы, международные институты и крупные природоресурсные компании.

Для России целесообразна модель государственной инфраструктурной сделки. Стране-партнёру предлагается не партия аппаратов, а национальная система мониторинга территорий, финансируемая на длительном горизонте.

4.8. Связь и ретрансляция сигнала

Автономные воздушные, морские и космические платформы могут использоваться для расширения или временного восстановления связи.

Воздушный аппарат способен нести базовую станцию и обеспечивать покрытие в районе, где наземная сеть отсутствует или повреждена.

Морские платформы могут создавать ретрансляционную сеть в удалённых акваториях.

Спутники обеспечивают глобальный или региональный контур.

Международный союз электросвязи рассматривает гражданские беспилотные аппараты как средство аварийной связи, ретрансляции и восстановления сетей после разрушения наземной инфраструктуры. Рекомендуемая архитектура соединяет воздушные базовые станции, наземные сети, спутниковые каналы и системы управления.

Спрос возникает в следующих ситуациях:

• стихийные бедствия;
• удалённые районы;
• морские операции;
• сезонные работы;
• крупные мероприятия;
• строительство инфраструктуры;
• горные и лесные территории;
• временное увеличение сетевой нагрузки.

Для России этот сегмент имеет особое значение, поскольку связь является одновременно самостоятельным экспортным продуктом и базовой инфраструктурой всей программы «10+».

Поставка автономных аппаратов без собственного канала управления оставляет систему зависимой от иностранной телекоммуникационной среды.

Поэтому российская платформа должна включать:

• наземную связь;
• спутниковый резерв;
• межмашинные протоколы;
• шифрование;
• локальные центры управления;
• возможность работы при разрыве внешнего соединения.

4.9. Космические услуги

Космический рынок постепенно переходит от продажи отдельных спутников к предоставлению постоянных услуг.

Основные направления:

• связь;
• дистанционное зондирование;
• навигация;
• метеорология;
• мониторинг сельского хозяйства;
• контроль чрезвычайных ситуаций;
• наблюдение за морскими пространствами;
• управление транспортом;
• обслуживание объектов на орбите.

Космическая платформа создаёт ценность только тогда, когда её данные регулярно поступают пользователю и интегрируются в его процессы.

UNOOSA и программа UN-SPIDER используют спутниковую информацию для снижения риска бедствий и экстренного реагирования, соединяя государственные органы с поставщиками космических данных.

Следующий рынок формируется вокруг обслуживания аппаратов на орбите.

Перспективные системы смогут:

• инспектировать спутники;
• корректировать их орбиту;
• продлевать срок эксплуатации;
• выполнять дозаправку;
• собирать конструкции;
• удалять космический мусор;
• заменять отдельные модули.

Европейское космическое агентство развивает стандартизированные интерфейсы, робототехнику сближения и коммерческие миссии продления срока службы спутников. Миссия RISE, запуск которой планируется на 2029 год, должна продемонстрировать коммерческое обслуживание аппарата на геостационарной орбите.

Для России свободные ниши могут находиться не только в создании спутников, но и в поставке целых национальных космических контуров:

• спутниковой платформы;
• наземной станции;
• центра обработки данных;
• программного обеспечения;
• подготовки специалистов;
• запуска;
• последующего обслуживания.

Особенно востребованы подобные решения в государствах, стремящихся получить собственные спутниковые возможности, но не располагающих полным космическим циклом.

4.10. Образование и подготовка специалистов

Образование является не вспомогательным элементом программы, а одним из ключевых рынков.

Массовое внедрение автономных систем потребует:

• инженеров;
• программистов;
• конструкторов;
• операторов;
• специалистов по данным;
• сервисных техников;
• преподавателей;
• регуляторов;
• управленцев роботизированных предприятий.

Образовательная платформа должна включать не только учебный аппарат.

Необходимы:

• конструкторские наборы;
• симуляторы;
• программная среда;
• цифровые учебники;
• лабораторные стенды;
• методики преподавания;
• система соревнований;
• сертификация;
• связь с промышленными предприятиями.

ЮНЕСКО рассматривает цифровые и компетенции в области искусственного интеллекта как обязательные для современного образования и поддерживает адаптацию национальных образовательных систем к ИИ и информационным технологиям.

Для России экспорт образования создаёт долгосрочный эффект.

Специалист, обученный на российской платформе, осваивает её программную логику, интерфейсы и терминологию. Впоследствии он с большей вероятностью будет применять совместимое оборудование.

Поэтому образовательная робототехника должна рассматриваться как первый уровень выхода на зарубежный рынок.

Сначала создаётся учебный центр. Затем появляются пилотные отраслевые проекты. После этого может формироваться сборочное производство и национальная сервисная сеть.

4.11. Государственные инфраструктурные программы

Наиболее крупный спрос в развивающихся государствах может формироваться не отдельными компаниями, а национальными программами.

Примеры:

• цифровой земельный кадастр;
• мониторинг лесов;
• контроль дорожной сети;
• управление водными ресурсами;
• медицинская логистика;
• наблюдение за границами;
• роботизация портов;
• национальная спутниковая система;
• контроль сельскохозяйственных земель;
• инфраструктура реагирования на катастрофы.

Подобный проект требует объединения нескольких типов автономных систем и множества российских поставщиков.

Один производитель не способен самостоятельно предложить государству:

• аппараты;
• связь;
• программное обеспечение;
• центры данных;
• обучение;
• регулирование;
• финансирование;
• техническое обслуживание.

Поэтому необходим национальный экспортный оператор, формирующий единый страновой пакет.

Государственная инфраструктурная программа является оптимальной основой для зарубежной локализации. Если страна планирует эксплуатировать тысячи или десятки тысяч систем, ей целесообразно создать собственный сборочный, учебный и сервисный центр.

Россия получает длительное присутствие, рынок компонентов и доход от программного обеспечения. Партнёр получает рабочие места, национальные компетенции и контроль эксплуатации.

4.12. Рынки, недостаточно обслуживаемые крупнейшими производителями

Свободная рыночная ниша не обязательно означает отсутствие продукции.

Чаще она возникает, когда существующее предложение не соответствует промышленным, финансовым или политическим интересам заказчика.

Можно выделить несколько групп таких рынков.

Первая — государства, которым крупнейшие компании не готовы передавать технологии или локализовать производство.

Вторая — страны, не имеющие доступа к долгосрочному финансированию.

Третья — территории со сложным климатом, слабой связью и недостаточной сервисной инфраструктурой.

Четвёртая — небольшие национальные рынки, которые становятся значимыми только при объединении в региональную платформу.

Пятая — отраслевые задачи, требующие глубокой адаптации и относительно небольшой серии.

Шестая — государства, заинтересованные в диверсификации зависимости от китайских или западных поставщиков.

Российское преимущество может состоять не в минимальной цене, а в сочетании:

• технологической адаптации;
• локального хранения данных;
• совместного производства;
• национальных валют расчёта;
• государственного кредита;
• обучения;
• долговременного сервиса;
• возможности самостоятельного развития платформы.

Но подобные преимущества работают только тогда, когда Россия действительно способна выполнить обязательства.

Готовность передать технологию не компенсирует отсутствие качественного продукта. Политическая близость не заменяет запасных частей. Льготный кредит не делает неконкурентоспособную машину экономически эффективной.

4.13. Потенциальный и платёжеспособный спрос

Потенциальный спрос отражает количество задач, которые технически можно решить с помощью автономных систем.

Платёжеспособный спрос отражает количество заказчиков, готовых и способных заключить контракт.

Между ними находится несколько барьеров:

• отсутствие финансирования;
• неготовность законодательства;
• недостаток кадров;
• отсутствие связи;
• недостаточная инфраструктура;
• неясная экономическая эффективность;
• политические риски;
• зависимость от импорта;
• отсутствие сервиса.

Страна может нуждаться в десятках тысяч сельскохозяйственных роботов, но не иметь фермеров, способных их приобрести.

Государство может нуждаться в национальной системе мониторинга лесов, но не располагать отдельной бюджетной программой.

Промышленное предприятие может быть заинтересовано в автономной инспекции, но не готово принять риск остановки производства из-за ошибки новой системы.

Поэтому программа «10+» не должна строить заводы на основании общей оценки потребности.

Подтверждением рынка могут считаться:

• оплаченный пилотный проект;
• подписанный контракт;
• выделенный государственный бюджет;
• лизинговое соглашение;
• банковская гарантия;
• капитализированное совместное предприятие;
• гарантированный сервисный контракт;
• повторный заказ.

Меморандум о намерениях показывает интерес, но не подтверждает платёжеспособность.

Особенно осторожно следует относиться к экспорту, который полностью финансируется российским государством. Формально он увеличивает внешние поставки, но экономически может оказаться скрытой безвозмездной помощью.

Экспортное финансирование оправданно только при наличии реалистичного механизма возврата:

• государственной гарантии;
• доходов оператора;
• залога;
• доли в совместном предприятии;
• экспортной выручки страны-партнёра;
• инфраструктурного сбора;
• долгосрочного контракта на услуги.

Принцип программы должен быть следующим:

сначала подтверждённая задача, затем пилот, после этого контракт и только затем расширение производства.

Часть II. Стратегическая архитектура «Россия 10+»

Программа «Россия 10+» должна соединить технологическое развитие, массовое производство и глобальную экспансию в одной системе.

Она не является отраслевой программой беспилотной авиации и не должна управляться как совокупность несвязанных государственных проектов.

Её объект — вся цепочка создания автономной системы:

• фундаментальная наука;
• НИОКР;
• микроэлектроника;
• искусственный интеллект;
• связь;
• энергетика;
• материалы;
• производственное оборудование;
• серийный выпуск;
• эксплуатация;
• сервис;
• экспорт;
• зарубежная локализация.

Глава 5. Цель и содержание программы

5.1. Промышленное определение «10+»

«Россия 10+» — это программа создания к 2036 году российской и связанной с ней международной сети, способной ежегодно производить свыше десяти миллионов автономных, автоматизированных и дистанционно управляемых систем.

К показателю относятся изделия, работающие:

• на суше;
• на поверхности моря;
• под водой;
• в воздухе;
• в космическом пространстве.

Однако десять миллионов — не самоцель и не единственный показатель.

Промышленное определение программы должно включать пять обязательных характеристик:

1. массовый серийный выпуск;
2. значительную долю российских технологий;
3. подтверждённый внутренний и внешний спрос;
4. конкурентоспособную стоимость жизненного цикла;
5. возможность дальнейшего развития без постоянного увеличения государственных субсидий.

Система не может считаться российской только на основании места финальной сборки.

Должны учитываться:

• происхождение программного обеспечения;
• вычислительная платформа;
• средства связи;
• интеллектуальная собственность;
• ключевые сенсоры;
• энергетическая система;
• контроль стандартов;
• распределение прибыли.

5.2. Российское производство и международная сеть

Основная часть критических технологий должна создаваться в России.

Это относится к:

• архитектуре платформ;
• ключевым компонентам;
• программному ядру;
• системам ИИ;
• защищённой связи;
• средствам проектирования;
• производственному оборудованию;
• стандартам безопасности.

Но весь объём конечной сборки не обязан находиться внутри страны.

Для достижения масштаба «10+» потребуется международная сеть производств.

Она может включать:

• российские компонентные заводы;
• отечественные сборочные кластеры;
• зарубежные совместные предприятия;
• лицензионные производства;
• региональные сервисные центры;
• учебные центры;
• центры обработки данных.

Задача заключается в том, чтобы зарубежная сборка увеличивала спрос на российские технологии, а не вытесняла российскую промышленность.

Для этого наиболее сложные и маржинальные элементы должны сохраняться под российским контролем.

Иностранный партнёр может производить корпуса, выполнять сборку, адаптацию и ремонт. Российская сторона поставляет программное обеспечение, вычислительные модули, критические компоненты и обновления.

5.3. Масштаб как средство, а не самоцель

Миллионные серии необходимы для снижения стоимости компонентов, автоматизации производства и формирования крупного рынка для микроэлектроники.

Но увеличение количества изделий имеет смысл только при наличии эксплуатации.

Произведённая, но не используемая машина не создаёт промышленной силы.

Поэтому масштаб является средством достижения других результатов:

• снижения себестоимости;
• развития компонентной базы;
• накопления данных;
• загрузки предприятий;
• расширения экспорта;
• формирования стандартов;
• повышения производительности экономики.

Статистическое выполнение показателя не должно становиться главным критерием успеха.

Иначе возникает риск сосредоточиться на дешёвых учебных аппаратах и формально произвести десять миллионов единиц, не создав сложной морской, промышленной или космической робототехники.

Для каждого класса должны быть установлены отдельные показатели:

• объём выпуска;
• стоимость;
• уровень автономности;
• доля локализации;
• экспорт;
• экономический эффект;
• технологическая сложность.

5.4. Производство, связанное с подтверждённым спросом

Расширение мощностей должно происходить поэтапно.

Первая стадия — технологический демонстратор.

Вторая — опытная серия.

Третья — пилотная эксплуатация.

Четвёртая — подтверждённый заказ.

Пятая — крупное серийное производство.

Переход непосредственно от опытного образца к миллионной мощности является недопустимым.

Каждое крупное инвестиционное решение должно сопровождаться картой спроса:

• конкретными заказчиками;
• сроками поставок;
• условиями оплаты;
• сервисной моделью;
• требованиями к локализации;
• возможностью повторных заказов.

Государственный заказ может использоваться для запуска серии, но должен быть связан с последующим гражданским или экспортным рынком.

Исключение составляют отдельные критические государственные системы, экономический эффект которых определяется безопасностью, а не коммерческой окупаемостью.

5.5. Сохранение российского технологического ядра

Международная экспансия требует передачи части производственных компетенций.

Но без сохранения технологического ядра Россия рискует профинансировать появление новых конкурентов.

К ядру должны относиться:

• базовая архитектура платформы;
• исходный программный код критических систем;
• модели ИИ;
• защищённые коммуникационные протоколы;
• ключевая микроэлектроника;
• инструменты обновления;
• производственные ноу-хау;
• данные испытаний;
• система сертификации.

Передача технологий должна быть многоуровневой.

Часть решений предоставляется открыто для развития экосистемы.

Часть лицензируется с ограничениями.

Критические элементы поставляются из России или производятся совместным предприятием под российским контролем.

При этом чрезмерная закрытость также опасна. Если партнёр не получает возможности адаптировать систему и развивать собственные приложения, он будет искать более гибкого поставщика.

Поэтому необходимо сохранять российское ядро, одновременно открывая стандартизированные интерфейсы для национальных разработчиков стран-партнёров.

5.6. Зарубежная локализация

Локализация должна использоваться как инструмент расширения рынка.

Её глубина зависит от:

• размера страны;
• объёма заказа;
• политического риска;
• квалификации промышленности;
• наличия капитала;
• требований заказчика;
• характера продукции.

Для небольшого рынка оптимальна прямая поставка и сервисный центр.

Для среднего — сборка из российских комплектов.

Для крупного — совместное предприятие с производством части компонентов.

Для регионального лидера — экспортный хаб, обслуживающий соседние государства.

Каждый проект локализации должен обеспечивать российской стороне долгосрочные доходы:

• от компонентов;
• лицензий;
• программного обеспечения;
• сервиса;
• обучения;
• доли в предприятии;
• финансирования.

Передача производственной линии без последующей связи с российской экосистемой создаёт разовую выручку, но не стратегическое присутствие.

5.7. Возвратность государственного капитала

Государственное финансирование должно разделяться на две категории.

Первая — невозвратные расходы на фундаментальную науку, образование, безопасность и инфраструктуру общего пользования.

Вторая — инвестиции в коммерческие технологии, производства и зарубежные проекты.

Во второй категории государство должно получать:

• долю;
• право на лицензионные платежи;
• возвратный кредит;
• патентные права;
• приоритетный доступ к технологии;
• доход от экспорта;
• право участия в последующих раундах капитала.

Суверенный фонд не должен покрывать убытки предприятия бесконечно.

Если проект не достигает технических и рыночных показателей, его финансирование прекращается или передаётся другой команде.

Возвращённые средства направляются на новые технологические поколения.

Так создаётся не программа постоянных расходов, а вращающийся инвестиционный контур.

5.8. Стратегические результаты программы

К 2036 году программа должна привести не только к количественному выпуску.

Её стратегические результаты:

• собственная робототехническая промышленность четырёх сред;
• конкурентоспособная микроэлектронная база;
• национальная система ИИ для физических машин;
• суверенная связь;
• международная сеть производств;
• крупный рынок российских компонентов;
• рост производительности экономики;
• новые экспортные доходы;
• подготовка специалистов;
• контроль международных стандартов;
• возврат части суверенных инвестиций;
• снижение зависимости от сырьевого экспорта.

Глава 6. Продуктовая система четырёх сред

Программа должна экспортировать не единичные изделия, а взаимосвязанную продуктовую систему.

Она включает физические аппараты, компоненты, программное обеспечение, производственную инфраструктуру и услуги.

6.1. Готовые аппараты

Готовый аппарат является наиболее простой формой поставки.

Он должен быть полностью собран, испытан и готов к эксплуатации после настройки.

Преимущества:

• быстрый ввод;
• контроль качества производителем;
• высокая доля российской добавленной стоимости;
• защита технологий.

Недостатки:

• логистические расходы;
• таможенные барьеры;
• ограниченная локализация;
• политическая уязвимость поставок;
• меньшая заинтересованность национальной промышленности партнёра.

Готовая продукция оптимальна для первых пилотных проектов, сложных малосерийных систем и стран с небольшим рынком.

6.2. Производственные комплекты

Комплект предназначен для сборки одного законченного аппарата на зарубежном предприятии.

Он может включать:

• вычислительный модуль;
• двигатели;
• сенсоры;
• средства связи;
• энергетическую систему;
• конструкционные элементы;
• программное обеспечение;
• инструкции;
• испытательное оборудование.

Комплекты позволяют снизить транспортные издержки и увеличить местное участие.

Но они требуют строгого учёта. Нельзя считать поставленный комплект готовой системой до подтверждения его сборки и ввода в эксплуатацию.

В долгосрочной модели часть простых деталей должна производиться локально, а критические модули — поставляться из России.

6.3. Модульные платформы

Модульная платформа создаёт семейство изделий.

Она состоит из базовой машины и набора заменяемых элементов:

• полезных нагрузок;
• сенсоров;
• двигателей;
• энергетических модулей;
• каналов связи;
• программных функций.

Модульность сокращает количество уникальных компонентов и облегчает ремонт.

Для заказчика она означает возможность постепенно расширять функции без полной замены парка.

Для России — крупные серии общих модулей и устойчивый рынок обновлений.

Стандартизация не должна приводить к технологическому застою. Интерфейсы должны оставаться стабильными, а внутренние компоненты — регулярно обновляться.

6.4. Компоненты и полезные нагрузки

Самостоятельный экспорт компонентов может стать более важным, чем продажа готовых аппаратов.

Ключевые категории:

• процессоры;
• контроллеры;
• силовая электроника;
• двигатели;
• аккумуляторы;
• оптика;
• радары;
• лидары;
• гидроакустика;
• средства связи;
• навигация;
• исполнительные механизмы.

Полезная нагрузка определяет отраслевую функцию платформы.

Один базовый аппарат превращается в сельскохозяйственный, геодезический, инспекционный или спасательный после установки соответствующего модуля.

Поэтому производители полезной нагрузки должны иметь стандартизированный доступ к российским платформам.

6.5. Центры управления

Автономная система не означает отсутствие управления.

Центр может выполнять:

• планирование миссий;
• наблюдение за парком;
• распределение задач;
• анализ отклонений;
• контроль безопасности;
• хранение данных;
• связь с заказчиком;
• управление обновлениями.

Для разных сред нужны разные центры.

Наземный центр управляет производственной логистикой.

Морской — судами и удалёнными операторами.

Воздушный — беспилотным движением.

Космический — спутниковой группировкой.

В экспортном проекте центр управления является ключевым элементом долгосрочной зависимости от платформы.

6.6. Программные системы

Программный продукт может включать:

• бортовую операционную среду;
• управление движением;
• искусственный интеллект;
• диспетчеризацию;
• цифровой двойник;
• анализ данных;
• интерфейс оператора;
• кибербезопасность;
• обновления;
• отраслевые приложения.

Необходимо предусмотреть несколько лицензионных моделей:

• разовая лицензия;
• ежегодная подписка;
• оплата за аппарат;
• оплата за операцию;
• национальная корпоративная лицензия;
• лицензия совместному предприятию.

Критические функции должны иметь возможность работать без постоянного подключения к внешнему серверу.

6.7. Производственные линии

Производственная линия сама должна стать экспортным продуктом.

В её состав входят:

• станки;
• сборочные участки;
• роботизированные операции;
• средства контроля качества;
• программное планирование;
• испытательные стенды;
• технологическая документация;
• обучение персонала;
• запуск производства.

Россия может поставлять не только аппарат, но и завод установленной мощности.

Доход формируется из оборудования, лицензии, компонентов, модернизации и доли в предприятии.

Экспорт производственных линий особенно важен для стран, стремящихся к индустриализации.

6.8. Лицензионное производство

Лицензия предоставляет партнёру право выпускать определённую продукцию или использовать технологию.

Она должна устанавливать:

• территорию;
• объём;
• срок;
• допустимые рынки;
• правила реэкспорта;
• требования к качеству;
• перечень российских компонентов;
• защиту интеллектуальной собственности;
• порядок обновления;
• размер платежей.

Лицензионное производство позволяет быстро расширять сеть без полного финансирования заводов российской стороной.

Но требует сильной юридической и технической системы контроля.

6.9. Сервис и обучение

Сервисная сеть обеспечивает реальную устойчивость экспорта.

Она включает:

• диагностику;
• ремонт;
• поставку запасных частей;
• обновление программного обеспечения;
• модернизацию;
• обучение;
• сертификацию;
• техническую поддержку;
• утилизацию.

Сервис должен разворачиваться до массовой поставки, а не после появления отказов.

Обучение необходимо проводить по нескольким уровням:

• оператор;
• техник;
• инженер;
• программист;
• преподаватель;
• руководитель центра;
• регулятор.

Экспорт без подготовки кадров создаёт зависимость заказчика от постоянного присутствия российских специалистов и ограничивает масштабирование.

6.10. Методика учёта десяти миллионов систем

Для исключения статистических манипуляций необходим единый цифровой реестр.

Каждая система должна иметь:

• уникальный номер;
• класс;
• среду;
• назначение;
• производителя;
• место сборки;
• долю российских компонентов;
• форму поставки;
• конечного пользователя;
• дату ввода в эксплуатацию.

Отдельно учитываются:

• готовые изделия;
• сборочные комплекты;
• лицензионные аппараты;
• компоненты;
• полезные нагрузки;
• программные лицензии;
• производственные линии.

Один аппарат не может одновременно считаться как комплект, готовое изделие и лицензионная единица.

Общая цифра должна сопровождаться структурой выпуска по стоимости и сложности.

Глава 7. Гражданский контур

Гражданская робототехника должна стать экономической основой всей программы.

Военные и государственные системы способны ускорять разработку сложных технологий, но именно гражданский рынок создаёт крупнейшие серии, экспортную выручку и постоянную конкуренцию производителей.

7.1. Массовая гражданская робототехника

К массовым изделиям относятся:

• образовательные наборы;
• небольшие логистические платформы;
• сервисные роботы;
• простые сельскохозяйственные машины;
• малые воздушные аппараты;
• сенсорные станции;
• персональные вспомогательные системы.

Их задача — создать рынок в миллионах единиц.

Такие изделия должны иметь:

• низкую цену;
• понятный интерфейс;
• стандартные компоненты;
• простой ремонт;
• длительную поддержку;
• безопасное программное обеспечение.

На массовом рынке Россия не сможет конкурировать только государственной поддержкой. Необходимы дизайн, удобство, маркетинг, розничные каналы и качество пользовательского опыта.

Поэтому гражданский контур должен быть открыт частным компаниям и международным партнёрам.

7.2. Промышленные автономные системы

Промышленные системы создают меньшие серии, но более высокую добавленную стоимость.

Основные направления:

• складская логистика;
• производственный транспорт;
• машинное зрение;
• инспекция;
• роботизированная обработка;
• работа в опасных условиях;
• цифровое обслуживание оборудования.

Развитие должно происходить через отраслевые полигоны.

Предприятия предоставляют реальные объекты, разработчики испытывают системы, а государство частично разделяет риск первых внедрений.

После подтверждения эффекта решение тиражируется на внутреннем и зарубежном рынке.

7.3. Сельскохозяйственные платформы

Российская продуктовая линейка должна охватывать:

• воздушное наблюдение;
• наземную обработку;
• автоматизированный посев;
• точечное внесение;
• контроль орошения;
• роботизированный сбор;
• мониторинг животных;
• складскую автоматизацию.

Особое внимание необходимо уделить модульным малым машинам, доступным средним и небольшим хозяйствам.

Экспорт должен строиться через операторов услуг, лизинг и кооперативные парки.

7.4. Логистические системы

Логистическая платформа должна соединять несколько сред.

Наземные роботы работают на складе и предприятии.

Воздушные аппараты доставляют срочные малые грузы.

Автономные суда обслуживают прибрежные и островные маршруты.

Спутниковая система обеспечивает управление и отслеживание.

Россия может создавать региональные логистические сети для удалённых районов, Арктики, островных государств и стран со слабой дорожной инфраструктурой.

7.5. Экологический мониторинг

Экологическая робототехника должна объединять спутники, воздушные аппараты, наземные станции и морские системы.

Она может использоваться для:

• лесов;
• воды;
• воздуха;
• ледников;
• биоразнообразия;
• загрязнений;
• промышленных выбросов;
• чрезвычайных ситуаций.

Главным продуктом являются данные и аналитика, а не аппарат.

Поэтому экономическая модель должна включать подписку на информационную услугу и государственные долгосрочные контракты.

7.6. Медицинское и спасательное применение

Автономные системы способны:

• доставлять лекарства;
• перевозить анализы;
• искать людей;
• работать в зоне пожара;
• обследовать разрушенные здания;
• обеспечивать связь;
• транспортировать оборудование;
• проводить дистанционные измерения.

В чрезвычайной ситуации скорость важнее минимальной стоимости операции.

Поэтому государство должно финансировать постоянную готовность парка, а не закупать аппараты после наступления катастрофы.

Экспортная модель может включать национальный центр роботизированного реагирования.

7.7. Коммунальная и городская инфраструктура

Городская робототехника охватывает:

• уборку;
• вывоз отходов;
• обследование труб;
• ремонт сетей;
• дорожные работы;
• контроль освещения;
• наблюдение за транспортом;
• доставку;
• мониторинг воздуха;
• обслуживание парков.

Основным заказчиком выступает муниципалитет или оператор инфраструктуры.

Для масштабирования необходимы стандартизированные закупки, единые интерфейсы и возможность совместной работы машин разных производителей.

Умный город не должен становиться закрытой системой одного поставщика.

7.8. Образовательные платформы

Образовательная платформа должна стать первым массовым уровнем «10+».

Она должна позволять учащимся:

• собирать машину;
• программировать её;
• подключать сенсоры;
• обучать модели;
• моделировать движение;
• управлять группой аппаратов;
• анализировать данные.

Единая платформа может использоваться в школах, колледжах, университетах и центрах профессиональной подготовки.

При этом образовательные аппараты должны выделяться отдельной строкой статистики, чтобы их массовость не скрывала объёмы профессиональной продукции.

7.9. Гражданский экспорт как основа крупных серий

Гражданский экспорт имеет три стратегических преимущества.

Первое — он создаёт рынки, значительно превышающие российский внутренний спрос.

Второе — формирует постоянную выручку и заставляет производителей конкурировать по цене и качеству.

Третье — расширяет политически менее чувствительное технологическое присутствие.

Образовательный робот, сельскохозяйственная машина или промышленная платформа открывают рынок для российских компонентов, связи, программного обеспечения и обучения.

Наиболее устойчивый путь экспансии:

1. образовательное и демонстрационное присутствие;
2. пилотный гражданский проект;
3. сервисный центр;
4. крупный контракт;
5. локальная сборка;
6. совместное предприятие;
7. региональный экспортный хаб.

Именно гражданский контур должен превратить «Россию 10+» из государственной технологической программы в экономически самоподдерживающуюся международную промышленную систему.

*****

Глава 8. Государственный, специальный и двойной контуры

Гражданский рынок должен обеспечивать программе «Россия 10+» массовость, снижение себестоимости и устойчивую экспортную выручку. Однако полноценная робототехническая промышленность не может развиваться исключительно на основе коммерческого спроса.

Значительная часть задач, связанных с управлением территорией, защитой инфраструктуры, ликвидацией чрезвычайных ситуаций, безопасностью границ и обороной, относится к компетенции государства. Экономический результат таких систем не всегда выражается прямой прибылью. Их ценность определяется предотвращённым ущербом, сокращением человеческих потерь, повышением устойчивости инфраструктуры и сохранением государственного суверенитета.

Поэтому программа должна включать самостоятельный государственный и специальный контур.

Одновременно между гражданскими и специальными системами существует широкая технологическая общность. Одни и те же вычислительные модули, двигатели, сенсоры, средства связи и алгоритмы могут применяться в промышленности, спасательных службах и военной робототехнике.

Эта общность создаёт основу двойного контура. Он позволяет распределять расходы на разработку между различными заказчиками, снижать стоимость компонентов и ускорять переход технологий из исследовательской стадии в массовое производство.

Но двойной характер технологий создаёт и особые риски. Экспорт гражданской продукции может приводить к её последующему использованию в специальных целях. Локализованные предприятия способны изменить назначение платформы без согласия российской стороны. Программные функции, формально не являющиеся вооружением, могут существенно повысить возможности иностранного заказчика.

Поэтому государственный, специальный и двойной контуры должны развиваться на общей технологической основе, но в разных правовых, организационных и экспортных режимах.

8.1. Государственные инфраструктурные системы

Государственная инфраструктурная система представляет собой не отдельный аппарат, а постоянно действующий комплекс машин, связи, программного обеспечения, центров управления и подготовленного персонала.

К таким системам могут относиться:

• национальная сеть мониторинга лесов;
• автоматизированный контроль дорог;
• цифровой земельный кадастр;
• мониторинг водных ресурсов;
• роботизированное обслуживание портов;
• медицинская беспилотная логистика;
• наблюдение за гидротехническими сооружениями;
• контроль экологической обстановки;
• управление действиями при чрезвычайных ситуациях;
• государственная спутниковая инфраструктура.

Главное отличие такой системы от обычной закупки заключается в непрерывности её работы.

Государство приобретает не определённое количество аппаратов, а способность регулярно выполнять общественную функцию. Для этого необходимы установленные маршруты, нормативы, периодичность операций, порядок реагирования на полученные данные и персональная ответственность ведомств.

Например, закупка беспилотных летательных аппаратов сама по себе не создаёт систему мониторинга лесных пожаров. Необходимо определить:

• какие территории обследуются;
• с какой периодичностью;
• какие спутниковые данные используются;
• как формируется предупреждение;
• кто принимает решение о выезде;
• как информация передаётся пожарным подразделениям;
• где хранятся данные;
• кто отвечает за техническую готовность парка.

Такая логика относится и к другим государственным функциям.

В кадастровой системе аппараты должны быть связаны с геодезическими стандартами, юридически значимыми базами данных и процедурами регистрации прав.

В медицинской логистике — с больницами, лабораториями, маршрутами, температурным контролем и правилами перевозки биологических материалов.

В управлении дорогами — с центрами технического надзора, ремонтными предприятиями и бюджетным планированием.

Для программы «10+» государственные инфраструктурные системы имеют четыре значения.

Во-первых, они создают крупный стартовый спрос на российские платформы.

Во-вторых, позволяют проводить длительные испытания в реальных условиях.

В-третьих, формируют данные, необходимые для развития искусственного интеллекта.

В-четвёртых, становятся экспортными образцами.

Страна-партнёр с большей готовностью приобретёт систему, уже работающую в России на сопоставимой территории и доказавшую свою эффективность.

Однако государственный заказ не должен превращаться в механизм приобретения техники без последующего использования. Каждый проект должен иметь оператора, бюджет жизненного цикла и измеримый общественный результат.

Показателем успеха является не количество поставленных машин, а изменение качества государственной функции:

• сокращение времени обнаружения пожара;
• уменьшение аварийности;
• ускорение кадастровой съёмки;
• снижение стоимости инспекции;
• повышение доступности медицинской доставки;
• увеличение площади контролируемой территории.

8.2. Охрана критических объектов

Критическая инфраструктура включает объекты, нарушение работы которых способно привести к крупным экономическим, экологическим или социальным последствиям.

К ней относятся:

• электростанции;
• подстанции;
• линии электропередачи;
• нефтегазовые объекты;
• трубопроводы;
• порты;
• аэропорты;
• железнодорожные узлы;
• гидротехнические сооружения;
• центры обработки данных;
• телекоммуникационные сети;
• предприятия опасного производства;
• космическая инфраструктура.

Робототехнические системы могут обеспечивать непрерывное наблюдение, инспекцию, диагностику и реагирование.

Воздушные аппараты способны обследовать протяжённые линии и периметры. Наземные роботы — патрулировать объекты, проверять опасные зоны и транспортировать оборудование. Морские и подводные системы — контролировать акватории, подводные кабели и элементы шельфовой инфраструктуры. Спутники — обеспечивать наблюдение больших территорий и связь.

Наиболее перспективна многоуровневая архитектура.

Первый уровень составляют стационарные сенсоры.

Второй — мобильные наземные и воздушные аппараты, направляемые к месту обнаруженного отклонения.

Третий — центры обработки данных и искусственный интеллект.

Четвёртый — подразделения человека, принимающие решение и выполняющие действия, которые нельзя безопасно передать машине.

Такая система должна не просто фиксировать происшествие, а выявлять признаки развивающейся неисправности.

Например, тепловизионное обследование может обнаружить перегрев оборудования до аварии. Анализ вибраций — выявить износ механизма. Подводный аппарат — зафиксировать повреждение кабеля или трубопровода. Спутниковое наблюдение — показать изменение грунта рядом с объектом.

Экономический эффект определяется предотвращённым ущербом и сокращением простоя.

Но охрана критических объектов требует особенно высокой кибербезопасности. Робот, подключённый к информационной системе электростанции или порта, может сам стать каналом несанкционированного доступа.

Поэтому должны быть установлены специальные требования:

• доверенная электронная компонентная база;
• сертифицированное программное обеспечение;
• изолированные контуры управления;
• защищённые обновления;
• регистрация всех действий;
• возможность ручного отключения;
• запрет неконтролируемого внешнего облачного доступа;
• регулярный аудит уязвимостей.

Для наиболее критических объектов необходимо создавать специальные версии гражданских платформ. Они могут использовать общую механику, двигатели и часть сенсоров, но должны иметь отдельную систему связи, программное обеспечение и порядок обслуживания.

8.3. Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайные ситуации являются одной из областей, где автономные системы способны непосредственно сохранять человеческие жизни.

Они могут применяться при:

• пожарах;
• наводнениях;
• землетрясениях;
• авариях на промышленных объектах;
• разрушении зданий;
• утечках опасных веществ;
• радиационных происшествиях;
• морских катастрофах;
• лавинах;
• лесных бедствиях;
• нарушении связи.

Главная задача робототехники в таких условиях — направить машину туда, где присутствие человека опасно, невозможно или занимает слишком много времени.

Воздушные аппараты могут быстро построить карту разрушений, обнаружить людей, передать связь и доставить небольшой груз.

Наземные роботы способны проникнуть в повреждённое здание, измерить концентрацию газа, доставить оборудование или расчистить проход.

Морские системы могут искать людей и обследовать повреждённые суда.

Подводные аппараты — осматривать затопленные сооружения.

Космические системы — обеспечивать связь, навигацию и крупномасштабное наблюдение.

Особенностью чрезвычайных ситуаций является работа в непредсказуемой среде.

Карты могут быть устаревшими, связь — повреждённой, а маршруты — перекрытыми. Поэтому спасательные платформы должны обладать высокой автономностью, модульностью и устойчивостью.

Но максимальная техническая сложность не всегда нужна.

Во многих случаях важнее простота, ремонтопригодность и возможность быстрого развёртывания. Аппарат, требующий нескольких часов настройки и постоянного подключения к специализированному серверу, может оказаться бесполезным в первые минуты катастрофы.

Поэтому спасательная робототехника должна иметь несколько классов:

1. массовые простые аппараты немедленного применения;
2. профессиональные системы разведки и измерения;
3. тяжёлые инженерные машины;
4. региональные центры управления;
5. резервную спутниковую связь.

Государству необходимо финансировать не только закупку, но и постоянную готовность.

Аппараты должны регулярно испытываться, программное обеспечение — обновляться, операторы — проходить обучение, а запасы батарей и компонентов — проверяться.

Система, хранящаяся на складе без регулярной эксплуатации, с высокой вероятностью не будет готова в момент реального кризиса.

Поэтому спасательные платформы следует постоянно использовать в гражданских задачах: мониторинге, инспекции, обучении и профилактических обследованиях. Это повышает загрузку и поддерживает квалификацию персонала.

Для экспорта может предлагаться национальный центр роботизированного реагирования, включающий технику четырёх сред, учебный комплекс, связь, резервные источники энергии и программную платформу управления.

8.4. Пограничный и территориальный мониторинг

Россия и многие потенциальные страны-партнёры обладают протяжёнными границами, обширными морскими зонами и малонаселёнными территориями.

Традиционный контроль таких пространств требует значительного количества персонала, транспорта и стационарной инфраструктуры.

Автономные системы позволяют создать многоуровневую сеть наблюдения:

• спутниковый контроль больших районов;
• высотные воздушные платформы;
• малые аппараты локального наблюдения;
• наземные сенсорные станции;
• мобильные роботы;
• безэкипажные морские платформы;
• подводные сенсорные комплексы.

Главная ценность заключается не в непрерывном наблюдении за каждой точкой, а в способности автоматически обнаружить отклонение и направить к нему подходящую систему.

Искусственный интеллект может выделять изменение маршрута судна, появление неизвестного объекта, движение транспорта вне установленных дорог или нарушение режима охраняемой зоны.

Но территориальный мониторинг связан с чувствительными данными и гражданскими правами.

Необходимо заранее устанавливать:

• законные цели наблюдения;
• сроки хранения данных;
• порядок доступа;
• правила применения распознавания;
• ответственность операторов;
• независимый контроль;
• ограничения на использование информации вне заявленной задачи.

Технологическая возможность тотального наблюдения не означает его правовой допустимости.

Для международного экспорта такие системы требуют осторожности. Они могут использоваться как для законной охраны границ, так и для внутреннего политического контроля.

Поэтому российская сторона должна оценивать не только формальный статус покупателя, но и предполагаемую модель применения.

Пограничная система также должна быть защищена от зависимости от внешней инфраструктуры. Если управление аппаратами, карты или распознавание полностью зависят от иностранного поставщика, суверенитет заказчика остаётся ограниченным.

Российское предложение должно предусматривать национальный центр данных и локальное управление.

8.5. Платформы двойного назначения

Платформа двойного назначения создаётся для гражданской эксплуатации, но обладает характеристиками, позволяющими использовать её в интересах безопасности или обороны.

К двойным технологиям относятся:

• автономная навигация;
• машинное зрение;
• защищённая связь;
• тепловизионное наблюдение;
• двигатели;
• аккумуляторы;
• вычислительные модули;
• спутниковые терминалы;
• групповое управление;
• навигация без внешнего сигнала;
• устойчивость к помехам;
• цифровые карты;
• системы планирования.

Двойное назначение является не исключением, а естественным свойством современной робототехники.

Сельскохозяйственный аппарат, способный переносить груз и работать по координатам, технически может быть переоборудован.

Промышленный тепловизор подходит для специального наблюдения.

Морская платформа для гидрографии может использоваться для обследования стратегической акватории.

Спутниковая система наблюдения имеет гражданские и государственные применения.

Полностью разделить гражданские и специальные технологии невозможно. Поэтому задача заключается не в попытке исключить двойное применение, а в управлении им.

Для каждой платформы необходимо определить профиль риска.

Он может учитывать:

• дальность;
• грузоподъёмность;
• автономность;
• защищённость связи;
• точность навигации;
• возможность группового применения;
• тип сенсоров;
• доступность программного изменения;
• возможность установки специальной полезной нагрузки.

На основании профиля устанавливается режим поставки.

Базовая гражданская версия может экспортироваться свободнее.

Расширенная профессиональная версия требует лицензии.

Защищённая или специальная конфигурация поставляется только в рамках межгосударственного соглашения.

Критические программные функции могут предоставляться отдельно и активироваться только для утверждённого пользователя.

Такая многоуровневая модель лучше прямого запрета. Чрезмерные ограничения способны лишить российскую промышленность гражданских рынков и стимулировать заказчика искать альтернативного поставщика.

8.6. Военные робототехнические системы

Военный контур программы охватывает автономные и дистанционно управляемые системы, предназначенные для обеспечения обороны, разведки, логистики, инженерных задач, связи, медицинской эвакуации и защиты личного состава.

Главная роль военной робототехники заключается в переносе на машину наиболее опасных, тяжёлых и повторяющихся операций.

К основным направлениям относятся:

• наблюдение и разведка;
• транспортировка грузов;
• эвакуация;
• инженерные работы;
• разминирование;
• связь;
• радиоэлектронное наблюдение;
• подводный и морской контроль;
• космическая поддержка;
• защита объектов;
• действия в заражённой или разрушенной среде.

Военные системы являются наиболее сложным сегментом программы по четырём причинам.

Во-первых, они должны работать при целенаправленном противодействии.

Во-вторых, потеря связи и навигации является ожидаемым условием, а не исключительной аварией.

В-третьих, требования быстро меняются вслед за развитием средств противодействия.

В-четвёртых, применение связано с особыми правовыми и этическими ограничениями.

Военная робототехника должна развиваться по двум параллельным направлениям.

Первое — специализированные сложные системы, создаваемые под конкретные государственные задачи.

Второе — массовые платформы на основе гражданской компонентной базы.

Сложные системы обеспечивают максимальные характеристики, защищённость и интеграцию.

Массовые платформы дают количество, низкую стоимость и возможность быстрого обновления.

Полная ориентация только на высокотехнологичные малосерийные изделия сделает производство слишком дорогим. Использование исключительно дешёвых гражданских компонентов создаст зависимость и недостаточную устойчивость.

Необходимо сочетание.

Особое значение имеет сохранение содержательного человеческого контроля над критическими решениями. Чем выше потенциальный ущерб от действия системы, тем жёстче должны быть требования к авторизации, идентификации цели, прекращению операции и регистрации принятых решений.

Военный контур не должен поглощать всю программу «10+». Если большая часть научных и производственных ресурсов будет направлена исключительно на специальные задачи, гражданская промышленность не достигнет массовости, а экспорт останется политически ограниченным.

Его функция состоит в повышении технологической сложности и устойчивости общей платформы, но не в замене гражданского рынка.

8.7. Общая компонентная база

Общая компонентная база является экономическим связующим звеном между гражданским, государственным и военным контурами.

К ней относятся:

• микроконтроллеры;
• вычислительные процессоры;
• ускорители искусственного интеллекта;
• силовая электроника;
• электродвигатели;
• аккумуляторы;
• радиочастотные модули;
• камеры;
• тепловизионные сенсоры;
• радары;
• лидары;
• инерциальная навигация;
• защищённые хранилища данных;
• операционные системы реального времени.

Использование общих семейств позволяет увеличить серию и снизить стоимость.

Однако полностью единая номенклатура невозможна.

Гражданскому образовательному роботу не требуется тот же уровень защищённости, что специальной платформе. Космическая электроника должна выдерживать радиацию. Подводная система — давление и длительную автономную работу. Военная — воздействие помех и попытки несанкционированного доступа.

Поэтому необходима иерархия компонентных семейств.

Первый уровень: массовые гражданские компоненты

Низкая стоимость, открытые интерфейсы, широкая доступность.

Второй уровень: профессиональные промышленные компоненты

Повышенная надёжность, расширенный температурный диапазон, длительная поддержка.

Третий уровень: доверенные государственные компоненты

Контролируемое происхождение, защищённое программное обеспечение, сертифицированное производство.

Четвёртый уровень: специальные компоненты

Максимальная устойчивость, закрытая архитектура, ограниченный доступ и особый режим эксплуатации.

Между уровнями должна сохраняться технологическая преемственность.

Одна и та же процессорная архитектура может иметь гражданскую и защищённую версии. Это позволяет использовать общие инструменты разработки и подготовку специалистов.

Программа компонентной базы должна финансироваться не по количеству созданных прототипов, а по реальному объёму применения.

Новый контроллер имеет стратегическую ценность только тогда, когда он устанавливается на серийные платформы нескольких производителей.

8.8. Разделение гражданского и специального экспорта

Гражданский и специальный экспорт должны иметь общую промышленную основу, но разные процедуры.

Гражданский экспорт ориентирован на массовые рынки, коммерческие компании, муниципалитеты, университеты и гражданские ведомства.

Для него необходимы:

• стандартная сертификация;
• страхование;
• сервис;
• защита потребителя;
• прозрачная лицензия;
• проверка данных;
• контроль технической безопасности.

Специальный экспорт осуществляется преимущественно на межгосударственной основе.

Он требует:

• политического решения;
• анализа региональной безопасности;
• проверки конечного пользователя;
• ограничения передачи технологий;
• согласования реэкспорта;
• защищённого обслуживания;
• контроля модернизации.

Двойная продукция находится между этими режимами.

Для неё необходима классификация по функциям и характеристикам, а не только по названию изделия.

Один и тот же корпус может поставляться как гражданская, государственная или специальная система в зависимости от программного обеспечения, сенсоров, связи и полезной нагрузки.

Поэтому экспортный контроль должен учитывать конфигурацию.

Необходимо создать цифровой паспорт поставляемой системы, в котором фиксируются:

• аппаратная комплектация;
• версия программного обеспечения;
• доступные функции;
• заказчик;
• разрешённая территория применения;
• режим обновления;
• ограничения на изменение;
• правила передачи третьей стороне.

Гражданский экспорт не должен использоваться для обхода требований к специальной продукции.

Одновременно специальный режим не должен автоматически распространяться на всю робототехнику. Иначе российские компании окажутся в худших условиях по сравнению с зарубежными гражданскими производителями.

8.9. Контроль конечного использования

Контроль конечного использования необходим для защиты российских интересов, международной репутации и интеллектуальной собственности.

Он должен отвечать на пять вопросов:

1. кто является фактическим пользователем;
2. для какой задачи приобретается система;
3. где она будет эксплуатироваться;
4. может ли она быть передана третьей стороне;
5. каким образом будет контролироваться изменение конфигурации.

Проверка не должна завершаться после поставки.

Необходим жизненный цикл контроля:

• предварительная оценка заказчика;
• сертификация конечного пользователя;
• фиксация конфигурации;
• контроль доставки;
• учёт ввода в эксплуатацию;
• периодическая проверка;
• согласование модернизации;
• контроль реэкспорта;
• прекращение поддержки при нарушении условий.

Программное обеспечение предоставляет новые инструменты контроля, но использовать их необходимо осторожно.

Возможны:

• цифровая идентификация;
• журналирование изменений;
• проверка подлинности компонентов;
• лицензирование отдельных функций;
• привязка обновлений к подтверждённому пользователю;
• уведомление о существенном изменении конфигурации.

Однако скрытый удалённый контроль или нераскрытые возможности отключения способны подорвать доверие добросовестных заказчиков.

Условия контроля должны быть известны заранее и закреплены договором.

Для крупных проектов желательно участие совместного оператора. Российская сторона получает доступ к эксплуатации и обслуживанию, а партнёр — уверенность в постоянной поддержке.

Контроль конечного использования должен быть риск-ориентированным.

Учебный комплект и специальная автономная платформа не могут проходить одинаковую процедуру.

Чем выше возможный ущерб от неправомерного применения, тем глубже проверка и жёстче ограничения.

Глава 9. Сценарии реализации «10+»

Программа «Россия 10+» не может строиться на единственном жёстком прогнозе. Масштаб научных, производственных и финансовых задач слишком велик, а технологическая и международная среда меняется слишком быстро.

Необходимо использовать сценарный подход.

Сценарии различаются:

• объёмом капитала;
• глубиной технологической локализации;
• производственным масштабом;
• количеством зарубежных площадок;
• скоростью развития микроэлектроники;
• структурой подтверждённого спроса;
• долей государственного участия.

В книге предлагаются три основных варианта:

1. ограниченный сценарий;
2. базовый сценарий;
3. сценарий технологического рывка.

Они не являются тремя независимыми программами. Ограниченный сценарий может стать первым этапом базового, а базовый — перейти в сценарий рывка после выполнения установленных условий.

Главный принцип заключается в том, что государство не обязано заранее открывать максимальный объём финансирования. Капитал должен увеличиваться по мере подтверждения технологий, производства и спроса.

9.1. Ограниченный сценарий

Ограниченный сценарий применяется при недостатке капитала, слабом внешнем спросе или невозможности быстро создать собственную передовую компонентную базу.

Его задача — не достижение полного масштаба «10+» к 2036 году, а формирование устойчивого технологического ядра и конкурентоспособных ниш.

Основные приоритеты:

• наземная промышленная робототехника;
• сельскохозяйственные системы;
• малые воздушные платформы;
• морской мониторинг;
• образовательная робототехника;
• профессиональное программное обеспечение;
• защищённая связь;
• ограниченная номенклатура микроэлектроники.

Вместо попытки одновременно развивать все классы систем государство выбирает несколько направлений, в которых Россия обладает реальными компетенциями и подтверждённым рынком.

Производственная сеть концентрируется преимущественно внутри страны. Зарубежная экспансия осуществляется через прямые поставки, сервисные центры и ограниченное число сборочных производств.

Космическая и сложная подводная робототехника развиваются как отдельные высокотехнологичные направления, но не получают масштабного финансирования в рамках массовой части программы.

Основными источниками капитала являются:

• федеральный бюджет;
• ФНБ;
• институты развития;
• государственные компании;
• ограниченные частные инвестиции.

Международные резервы напрямую не используются либо применяются только для гарантий, закупки критического оборудования и страхования импорта.

Ограниченный сценарий позволяет избежать чрезмерного финансового риска, но имеет существенные недостатки.

Он не обеспечивает полного технологического превосходства.

Российская промышленность сохраняет зависимость от части иностранной электроники и производственного оборудования.

Масштаб экспорта ограничен, а способность определять глобальные стандарты остаётся невысокой.

Такой сценарий оправдан как этап подготовки или как резервный вариант, но не соответствует максимальному замыслу «10+».

9.2. Базовый сценарий

Базовый сценарий предполагает последовательное создание к 2036 году крупной российской и международной робототехнической сети.

Он охватывает все четыре среды, но распределяет ресурсы в соответствии с экономическим и технологическим значением сегментов.

Наземные и малые воздушные платформы формируют основную часть количественного выпуска.

Морские и профессиональные воздушные системы обеспечивают экспортную выручку.

Подводная и космическая робототехника поддерживают технологическую глубину.

В базовом сценарии создаются:

• несколько национальных робототехнических кластеров;
• ограниченная, но полноценная микроэлектронная номенклатура;
• вычислительная инфраструктура искусственного интеллекта;
• российские системы связи;
• сеть испытательных центров;
• национальный экспортный оператор;
• Суверенный фонд технологического превосходства;
• зарубежные сборочные и сервисные площадки.

Программа ориентируется на достижение совокупной мощности более десяти миллионов систем, но фактическое производство увеличивается только по мере появления контрактов.

К 2036 году значительная доля массовых платформ должна использовать российские или контролируемые Россией:

• контроллеры;
• силовую электронику;
• двигатели;
• средства связи;
• программное обеспечение;
• системы искусственного интеллекта;
• навигационные модули;
• сенсорные компоненты.

Зарубежная сеть включает несколько десятков стран разных уровней участия: от импорта готовых систем до региональных совместных предприятий.

Государственный капитал используется как первоначальный рычаг. В зрелых сегментах доля частного и иностранного финансирования должна последовательно увеличиваться.

Базовый сценарий является наиболее реалистичной основной траекторией. Он требует значительного капитала, но не предполагает одномоментной мобилизации всей экономики.

9.3. Сценарий технологического рывка

Сценарий технологического рывка предполагает, что Россия рассматривает робототехнику, искусственный интеллект, микроэлектронику и связь как центральный приоритет национального развития.

По масштабу он сопоставим с крупнейшими государственными программами индустриализации и технологической конкуренции.

Его цель — не только обеспечить внутренний суверенитет, но и войти в число мировых лидеров по ключевым направлениям.

Основные особенности:

• капитализация Суверенного фонда технологического превосходства до уровня сотен миллиардов долларов;
• ускоренное создание вычислительной инфраструктуры;
• строительство микроэлектронных производств;
• развитие собственного оборудования;
• приобретение зарубежных технологий и активов;
• привлечение международных специалистов;
• масштабная программа возвращения российских кадров;
• создание глобальной сети совместных предприятий;
• государственное экспортное кредитование;
• формирование российских международных стандартов.

В этом сценарии Россия стремится контролировать не только продуктовые платформы, но и значительную часть средств их производства:

• проектирование микросхем;
• корпусирование;
• производство силовой электроники;
• станки;
• испытательное оборудование;
• системы проектирования;
• специализированные материалы;
• вычислительные ускорители;
• спутниковую связь.

Сценарий технологического рывка создаёт наибольшие возможности, но одновременно несёт максимальные риски.

Главный риск — не нехватка денег, а неспособность эффективно освоить капитал.

Если сотни миллиардов долларов направить в экономику быстрее, чем создаются кадры, подрядчики и производственные мощности, результатом станут инфляция, рост стоимости строительства и перераспределение средств в пользу существующих монополий.

Поэтому даже мобилизационный сценарий должен оставаться этапным.

Финансирование увеличивается только после подтверждения способности институтов и предприятий использовать предыдущий транш.

9.4. Производственные показатели

Производственные показатели должны различаться по сценариям и классам продукции.

Иллюстративная рамка к 2036 году может выглядеть следующим образом:

Показатель	Ограниченный	Базовый	Технологический рывок
Совокупная мощность сети	3–5 млн систем	10–15 млн систем	20 млн систем и более
Фактический годовой выпуск	2–4 млн	8–12 млн	15–20 млн
Зарубежные сборочные площадки	5–10	20–35	40 и более
Страны устойчивого присутствия	10–20	30–50	60 и более
Доля экспортного выпуска	20–30%	35–50%	свыше 50%
Доля российских технологий в стоимости	40–55%	60–75%	75–85%
Повторные экспортные заказы	не менее 30%	не менее 50%	не менее 65%

Эти значения являются не готовым планом, а рамкой для последующего технико-экономического моделирования.

Важно различать производственную мощность и фактический выпуск.

Предприятие может иметь линию на миллион систем, но выпускать половину из-за отсутствия заказов. Поэтому в официальной отчётности оба показателя должны отражаться отдельно.

Структура выпуска также важнее одной общей цифры.

Необходимо устанавливать минимальные доли:

• профессиональных гражданских систем;
• промышленных платформ;
• морской робототехники;
• средств связи;
• российских программных лицензий;
• экспортных комплектов;
• систем с высокой долей отечественных компонентов.

Это предотвращает выполнение плана исключительно за счёт дешёвых образовательных или демонстрационных аппаратов.

9.5. Необходимый объём капитала

Точный объём капитала может быть рассчитан только после определения продуктовой матрицы, состояния отраслей и списка технологических миссий.

На предварительном уровне можно использовать следующие диапазоны:

Сценарий	Совокупный капитал программы
Ограниченный	50–100 млрд долларов
Базовый	200–300 млрд долларов
Технологический рывок	до 500 млрд долларов и более

Речь идёт о совокупном капитале на длительном горизонте, а не о единовременном бюджетном расходе.

В него входят:

• государственные инвестиции;
• частный капитал;
• средства государственных корпораций;
• экспортное финансирование;
• зарубежные совместные предприятия;
• научная инфраструктура;
• кредитные гарантии;
• капитализация производств;
• приобретение оборудования и технологий.

Размер прямого государственного вложения должен быть меньше совокупного объёма программы, поскольку каждый рубль или доллар суверенного капитала должен привлекать софинансирование.

Для зрелых производственных проектов целевой коэффициент может составлять от одного к одному до одного к трём.

В фундаментальной науке и критической инфраструктуре государство может финансировать большую часть расходов.

Капитал необходимо разделить на направления:

1. фундаментальные исследования;
2. прикладные НИОКР;
3. вычислительная инфраструктура;
4. микроэлектроника;
5. связь;
6. энергетика;
7. сенсоры и фотоника;
8. производственное оборудование;
9. серийные робототехнические предприятия;
10. экспортная сеть;
11. образование и кадры;
12. резерв перспективных технологий.

Каждое направление должно иметь собственные показатели возвратности. Фундаментальная наука оценивается технологическими результатами и подготовкой кадров. Коммерческое производство — денежным потоком и экспортной выручкой.

9.6. Требования к компонентной базе

Переход между сценариями невозможен без соответствующего развития компонентов.

Для ограниченного сценария допустима значительная международная кооперация при условии диверсификации поставщиков и наличия запасов.

Необходимо локализовать прежде всего:

• силовую электронику;
• базовые контроллеры;
• двигатели;
• часть средств связи;
• корпуса;
• программное обеспечение;
• системы управления.

Для базового сценария требуется собственная критическая номенклатура:

• процессоры для бортового управления;
• ускорители машинного зрения;
• защищённые микроконтроллеры;
• радиочастотные модули;
• инерциальная навигация;
• оптические сенсоры;
• аккумуляторные системы;
• промышленная операционная среда.

Для сценария рывка необходимо контролировать большую часть технологического стека, включая оборудование и инструменты проектирования.

Но даже в этом случае полная локализация всех компонентов не является рациональной целью.

Критериями приоритета должны быть:

• отсутствие альтернативных поставщиков;
• возможность остановки всей отрасли;
• доля компонента в стоимости;
• объём массового спроса;
• потенциал экспорта;
• значение для безопасности;
• возможность достижения мирового уровня.

Компонентная программа должна быть привязана к конкретным платформам. Производство ради формального импортозамещения не создаёт промышленного результата.

9.7. Требования к подтверждённому спросу

Каждый сценарий требует разного уровня подтверждения рынка.

В ограниченном сценарии достаточно устойчивого внутреннего спроса и нескольких экспортных направлений.

В базовом сценарии до строительства крупных линий должны существовать:

• многолетние государственные программы;
• рамочные соглашения с корпорациями;
• оплаченные зарубежные пилоты;
• экспортные кредиты;
• обязательства совместных предприятий;
• сервисные контракты.

В сценарии рывка необходимо сформировать международную карту спроса, охватывающую десятки стран и несколько отраслей.

Для оценки спроса должна использоваться четырёхступенчатая система.

Уровень 1. Техническая потребность

Существует задача, которую теоретически можно решить роботизацией.

Уровень 2. Выраженный интерес

Заказчик готов участвовать в переговорах или пилоте.

Уровень 3. Финансовое подтверждение

Выделен бюджет, открыт кредит, внесён капитал или предоставлена гарантия.

Уровень 4. Контрактный спрос

Подписан обязательный договор с графиком оплаты.

Крупное производство должно опираться преимущественно на третий и четвёртый уровни.

Объём меморандумов не может считаться объёмом рынка.

9.8. Условия перехода между сценариями

Переход от ограниченного сценария к базовому должен осуществляться только после выполнения набора условий.

К ним относятся:

• серийное применение российских компонентов;
• доказанная работа Суверенного фонда;
• подтверждённый экспортный спрос;
• снижение себестоимости;
• появление частного софинансирования;
• функционирование первых зарубежных центров;
• рост числа квалифицированных специалистов;
• создание системы стандартов и контроля качества.

Переход от базового сценария к технологическому рывку требует более жёстких условий:

• наличие конкурентоспособных разработок в ИИ и микроэлектронике;
• способность промышленности осваивать крупные транши;
• несколько успешных международных производственных проектов;
• высокий уровень возврата ранних инвестиций;
• устойчивая макроэкономическая ситуация;
• подтверждённая доступность части суверенного капитала;
• наличие команды управления, доказавшей эффективность.

Решение должно приниматься не только государственными ведомствами, заинтересованными в расширении бюджета.

Необходим независимый аудит, включающий:

• научно-техническую экспертизу;
• финансовый анализ;
• оценку рынка;
• макроэкономический стресс-тест;
• сравнение с мировыми конкурентами.

9.9. Критерии остановки финансирования

Способность прекращать неэффективные проекты является обязательным условием программы.

Без этого «Россия 10+» превратится в систему постоянной поддержки предприятий независимо от результата.

Финансирование должно приостанавливаться или прекращаться при наличии одного или нескольких признаков:

1. систематическое невыполнение технических показателей;
2. превышение бюджета без обоснованного технологического результата;
3. отсутствие подтверждённого заказчика;
4. невозможность снизить себестоимость;
5. сохранение критической зависимости, которую проект должен был устранить;
6. недостоверная отчётность;
7. искусственное завышение локализации;
8. отсутствие прав государства на созданную за его счёт технологию;
9. отказ предприятия привлекать частное софинансирование после достижения зрелости;
10. повторяющиеся нарушения качества;
11. утрата экспортного рынка;
12. появление технологически более сильной альтернативы.

Прекращение финансирования не всегда означает ликвидацию всего проекта.

Возможны:

• смена руководства;
• передача технологии другой компании;
• объединение команд;
• сокращение масштаба;
• изменение целевого рынка;
• продажа актива;
• сохранение только наиболее успешного компонента.

Решение должно приниматься по заранее установленным правилам, а не после политического конфликта или публичного скандала.

Особенно важно отказаться от логики невозвратных затрат. Тот факт, что государство уже вложило в проект значительную сумму, не является основанием продолжать финансирование, если перспективы исчезли.

Средства, высвобождаемые после закрытия слабых проектов, должны быстро перераспределяться в пользу более эффективных направлений.

Сценарный подход позволяет программе сочетать амбицию с дисциплиной.

Россия может стремиться к технологическому рывку, не открывая сразу весь объём капитала. Каждый следующий уровень масштаба становится наградой за доказанную способность создавать технологии, серийно производить их и продавать на внутреннем и мировом рынке.

Именно такая система превращает «10+» из политического лозунга в управляемую промышленную стратегию.

****

Часть III. Суверенная программа технологического превосходства

Программа «Россия 10+» не может быть реализована как расширение сборочного производства. Миллионы автономных систем способны укрепить технологический суверенитет страны только в том случае, если Россия контролирует их интеллектуальное, электронное и коммуникационное ядро.

Корпус машины, движитель и финальная сборка остаются важными элементами промышленности. Однако экономическая ценность и стратегическая управляемость современных робототехнических систем всё сильнее определяются вычислительной архитектурой, программным обеспечением, моделями искусственного интеллекта, сенсорами, микроэлектроникой и средствами связи.

Страна, которая производит внешнюю конструкцию, но импортирует процессоры, программные инструменты, радиоэлектронные модули и производственное оборудование, не контролирует созданную систему полностью. Увеличение выпуска в таких условиях может не снизить, а повысить зависимость: каждой новой машине потребуется дополнительный комплект иностранных компонентов.

Поэтому «10+» должна быть встроена в более широкую суверенную программу технологического превосходства.

Её цель заключается не в изоляции России от мировой науки и промышленности. Современные технологии создаются в международной среде, а попытка полностью воспроизвести внутри одной страны всю мировую номенклатуру оборудования и компонентов была бы экономически нерациональной.

Задача состоит в другом: Россия должна самостоятельно определять архитектуру критических систем, владеть ключевой интеллектуальной собственностью, сохранять работоспособность промышленности при внешних ограничениях и обладать достаточным технологическим весом, чтобы участвовать в международной кооперации не как зависимый покупатель, а как равноправный поставщик незаменимых решений.

Глава 10. Почему «10+» невозможно без лидерства в базовых технологиях

10.1. Конечная продукция и технологическое ядро

Внешне робототехническая система представляет собой законченную машину: наземную платформу, безэкипажное судно, беспилотный летательный аппарат или космический аппарат. Но промышленная и стратегическая ценность распределена между множеством внутренних уровней.

Первый уровень — физическая платформа:

• корпус;
• шасси;
• крыло;
• движитель;
• манипулятор;
• энергетическая установка;
• полезная нагрузка.

Второй уровень — электронная система:

• вычислительные процессоры;
• микроконтроллеры;
• память;
• силовая электроника;
• радиочастотные компоненты;
• навигационные модули;
• сенсорные микросхемы.

Третий уровень — программное управление:

• операционная среда;
• управление движением;
• планирование;
• диагностика;
• кибербезопасность;
• взаимодействие с оператором;
• управление группой систем.

Четвёртый уровень — искусственный интеллект и данные:

• машинное зрение;
• распознавание среды;
• прогнозирование;
• адаптация маршрута;
• обучение на эксплуатационной информации;
• координация автономных аппаратов.

Пятый уровень — инфраструктура:

• связь;
• навигация;
• центры управления;
• облачные и локальные вычисления;
• цифровые карты;
• сервис;
• программные обновления;
• система сертификации.

Если российская промышленность контролирует только первый уровень, она остаётся сборочным звеном чужой технологической системы.

Даже высокий уровень локализации корпуса и механики не обеспечивает суверенитета, если процессор невозможно произвести или заменить, программное обеспечение требует внешней активации, а связь зависит от иностранной инфраструктуры.

Технологическое ядро программы «10+» должно включать те элементы, без которых машина теряет ключевую функциональность или не может быть серийно произведена.

К ядру следует отнести:

• архитектуру вычислительных систем;
• критическую микроэлектронику;
• бортовое программное обеспечение;
• модели искусственного интеллекта;
• средства защищённой связи;
• навигацию;
• системы управления данными;
• инструменты проектирования;
• технологии производства и испытаний.

Не каждый элемент должен обязательно выпускаться исключительно внутри России. Но российская сторона должна располагать технологической документацией, компетенциями, альтернативными каналами производства и возможностью перейти к собственной или партнёрской версии при прекращении поставок.

Технологическое ядро необходимо определять отдельно для каждого класса продукции.

Для массового образовательного робота критическими могут быть микроконтроллер, программная среда и сенсорный комплект.

Для промышленной платформы — надёжная силовая электроника, машинное зрение и интеграция с предприятием.

Для подводного аппарата — автономная навигация, гидроакустика, энергетика и высоконадёжное управление.

Для космической системы — радиационно стойкая электроника, связь, терморегулирование и автономное принятие решений.

Таким образом, технологический суверенитет нельзя измерять одной средней долей локализации.

Необходимо учитывать функциональную значимость каждого компонента. Машина может на 80 процентов состоять из российских материалов и механических деталей, но полностью зависеть от одного иностранного процессора, занимающего небольшую долю стоимости.

Поэтому программа должна использовать понятие критической функциональной локализации.

Этот показатель отвечает не на вопрос, сколько деталей произведено в России, а на вопрос, какая часть обязательных функций системы может быть сохранена российской промышленностью без внешней технологической поддержки.

10.2. Зависимость от вычислительных систем

Современная автономная машина является специализированной вычислительной системой, соединённой с физическим миром.

Она получает сигналы от камер, радаров, лидаров, акустических датчиков, навигационных модулей и других сенсоров. Вычислитель преобразует эти сигналы в модель окружающей среды, оценивает ситуацию и передаёт команды двигателям, приводам или другим исполнительным устройствам.

Чем выше автономность, тем больше вычислений должно выполняться в реальном времени.

Простой дистанционно управляемый аппарат может передавать видео оператору, который самостоятельно принимает решения. Автономная система должна локально:

• распознавать препятствия;
• определять собственное положение;
• прогнозировать движение объектов;
• выбирать траекторию;
• контролировать исправность;
• принимать безопасное решение при потере связи.

Следовательно, вычислительная зависимость возникает сразу на нескольких уровнях.

Зависимость от процессоров

Производительность, энергопотребление и тепловыделение процессора определяют, какие алгоритмы можно использовать на борту.

Для небольшого аппарата недостаточно просто получить высокую вычислительную мощность. Она должна обеспечиваться при ограниченном энергопотреблении, массе и охлаждении.

Зависимость от ускорителей искусственного интеллекта

Машинное зрение и другие модели требуют большого количества параллельных операций. Для них используются специализированные графические или нейросетевые ускорители.

Если страна не контролирует такие устройства, её возможности в бортовом ИИ ограничиваются доступностью зарубежных компонентов.

Зависимость от программной среды

Микросхема сама по себе не создаёт работающую платформу.

Необходимы:

• компиляторы;
• библиотеки;
• драйверы;
• отладочные средства;
• операционные системы;
• инструменты оптимизации моделей;
• документация;
• подготовленные инженеры.

Переход на новый процессор может потребовать переработки значительной части программного обеспечения.

Поэтому суверенная вычислительная система должна рассматриваться как единая аппаратно-программная платформа.

Зависимость от центров обработки данных

Создание сложных моделей ИИ требует крупных вычислительных мощностей. Даже если окончательная модель работает на борту, её обучение и испытание проходят в вычислительных центрах.

Обновлённая российская Национальная стратегия развития искусственного интеллекта устанавливает целевой рост совокупной максимальной мощности расположенных в стране суперкомпьютеров, используемых для ИИ, до уровня не менее одного экзафлопса к 2030 году против 0,073 экзафлопса в 2022 году. В стратегии также поставлены цели увеличения затрат организаций на внедрение ИИ и расширения его применения в приоритетных отраслях.

Для «10+» общей вычислительной мощности недостаточно. Необходимо выделить специализированный контур физического ИИ и робототехники.

Он должен обеспечивать:

• обучение моделей машинного зрения;
• моделирование физической среды;
• цифровые двойники;
• синтетическое создание данных;
• обучение группового поведения;
• проверку безопасности;
• оптимизацию моделей для бортовых процессоров.

Вычислительный суверенитет не означает, что каждая компания обязана строить собственный суперкомпьютер. Более эффективна сеть национальных центров с дифференцированным доступом для университетов, стартапов и промышленных компаний.

При этом данные критических отраслей должны обрабатываться в защищённых контурах, исключающих неконтролируемый внешний доступ.

10.3. Технологическое доминирование и технологическая автономность

Понятия технологического доминирования и автономности необходимо разделять.

Технологическая автономность означает способность страны сохранять работоспособность критической системы без зависимости от единственного внешнего поставщика.

Технологическое доминирование означает способность определять направление развития технологии, формировать стандарты, создавать продукцию мирового уровня и влиять на решения других участников рынка.

Автономность является минимальным условием суверенитета.

Доминирование — максимальной стратегической целью.

Россия не обязана стремиться к абсолютному доминированию во всех технологических слоях. Такая задача была бы недостижимой и привела бы к распылению ресурсов.

Для каждой технологии необходимо выбрать один из четырёх целевых уровней.

Первый уровень: мировое лидерство

Россия создаёт решения, превосходящие или опережающие основных конкурентов, формирует стандарты и экспортирует технологическую платформу.

Этот уровень необходим в нескольких избранных направлениях, способных стать основой международной специализации.

Второй уровень: группа мировых лидеров

Россия входит в ограниченное число государств, способных самостоятельно создавать полный технологический цикл и продукцию сопоставимого уровня.

Это реалистичная цель для ключевых систем искусственного интеллекта, связи, силовой электроники, сенсоров и отдельных классов робототехники.

Третий уровень: достаточная автономность

Российская промышленность не обязательно обладает лучшей технологией в мире, но способна самостоятельно обеспечить критические потребности и продолжить производство при внешних ограничениях.

Такой уровень допустим для значительной части массовой электронной номенклатуры.

Четвёртый уровень: контролируемая зависимость

Компонент приобретается на международном рынке, но имеет нескольких независимых поставщиков, не содержит критической интеллектуальной собственности и может быть заменён без полной переработки изделия.

Стратегическая ошибка заключается в применении одинакового требования ко всем технологиям.

Попытка обеспечить мировое лидерство в каждой позиции поглотит огромные средства и растянет сроки.

Но сохранение контролируемой зависимости в критическом вычислителе или системе связи может остановить всю программу.

Поэтому необходима технологическая карта, разделяющая номенклатуру по степени критичности.

Приоритет следует определять по следующим критериям:

• способность компонента остановить производство;
• число альтернативных поставщиков;
• срок создания собственной версии;
• доля в функциональности;
• влияние на безопасность;
• масштаб будущего спроса;
• экспортный потенциал;
• возможность технологического обновления.

Доминирование должно измеряться не только количеством патентов или публикаций.

Его практические признаки:

1. российские решения используются в серийной продукции;
2. иностранные заказчики приобретают российскую технологию;
3. российские интерфейсы становятся стандартом;
4. зарубежные компании адаптируют продукцию к российской платформе;
5. Россия контролирует обновление и дальнейшее развитие системы;
6. международные партнёры заинтересованы в доступе к российским компетенциям.

10.4. Опыт концентрации ресурсов в гиперзвуковых технологиях

Российский опыт гиперзвуковых разработок важен для концепции «10+» прежде всего как пример организации стратегической технологической миссии.

Речь идёт не о прямом переносе оборонных изделий или закрытых методов управления в гражданскую промышленность. Гражданские рынки требуют конкуренции, открытого ценообразования, взаимодействия с пользователями и международной сертификации.

Применимы другие элементы опыта.

Ясно определённая стратегическая цель

Приоритетное направление не должно состоять из разрозненных исследований, каждое из которых финансируется самостоятельно.

Необходимо сформулировать конечную технологическую способность, ради которой объединяются материалы, двигатели, вычисления, испытательная инфраструктура и производственные компетенции.

Длительный горизонт

Сложная технология не создаётся в рамках одного бюджетного года.

Нужны преемственность, защищённое финансирование и возможность сохранять коллективы на протяжении длительного цикла.

Связь фундаментальной науки и конечной системы

Материаловедение, газовая динамика, управление, двигателестроение и другие направления должны работать не параллельно, а на достижение единой цели.

Квалифицированный заказчик

Заказчик должен понимать техническое содержание проекта, участвовать в постановке требований и принимать результат по реальным характеристикам.

Действующая Стратегия научно-технологического развития России прямо определяет квалифицированного заказчика как участника, формирующего научно-техническое задание, участвующего в финансировании, мониторинге, приёмке и внедрении результата. Она также закрепляет принцип первоочередного обеспечения приоритетных направлений кадровыми, инфраструктурными, информационными и финансовыми ресурсами.

Специализированная испытательная инфраструктура

Передовая система требует полигонов, стендов, средств измерения и моделирования, без которых невозможно подтвердить результат.

Сочетание нескольких поколений технологий

Нельзя ожидать появления сразу идеальной системы.

Необходимо последовательно создавать поколения, каждое из которых решает реальную задачу и одновременно формирует задел для следующего.

Именно эти принципы следует переносить на искусственный интеллект, микроэлектронику и связь.

Однако гражданская технологическая миссия должна иметь дополнительные элементы:

• конкуренцию нескольких исполнителей;
• участие частного бизнеса;
• открытые интерфейсы;
• рыночную проверку;
• экспортную ориентацию;
• возвратность части капитала;
• регулярное международное сравнение.

В закрытом оборонном проекте государство может быть единственным заказчиком. В микроэлектронике или промышленном ИИ этого недостаточно. Технология должна использоваться тысячами предприятий и миллионами аппаратов.

Следовательно, опыт концентрации ресурсов необходимо дополнить механизмами массового рынка.

10.5. Возможность переноса модели на гражданские отрасли

Прямое копирование оборонной модели в гражданский сектор привело бы к нескольким проблемам.

Во-первых, чрезмерная закрытость ограничила бы участие частных компаний и университетов.

Во-вторых, отсутствие рыночной конкуренции повысило бы стоимость продукции.

В-третьих, система могла бы оптимизироваться под формальное выполнение государственного задания, а не под потребности массового пользователя.

В-четвёртых, экспорт был бы затруднён закрытыми стандартами и невозможностью локализации.

Поэтому перенос должен происходить не на уровне ведомственных процедур, а на уровне принципов управления сложностью.

Для гражданских технологических миссий необходимо соединить:

• ясную конечную цель;
• долгосрочное финансирование;
• квалифицированного заказчика;
• несколько конкурирующих исполнителей;
• общую инфраструктуру;
• измеримые этапы;
• право на закрытие неудачного проекта;
• серийного потребителя;
• экспортную модель.

Например, национальная миссия по бортовому вычислителю для «10+» не должна формулироваться как абстрактное создание российского процессора.

Она должна содержать конкретные требования:

• производительность;
• энергопотребление;
• температурный диапазон;
• поддерживаемые модели ИИ;
• набор интерфейсов;
• безопасность;
• стоимость;
• объём серии;
• перечень платформ;
• срок появления следующего поколения.

Несколько проектных команд могут предложить разные архитектуры. Государство финансирует ранние стадии, но серийный рынок получают только решения, подтвердившие техническую и экономическую эффективность.

Такая модель создаёт концентрацию без монополизации.

Другой пример — национальная платформа машинного зрения.

Государство создаёт общую исследовательскую и вычислительную инфраструктуру, стандарты испытаний и защищённые наборы данных. Частные компании конкурируют в создании моделей для промышленности, сельского хозяйства, транспорта и других отраслей.

Лучшие решения встраиваются в платформы «10+» и получают экспортную поддержку.

10.6. Приоритетность и ограниченность ресурсов

Даже при использовании значительной части суверенного капитала Россия не сможет одновременно добиться мирового лидерства во всех технологиях.

Ограничены не только деньги.

Ограничены:

• инженеры;
• учёные;
• руководители проектов;
• испытательная инфраструктура;
• поставщики оборудования;
• способность предприятий осваивать инвестиции;
• время.

Поэтому концентрация ресурсов является не политическим выбором, а экономической необходимостью.

Каждое новое приоритетное направление уменьшает объём внимания и капитала, доступного другим проектам.

Для программы «10+» целесообразно разделить технологии на три группы.

Критические платформенные технологии

Без них программа не может существовать:

• бортовые вычисления;
• микроконтроллеры;
• силовая электроника;
• искусственный интеллект;
• связь;
• навигация;
• операционная среда;
• средства проектирования;
• производственное оборудование.

Технологии стратегического преимущества

Они создают экспортную дифференциацию:

• автономность при слабой связи;
• работа в Арктике;
• подводная навигация;
• групповое управление;
• локальный защищённый ИИ;
• радиационно стойкая электроника;
• энергоэффективные платформы;
• межсредовая координация.

Некритическая массовая номенклатура

Она может приобретаться на диверсифицированном рынке либо производиться партнёрами:

• стандартные пассивные компоненты;
• часть конструкционных материалов;
• универсальный крепёж;
• отдельные типы массовых датчиков;
• компоненты, имеющие большое число заменителей.

Приоритетность должна пересматриваться каждые два года.

Компонент, который сегодня является массовым и доступным, может стать критическим после изменения рынка. И наоборот, создание новых открытых стандартов может снизить зависимость от ранее уникальной технологии.

10.7. Система национальных технологических миссий

Основной организационной единицей части III должна стать национальная технологическая миссия.

Миссия отличается от обычной государственной программы наличием конкретной конечной способности.

Она должна отвечать на семь вопросов:

1. Какую критическую зависимость необходимо устранить?
2. Какой мировой уровень должен быть достигнут?
3. В каких серийных продуктах будет использован результат?
4. Кто является квалифицированным заказчиком?
5. Какая инфраструктура требуется?
6. Как будет подтверждён результат?
7. Как технология выйдет на внутренний и экспортный рынок?

Для «10+» можно сформировать следующие миссии первого уровня:

• российский бортовой вычислительный стек;
• промышленная платформа физического ИИ;
• доверенная связь автономных систем;
• навигация без внешнего спутникового сигнала;
• силовая электроника и электроприводы;
• отечественная сенсорная платформа;
• массовая система цифровых двойников;
• промышленное производство микроэлектронных модулей;
• защищённая операционная среда;
• межсредовое управление автономными группами.

Каждая миссия должна иметь:

• руководителя с персональной ответственностью;
• квалифицированного заказчика;
• научного руководителя;
• несколько конкурирующих исполнителей;
• отдельный инвестиционный бюджет;
• международный технологический ориентир;
• программу испытаний;
• план серийного применения;
• экспортный сценарий.

Финансирование должно быть разделено на контрольные этапы.

Первый этап — доказательство научной реализуемости.

Второй — опытный компонент.

Третий — интеграция в платформу.

Четвёртый — опытная эксплуатация.

Пятый — серийное производство.

Шестой — экспортное применение.

Национальная миссия не должна завершаться выпуском отчёта или демонстратора. Её результатом является работающая промышленная способность.

Глава 11. Национальная программа искусственного интеллекта

Искусственный интеллект является главным интеллектуальным уровнем программы «Россия 10+».

Но робототехнический ИИ отличается от преимущественно информационных систем.

Языковая модель может сформировать неточный ответ, который затем проверит пользователь. Ошибка физической автономной системы способна привести к повреждению оборудования, инфраструктуры или причинению вреда людям.

Поэтому ИИ для робототехники должен соответствовать особым требованиям:

• работать в реальном времени;
• исполняться при ограниченной вычислительной мощности;
• действовать при неполных данных;
• сохранять безопасность при отказе сенсора или связи;
• иметь предсказуемые пределы поведения;
• проходить техническую проверку;
• обеспечивать участие человека в критических решениях.

Национальная стратегия развития ИИ уже связывает развитие технологии с вычислительной инфраструктурой, научными исследованиями, отраслевым внедрением, регулированием и доверием. Программа «10+» должна стать одним из крупнейших механизмов её физического промышленного применения.

11.1. Фундаментальные модели

Фундаментальная модель обучается на больших массивах данных и может адаптироваться к широкому спектру задач.

Для программы «10+» необходимы не только языковые, но и мультимодальные и физические модели.

Они должны обрабатывать:

• текст;
• изображение;
• видео;
• радиолокационные данные;
• акустические сигналы;
• телеметрию;
• карты;
• инженерную документацию;
• временные ряды;
• показания оборудования.

Особое значение имеют модели физического мира, способные учитывать причинно-следственные связи и ограничения движения.

Модель должна не просто распознавать объект на изображении, но и оценивать:

• его положение;
• скорость;
• возможную траекторию;
• физическое взаимодействие;
• риск столкновения;
• допустимый способ обхода.

Российская программа фундаментальных моделей должна состоять из трёх уровней.

Универсальные национальные модели

Они создают общую языковую, визуальную и мультимодальную основу.

Отраслевые модели

Они обучаются на данных промышленности, сельского хозяйства, энергетики, моря, транспорта и космоса.

Бортовые компактные модели

Они оптимизируются для исполнения на ограниченном вычислителе непосредственно внутри машины.

Главной ошибкой было бы измерять успех только количеством параметров модели.

Для физического ИИ важнее:

• точность;
• скорость;
• энергопотребление;
• устойчивость;
• способность работать без облака;
• возможность проверки;
• качество на российских отраслевых данных.

Государство должно финансировать базовые модели и инфраструктуру, но создавать условия для конкуренции прикладных разработчиков.

Универсальная государственная монополия на ИИ замедлит развитие. Полная зависимость от нескольких частных платформ создаст стратегический риск.

Оптимальна многоуровневая система с несколькими российскими базовыми моделями и открытыми стандартами взаимодействия.

11.2. Машинное зрение

Машинное зрение является основным способом восприятия среды для большинства автономных систем.

Оно решает задачи:

• обнаружения объектов;
• классификации;
• сегментации;
• оценки расстояния;
• отслеживания движения;
• распознавания дефектов;
• построения карты;
• определения собственного положения;
• анализа состояния человека, растения или оборудования.

Для массового применения необходимо отказаться от модели, при которой каждая компания самостоятельно собирает небольшой набор данных и создаёт закрытое решение.

Нужна национальная инфраструктура машинного зрения.

Она должна включать:

• стандартизированные наборы данных;
• средства разметки;
• симуляторы;
• библиотеки моделей;
• эталонные испытания;
• полигоны;
• защищённое хранение;
• механизмы доступа для компаний.

Наборы данных необходимо создавать по средам.

Наземная среда

Дороги, поля, склады, предприятия, карьеры, города, снег, грязь, пыль, люди, животные и техника.

Морская среда

Волны, суда, берег, ледовая обстановка, туман, осадки, портовые объекты.

Подводная среда

Низкая видимость, искусственное освещение, гидроакустические изображения, дно, трубопроводы и сооружения.

Воздушная среда

Наземные объекты с разных высот, препятствия, линии электропередачи, погодные явления.

Космическая среда

Земная поверхность, облачность, орбитальные объекты, сближение и стыковка.

Особое внимание необходимо уделить сложным российским условиям: снегу, полярной ночи, туману, слабой освещённости и большим сезонным изменениям.

Модель, обученная преимущественно на солнечных городских изображениях, может быть непригодна для эксплуатации в Арктике или на промышленном объекте.

11.3. Автономная навигация

Автономная навигация отвечает на три основных вопроса:

1. Где находится система?
2. Куда она должна двигаться?
3. Как безопасно пройти маршрут?

Спутниковая навигация остаётся важным элементом, но не может быть единственным.

Сигнал может быть:

• недоступен под водой;
• ослаблен внутри здания;
• закрыт рельефом;
• нарушен помехами;
• недостаточно точен;
• недоступен на другой планете.

Поэтому необходима многоканальная навигация, объединяющая:

• инерциальные датчики;
• спутниковый сигнал;
• машинное зрение;
• лидары;
• радары;
• карты;
• радиомаяки;
• гидроакустику;
• данные других аппаратов.

Система должна оценивать не только координату, но и степень уверенности.

Если точность снижается, машина обязана изменить режим: уменьшить скорость, запросить помощь, перейти к резервной навигации или безопасно остановиться.

Национальная программа должна создать общую программно-аппаратную платформу навигации, адаптируемую к четырём средам.

Отдельные алгоритмы будут различаться, но принципы объединения сенсоров, оценки ошибок и безопасного поведения должны быть унифицированы.

11.4. Планирование действий

Автономная машина должна не только воспринимать среду, но и выбирать последовательность действий.

Планирование может включать:

• построение маршрута;
• выбор инструмента;
• распределение энергии;
• изменение очередности задач;
• обход препятствия;
• возвращение на базу;
• взаимодействие с оператором;
• отказ от выполнения опасной команды.

Планирование физической системы должно подчиняться жёстким ограничениям.

Модель не может свободно экспериментировать в реальном мире так же, как информационная программа.

Необходима архитектура, в которой ИИ предлагает действие, а отдельный проверяемый контур контролирует его допустимость.

Можно выделить три уровня.

Стратегический уровень

Определяет общую миссию и последовательность крупных задач.

Тактический уровень

Выбирает маршрут, распределяет ресурсы и реагирует на изменение среды.

Исполнительный уровень

Управляет конкретными приводами и поддерживает устойчивость движения.

Чем ближе уровень к физическому исполнению, тем выше требования к детерминированности и времени реакции.

Фундаментальная модель может участвовать в стратегическом планировании, но контур стабилизации машины должен работать на специализированном проверяемом алгоритме.

11.5. Управление группами систем

Одна из главных возможностей робототехники заключается в переходе от отдельных машин к распределённым группам.

Группа способна:

• разделять территорию;
• обмениваться данными;
• распределять задачи;
• заменять выбывшие аппараты;
• ретранслировать связь;
• координировать разные среды.

В гражданском применении это может быть парк складских роботов, группа сельскохозяйственных машин, флот океанографических аппаратов или спутниковая группировка.

Управление группой требует решения нескольких задач:

• общей идентификации;
• синхронизации;
• предотвращения конфликтов;
• распределения ресурсов;
• защиты от ошибочного участника;
• устойчивости при разрыве связи;
• контроля оператора.

Централизованная архитектура проще, но уязвима при отказе центра.

Полностью распределённая архитектура устойчивее, но сложнее для проверки и управления.

Практически потребуется гибридная модель: центр формирует общие цели, а локальные аппараты самостоятельно координируют ограниченный набор действий.

Для межсредовых групп необходимо учитывать различную скорость передачи данных. Подводная система не может обмениваться информацией так же часто, как наземная. Космический аппарат может быть доступен только в определённые периоды.

11.6. Промышленный искусственный интеллект

Промышленный ИИ применяется не только внутри робота. Он должен охватывать весь производственный цикл:

• проектирование;
• моделирование;
• планирование производства;
• контроль качества;
• предиктивное обслуживание;
• управление энергией;
• логистику;
• оптимизацию запасов;
• анализ эксплуатации.

Особое значение имеют цифровые двойники.

Цифровой двойник представляет собой модель изделия, производственной линии или инфраструктурного объекта, обновляемую на основе реальных данных.

Для «10+» цифровой двойник должен сопровождать систему на протяжении всего жизненного цикла:

1. проектирование;
2. виртуальные испытания;
3. производство;
4. ввод в эксплуатацию;
5. диагностика;
6. модернизация;
7. утилизация.

Это позволяет выявлять ошибки до изготовления физического изделия и накапливать информацию обо всём парке.

Промышленный ИИ должен иметь измеримый экономический результат:

• снижение брака;
• уменьшение простоя;
• сокращение энергопотребления;
• ускорение разработки;
• увеличение срока службы;
• рост производительности.

Государственная поддержка не должна предоставляться только за факт использования термина «искусственный интеллект». Проект должен доказывать, какую производственную функцию улучшает модель.

11.7. Безопасный ИИ для критической инфраструктуры

ИИ, управляющий критической системой, должен проходить особый цикл проверки.

Международные подходы к управлению рисками ИИ постепенно переходят от общих принципов к практикам непрерывного управления на протяжении всего жизненного цикла. В основе рамки NIST лежат четыре функции: управление, картирование рисков, измерение и управление мерами реагирования; в 2026 году NIST также начал отдельную работу над профилем доверенного ИИ для критической инфраструктуры.

Российская система безопасного физического ИИ должна включать:

• регистрацию происхождения данных;
• контроль версии модели;
• проверку на типовых и крайних сценариях;
• оценку устойчивости к ошибочным данным;
• кибериспытания;
• независимую верификацию;
• журналирование решений;
• режим безопасного отказа;
• возможность вмешательства человека;
• регулярную повторную сертификацию.

Нельзя сертифицировать только первоначальную модель, если она затем постоянно изменяется через обучение.

Необходимо определить допустимые режимы обновления.

Критическая система может использовать:

• полностью фиксированную модель;
• модель с ограниченным обновлением;
• модель, переобучаемую только в сертифицированном центре;
• адаптивный компонент, действия которого контролируются неизменяемым безопасным контуром.

Для разных рисков применяются разные режимы.

11.8. Национальные наборы данных

Данные являются промышленным ресурсом ИИ.

Но для робототехники важен не просто их объём, а соответствие реальной среде.

Необходимы национальные наборы по:

• промышленным дефектам;
• дорогам;
• сельскому хозяйству;
• лесам;
• морским объектам;
• ледовой обстановке;
• энергетике;
• логистике;
• чрезвычайным ситуациям;
• спутниковым изображениям;
• работе сенсоров;
• отказам оборудования.

Создание набора включает:

• сбор;
• очистку;
• разметку;
• проверку;
• описание;
• управление правами;
• безопасный доступ;
• актуализацию.

Государство должно создать правовой механизм, позволяющий использовать данные государственных и крупных промышленных систем для обучения при защите коммерческой тайны, персональных данных и безопасности.

Возможны модели доверенных дата-пространств, когда разработчик получает доступ не к исходным данным, а к защищённой вычислительной среде.

Часть данных должна быть открытой, чтобы снижать порог входа для университетов и стартапов.

Чувствительные наборы доступны только аттестованным участникам.

Кроме реальных данных необходимо развивать синтетические.

Симуляторы позволяют создавать редкие и опасные сценарии: аварии, экстремальную погоду, отказ сенсоров, необычное поведение объектов.

Но синтетические данные не должны полностью заменять эксплуатационные. Модель, хорошо работающая в симуляторе, обязана пройти реальное испытание.

11.9. Вычислительная инфраструктура

Национальная вычислительная инфраструктура должна иметь несколько уровней.

Крупные центры обучения

Используются для фундаментальных и отраслевых моделей.

Региональные промышленные центры

Обслуживают предприятия, университеты и стартапы.

Защищённые отраслевые контуры

Предназначены для критических данных и специальных систем.

Периферийные вычисления

Выполняются на предприятии, станции связи или непосредственно на аппарате.

Вычислительная политика должна решать не только вопрос закупки ускорителей.

Необходимы:

• электроснабжение;
• охлаждение;
• высокоскоростные сети;
• системы хранения;
• программные библиотеки;
• планировщики ресурсов;
• кибербезопасность;
• инженерное обслуживание;
• доступ разработчиков.

Следует создать единый механизм распределения вычислительных квот.

Научная или малая компания не должна быть лишена доступа только потому, что не может построить собственный центр.

Вместе с тем бесплатный неограниченный доступ создаст неэффективное использование. Оптимальна система грантов, софинансирования и оплаты по мере коммерциализации.

11.10. Российские программные платформы

Российская робототехника не должна состоять из сотен несовместимых программных систем.

Нужны общие уровни:

• бортовая операционная среда;
• стандарт обмена данными;
• библиотека управления приводами;
• система сенсорного объединения;
• цифровой паспорт;
• кибербезопасность;
• управление обновлениями;
• симулятор;
• диспетчеризация;
• инструменты разработчика.

При этом единая платформа не должна означать одного монопольного поставщика.

Следует установить национальные открытые интерфейсы, внутри которых конкурируют несколько реализаций.

Критические функции могут иметь сертифицированные закрытые версии.

Преимущество общей программной архитектуры заключается в повторном использовании кода, снижении затрат на сертификацию и возможности переносить приложения между аппаратами.

Особое внимание необходимо уделить инструментам разработки.

Если российский процессор требует сложной закрытой среды, недоступной большинству инженеров, он не получит массового применения.

Программная платформа должна быть удобной, документированной и поддерживать университетское обучение.

11.11. Экспорт ИИ как части робототехнической экосистемы

Экспортировать только физическую машину экономически менее выгодно, чем поставлять вместе с ней интеллектуальную платформу.

Экспортный пакет ИИ может включать:

• модели распознавания;
• систему планирования;
• программное управление парком;
• аналитические приложения;
• локальный центр обучения;
• обновления;
• инструменты разработки;
• обучение специалистов;
• отраслевые наборы данных.

Необходимо предусмотреть разные модели технологического суверенитета партнёра.

Облачная модель

Российская сторона предоставляет услугу из собственного центра.

Национальное развёртывание

Модель и программная платформа работают в центре данных страны-партнёра.

Совместная модель

Базовая архитектура остаётся российской, а партнёр обучает отраслевые модули на собственных данных.

Лицензионная модель

Партнёр получает право использовать и адаптировать определённую версию в установленном секторе.

Россия должна сохранять контроль над ядром и безопасными обновлениями, но не создавать у партнёра ощущение скрытой внешней зависимости.

Конкурентным преимуществом может стать возможность полного локального исполнения без обязательной передачи данных иностранному облачному оператору.

Глава 12. Национальная программа микроэлектроники

Микроэлектроника является материальным основанием цифрового и робототехнического суверенитета.

Искусственный интеллект, связь, навигация и автономное управление существуют только в форме вычислений, выполняемых физическими электронными устройствами.

При этом микроэлектронная отрасль представляет собой не одну фабрику.

Она включает:

• проектирование;
• интеллектуальные блоки;
• материалы;
• оборудование;
• пластины;
• производство кристаллов;
• корпусирование;
• тестирование;
• программные средства;
• подготовку кадров;
• серийные рынки.

Российская Стратегия развития электронной промышленности до 2030 года уже предусматривает научно-техническое развитие, средства производства, стандарты, кадры, кооперацию, рынки и экономическую эффективность как взаимосвязанные направления. Она ставит задачу доминирования на внутреннем рынке критически значимой электронной продукции и заявляет переход к лидирующим позициям на перспективных рынках.

Для «10+» необходимо преобразовать общую стратегию в конкретный заказ на миллионные серии компонентов.

12.1. Процессоры общего назначения

Процессор общего назначения выполняет широкий спектр программ и является основой центров управления, серверов, рабочих станций и части бортовых систем.

России необходимы несколько процессорных семейств.

Серверные процессоры

Для центров данных, промышленного управления, связи и обучения ИИ.

Промышленные процессоры

Для центров управления, цифровых двойников, станков и наземной инфраструктуры.

Бортовые энергоэффективные процессоры

Для автономных аппаратов с ограниченной энергетикой.

Защищённые процессоры

Для критической инфраструктуры, государственных и специальных систем.

Не следует стремиться создать отдельный уникальный процессор под каждую отрасль.

Экономически рациональнее ограниченное число масштабируемых архитектур с разными конфигурациями производительности, энергопотребления и защиты.

Критическое значение имеет программная совместимость.

Процессор должен поддерживаться компиляторами, операционными системами, библиотеками и инструментами отладки.

Без этого даже удачный кристалл останется малосерийным.

Для массовых бортовых систем может быть целесообразно использование открытых или лицензируемых архитектур при российском контроле конкретной реализации, безопасности и производственной документации.

12.2. Ускорители искусственного интеллекта

Ускоритель ИИ оптимизирован для операций, используемых в нейросетевых моделях.

Необходимы два основных класса.

Центровые ускорители

Предназначены для обучения крупных моделей и высокопроизводительного вывода.

Они требуют передовых технологических процессов, быстрой памяти, сложной упаковки и высокоскоростных соединений.

Бортовые ускорители

Предназначены для машинного зрения, навигации и принятия решений непосредственно на аппарате.

Для них важнее не абсолютная производительность, а:

• производительность на ватт;
• устойчивость;
• предсказуемое время ответа;
• компактность;
• поддержка промышленных интерфейсов;
• длительный срок выпуска.

Россия может не добиться полного равенства с мировыми лидерами во всех центровых ускорителях в краткосрочном горизонте.

Но бортовые ускорители для физического ИИ являются реалистичным направлением концентрации.

Программа «10+» создаёт для них гарантированный рынок в миллионах единиц.

Необходимо сформировать единый набор поддерживаемых форматов моделей и инструментов оптимизации, чтобы разработчики могли переносить алгоритмы между разными поколениями ускорителей.

12.3. Микроконтроллеры

Микроконтроллер является одним из наиболее массовых компонентов робототехнической системы.

Он управляет:

• приводами;
• датчиками;
• аккумуляторами;
• безопасностью;
• обменом данными;
• вспомогательными функциями.

В одном сложном аппарате могут использоваться десятки микроконтроллеров.

Поэтому именно этот сегмент способен создать крупные серии для российской микроэлектроники.

Необходимы семейства:

• базовые массовые;
• промышленные;
• автомобильного класса;
• защищённые;
• высокотемпературные;
• радиационно стойкие.

Главное условие успеха — удобная экосистема разработки.

Разработчик должен получить:

• доступную плату;
• документацию;
• компилятор;
• отладчик;
• библиотеки;
• примеры;
• обучение;
• стабильные поставки.

Российский микроконтроллер не получит распространения, если его сложно купить, программировать или серийно применять.

Программа должна субсидировать не только создание кристалла, но и полный комплект инструментов и массовое внедрение.

12.4. Силовая электроника

Силовая электроника управляет преобразованием энергии между аккумулятором, двигателем, зарядной системой и другими потребителями.

Для автономных систем она определяет:

• эффективность;
• дальность;
• тепловыделение;
• массу;
• надёжность;
• безопасность.

К ней относятся:

• силовые транзисторы;
• драйверы;
• преобразователи;
• инверторы;
• системы управления батареями;
• зарядные устройства;
• контроллеры двигателей.

Силовая электроника является одним из наиболее перспективных направлений российской специализации.

Для многих применений важнее не предельная миниатюризация, а работа с большими токами, напряжением, температурой и нагрузкой.

Здесь значительную роль играют широкозонные материалы — карбид кремния и нитрид галлия.

Они позволяют уменьшать потери, массу и размеры преобразователей.

Программа должна связывать разработку силовых компонентов с серийными платформами наземной, морской, воздушной и космической робототехники.

12.5. Радиочастотные компоненты

Радиочастотные компоненты обеспечивают:

• связь;
• навигацию;
• радиолокацию;
• идентификацию;
• передачу телеметрии;
• взаимодействие между аппаратами.

Критическая номенклатура включает:

• усилители;
• приёмопередатчики;
• фильтры;
• генераторы;
• антенные модули;
• преобразователи;
• специализированные радиочастотные микросхемы.

Для разных сред требуются разные диапазоны и режимы.

Наземная система может использовать промышленную сеть и сотовую связь.

Воздушная — прямой радиоканал и спутниковый резерв.

Морская — дальнюю связь и специальные антенны.

Космическая — высоконадёжные радиоэлектронные модули.

Россия должна создать семейство программно определяемых радиосистем, в которых значительная часть функций изменяется программно.

Это позволит использовать общую аппаратную основу в различных конфигурациях и быстрее адаптироваться к требованиям стран-партнёров.

12.6. Память

Память необходима для хранения:

• программ;
• карт;
• моделей ИИ;
• телеметрии;
• изображений;
• журналов;
• параметров безопасности.

Мировое производство памяти требует огромного масштаба и капитала. Попытка сразу воспроизвести всю массовую номенклатуру наиболее передовых изделий может оказаться экономически неэффективной.

Поэтому необходимо разделить потребности.

Массовая стандартная память

Может закупаться у нескольких поставщиков при наличии стратегических запасов и стандартных интерфейсов.

Промышленная долговременная память

Нужна для систем с длительным жизненным циклом и должна иметь гарантированную доступность.

Защищённая память

Требуется для критических данных, ключей и программ.

Специализированная память

Необходима для ИИ, космических и высоконадёжных систем.

Приоритет следует отдавать не только производству кристаллов, но и контроллерам памяти, защищённым модулям, корпусированию и тестированию.

Модуль часто является более реалистичным объектом суверенизации, чем вся глобальная цепочка конкретного типа памяти.

12.7. Сенсорные микросхемы

Сенсорная микроэлектроника преобразует физический мир в данные.

Она включает:

• матрицы изображения;
• инерциальные датчики;
• магнитометры;
• датчики давления;
• температуры;
• газа;
• вибрации;
• радиации;
• акустические преобразователи;
• элементы лидаров и радаров.

Для «10+» сенсоры имеют особое значение, поскольку именно они определяют качество восприятия среды.

В ряде сегментов Россия может стремиться к технологическому лидерству:

• сенсоры для Арктики;
• гидроакустика;
• радиационные датчики;
• промышленные сенсоры;
• системы для экстремальных температур;
• специализированная оптика;
• многоспектральные системы.

Необязательно производить каждую массовую камеру общего назначения.

Но критические сенсоры, определяющие уникальную функцию российской платформы, должны находиться под российским контролем.

12.8. Навигационные компоненты

Навигационная компонентная база включает:

• приёмники спутниковых сигналов;
• инерциальные измерительные модули;
• гироскопы;
• акселерометры;
• магнитометры;
• высотомеры;
• часы;
• защищённые модули объединения данных.

Особенно важна навигация в условиях отсутствия или недостоверности спутникового сигнала.

Для этого необходимы:

• высокоточные инерциальные системы;
• визуальная навигация;
• радиолокационная навигация;
• карты;
• гидроакустические ориентиры;
• взаимная навигация группы аппаратов.

Навигационный модуль должен быть тесно интегрирован с вычислителем и программным обеспечением.

Поэтому его нельзя развивать как отдельное изделие без конкретных платформ.

12.9. Корпусирование и тестирование

Производство кристалла не завершает создание микросхемы.

Необходимы:

• разрезание пластин;
• соединение кристалла;
• корпусирование;
• тепловой отвод;
• герметизация;
• электрическое тестирование;
• проверка надёжности;
• маркировка;
• прослеживаемость.

Современное корпусирование становится самостоятельным источником технологического преимущества.

Несколько кристаллов могут объединяться в одном модуле, позволяя сочетать разные технологические процессы: вычислитель, память, радиочастотную часть и интерфейсы.

Такой подход особенно важен, если страна не может производить весь сложный кристалл на одном передовом процессе.

Система из российских и партнёрских чиплетов может корпусироваться и тестироваться под российским контролем.

Мировые программы развития микроэлектроники всё больше включают передовое корпусирование, пилотные линии и открытые производственные мощности. Европейская инициатива Chips for Europe, например, объединяет платформу проектирования, пилотные линии, компетентностные центры и фонд; отдельными приоритетами названы FD-SOI, гетерогенная интеграция и передовое корпусирование.

России необходима сеть центров корпусирования и испытаний, доступная не только крупным корпорациям, но и проектным компаниям и университетам.

12.10. Электронное проектирование

Проектирование микросхем требует специализированного программного обеспечения:

• описания логики;
• моделирования;
• синтеза;
• размещения;
• трассировки;
• проверки;
• анализа энергопотребления;
• подготовки к производству.

Зависимость от средств электронного проектирования способна остановить разработку даже при наличии фабрики.

Поэтому необходимо развивать российский контур EDA — electronic design automation.

Создание полного набора инструментов мирового уровня является длительной задачей. Следует определить последовательность.

Первый этап — критические инструменты проверки и адаптации существующих проектов.

Второй — полный маршрут для микроконтроллеров, силовой электроники и специализированных микросхем.

Третий — средства для сложных систем-на-кристалле и передового корпусирования.

Необходимы также библиотеки стандартных элементов и интеллектуальных блоков.

Если каждый разработчик создаёт базовые интерфейсы и процессорные модули заново, сроки и риски возрастают.

Национальная библиотека должна предоставлять проверенные:

• процессорные ядра;
• контроллеры памяти;
• интерфейсы;
• криптографические блоки;
• аналого-цифровые преобразователи;
• модули связи;
• ускорители.

Доступ может быть бесплатным для образования и лицензируемым для коммерческого использования.

12.11. Производственное оборудование

Наиболее сложным уровнем микроэлектронного суверенитета является оборудование.

В производственную цепочку входят:

• литографические системы;
• нанесение слоёв;
• травление;
• ионная имплантация;
• очистка;
• измерение;
• контроль дефектов;
• производство фотошаблонов;
• оборудование корпусирования;
• испытательные системы.

Невозможно одновременно локализовать всю номенклатуру.

Необходима карта оборудования по критичности.

Приоритет следует отдавать:

• оборудованию для зрелых процессов;
• силовой электронике;
• сенсорам;
• корпусированию;
• тестированию;
• материалам;
• ремонту и модернизации существующих линий.

Передовые литографические технологии потребуют международной кооперации, длительных НИОКР и развития смежной оптики, источников излучения, механики и метрологии.

Мировой опыт показывает, что государства поддерживают не только фабрики, но и материалы, вакуумные системы, оптику, исследовательские линии и переход от лаборатории к производству. Американская программа CHIPS включает поддержку поставщиков оборудования и материалов, а европейские пилотные линии создаются как общая инфраструктура проверки процессов до массового производства.

Российская программа должна выделить оборудование в самостоятельную технологическую миссию, а не рассматривать его как вспомогательную закупку при строительстве фабрик.

12.12. Критическая номенклатура программы «10+»

Для «10+» необходимо утвердить ограниченный перечень электронных семейств, которые получают гарантированный долгосрочный заказ.

Предварительно в него могут входить:

1. массовый 32-разрядный микроконтроллер;
2. производительный промышленный микроконтроллер;
3. защищённый микроконтроллер;
4. энергоэффективный бортовой процессор;
5. ускоритель машинного зрения;
6. модуль силового управления двигателем;
7. система управления аккумулятором;
8. радиочастотный приёмопередатчик;
9. модуль спутниковой и наземной навигации;
10. инерциальный измерительный модуль;
11. защищённый элемент идентификации;
12. модуль промышленной памяти;
13. сенсорный процессор;
14. вычислительный модуль космического класса;
15. унифицированный программно-аппаратный модуль связи.

Для каждого семейства должны быть определены:

• платформы применения;
• прогноз серии;
• целевая стоимость;
• техпроцесс;
• изготовитель;
• резервный маршрут производства;
• программная среда;
• испытания;
• график поколений.

Государственный заказ должен обеспечивать минимальную серию, но не запрещать конкуренцию.

Возможны два или три совместимых поставщика, использующих единые интерфейсы.

Главным критерием является не наличие российского компонента в каталоге, а его фактическое применение в массовых системах.

12.13. Международная технологическая кооперация

Суверенная микроэлектроника не означает отказа от кооперации.

Даже крупнейшие мировые производители зависят от международных поставщиков оборудования, материалов, интеллектуальных блоков и производственных площадок.

Задача России состоит в формировании устойчивой сети партнёров, в которой ни один внешний участник не способен единолично остановить критическую программу.

Возможные модели:

• совместное проектирование;
• взаимное лицензирование;
• фабричное производство российского дизайна;
• совместное корпусирование;
• обмен материалами и оборудованием;
• создание исследовательских линий;
• приобретение долей;
• локализация отдельных операций;
• подготовка специалистов.

Партнёрство должно основываться на взаимной ценности.

Россия может предлагать:

• крупный гарантированный рынок «10+»;
• фундаментальные исследования;
• материалы;
• силовую электронику;
• специализированные сенсоры;
• космические и арктические применения;
• суверенный капитал;
• доступ к международной экспортной сети.

Следует избегать двух крайностей.

Первая — полная зависимость от одного дружественного поставщика.

Политические отношения могут измениться, а коммерческий партнёр способен использовать монопольное положение.

Вторая — требование немедленной стопроцентной локализации.

Оно увеличивает стоимость, задерживает выпуск и лишает программу доступа к технологиям.

Оптимальна поэтапная кооперация.

На первом этапе приобретается доступ к производству.

На втором локализуются корпусирование, тестирование и часть материалов.

На третьем развивается собственное оборудование и альтернативные маршруты.

На четвёртом Россия становится поставщиком отдельных технологий партнёрам.

Конечной целью является не закрытая электронная экономика, а международная система, в которой российская промышленность контролирует критические решения и обладает собственными незаменимыми компетенциями.

Искусственный интеллект и микроэлектроника должны развиваться как единый контур.

Модель ИИ формирует требования к процессору.

Процессор определяет ограничения модели.

Миллионы систем «10+» создают рынок для компонентов.

Компоненты снижают себестоимость аппаратов.

Аппараты создают данные для следующего поколения ИИ.

Именно этот замкнутый цикл способен превратить отдельные программы исследований и импортозамещения в самостоятельную технологическую цивилизацию.

*********

Глава 13. Суверенная система связи

Автономная машина может временно действовать без внешнего управления, но полноценная робототехническая промышленность не может существовать без связи.

Связь объединяет отдельные аппараты в управляемые парки, передаёт задания, обеспечивает обмен телеметрией, синхронизирует действия, доставляет обновления программного обеспечения и возвращает заказчику собранные данные. Через неё наземные, морские, воздушные и космические платформы превращаются из множества независимых устройств в единую промышленную сеть.

Чем больше становится количество автономных систем, тем выше значение коммуникационной инфраструктуры. Один аппарат может управляться прямым радиоканалом. Для миллиона машин необходимы идентификация, распределение частот, приоритизация трафика, цифровые сертификаты, центры управления, спутниковое покрытие и единые протоколы межмашинного взаимодействия.

Суверенность робототехнической отрасли определяется не только происхождением аппаратов. Если их управление, навигация, обновления или обмен данными зависят от иностранной сети, страна сохраняет критическую уязвимость.

Поэтому связь должна рассматриваться как самостоятельная технологическая миссия «Россия 10+».

Её цель — создание многоуровневой национальной коммуникационной архитектуры, способной обеспечивать работу автономных систем на суше, на море, в воздухе и в космосе как внутри России, так и в международной производственно-экспортной сети.

13.1. Защищённая радиосвязь

Радиосвязь остаётся основным способом непосредственного обмена информацией с мобильными робототехническими платформами.

Она применяется для передачи:

• команд управления;
• телеметрии;
• данных сенсоров;
• изображений и видео;
• информации о местоположении;
• сообщений между аппаратами;
• сигналов аварийного прекращения операции;
• программных обновлений.

Эти потоки различаются по требованиям.

Команда управления имеет небольшой объём, но должна передаваться с минимальной задержкой и высокой надёжностью.

Видео требует значительно большей пропускной способности, однако кратковременное снижение его качества не всегда создаёт непосредственную угрозу безопасности.

Телеметрия должна доставляться регулярно, но может использовать отдельный узкополосный канал.

Критическая команда остановки должна проходить даже тогда, когда основные информационные каналы перегружены или повреждены.

Поэтому система связи не должна строиться как один универсальный радиоканал. Необходима функциональная и физическая избыточность.

Базовая архитектура может включать:

1. основной канал управления;
2. канал полезной нагрузки;
3. резервный канал;
4. аварийный канал минимальной пропускной способности;
5. межмашинную связь;
6. спутниковый или наземный канал дальней связи.

Международный союз электросвязи разделяет коммуникационные потребности гражданских беспилотных систем на управление полётом, транспорт телеметрии, передачу данных полезной нагрузки и использование аппарата как ретранслятора. Такая логика применима не только к воздушным, но и к наземным и морским автономным системам.

Защищённость радиосвязи имеет несколько измерений.

Конфиденциальность

Посторонний участник не должен получать доступ к передаваемым данным.

Целостность

Команды и телеметрия не должны незаметно изменяться при передаче.

Подлинность

Аппарат должен отличать легитимный центр управления от имитирующего его источника.

Доступность

Система должна сохранять возможность связи при перегрузке, неисправности или внешнем воздействии.

Прослеживаемость

Критические действия должны регистрироваться, чтобы можно было восстановить последовательность событий и определить источник команды.

Защищённая связь требует не только шифрования. Необходимы доверенные аппаратные модули, управление ключами, защищённая загрузка, идентификация устройств и контроль программных версий.

Ключи не должны храниться в открытом виде в общей памяти аппарата. Их необходимо размещать в специализированном защищённом элементе, который проверяет подлинность программного обеспечения и разрешает подключение только к доверенным участникам сети.

Особую проблему создаёт длительный жизненный цикл.

Промышленная, морская или государственная система может эксплуатироваться десять и более лет. За это время криптографические требования изменятся, часть алгоритмов устареет, а отдельные устройства окажутся физически недоступными для быстрой замены.

Следовательно, коммуникационная архитектура должна поддерживать безопасное обновление криптографических средств без полной замены аппаратуры.

Для массового гражданского рынка необходимо создать стандартные российские коммуникационные модули разных классов:

• маломощный ближний канал;
• промышленный средний канал;
• дальний профессиональный канал;
• спутниковый терминал;
• защищённый государственный модуль;
• специальный модуль повышенной устойчивости.

Все они должны использовать общую систему идентификации и совместимые программные интерфейсы, но отличаться уровнем защиты и режимом допуска.

13.2. Помехоустойчивые каналы

Ни один радиоканал нельзя считать гарантированно доступным.

Связь может ухудшаться из-за рельефа, плотной городской застройки, погоды, электромагнитных помех, перегрузки сети, неисправности оборудования или преднамеренного воздействия.

Поэтому устойчивость должна обеспечиваться не одним техническим приёмом, а общей архитектурой.

Система должна уметь:

• оценивать качество канала;
• переключаться между средствами связи;
• снижать объём передаваемых данных;
• изменять режим автономности;
• использовать другие аппараты как ретрансляторы;
• сохранять задачу при временном разрыве;
• безопасно завершать операцию при длительной потере связи.

Автономная платформа не должна немедленно терять управление при исчезновении основного канала. Она должна заранее иметь утверждённый сценарий поведения:

• продолжить миссию;
• остановиться;
• вернуться в установленную точку;
• перейти в район восстановления связи;
• передать данные через соседний аппарат;
• ожидать дальнейших команд.

Выбор сценария зависит от характера задачи и возможного риска.

Складской робот может остановиться.

Воздушный аппарат обязан сохранять безопасное движение и посадку.

Подводная система может продолжить заранее заданную миссию до следующего сеанса связи.

Космический аппарат должен перейти в автономный защищённый режим.

Помехоустойчивость требует сочетания нескольких уровней.

Спектральная устойчивость

Использование нескольких диапазонов и возможность адаптировать параметры передачи.

Пространственная устойчивость

Применение направленных антенн, распределённых приёмников и ретрансляторов.

Сетевая устойчивость

Возможность выбирать альтернативный маршрут передачи через наземную, спутниковую или межмашинную сеть.

Информационная устойчивость

Коррекция ошибок, повторная передача и приоритизация критических сообщений.

Функциональная устойчивость

Способность аппарата продолжать безопасное действие без непрерывного внешнего управления.

В программе «10+» не следует пытаться компенсировать слабую связь исключительно увеличением автономности. Такая крайность повышает стоимость вычислений и усложняет сертификацию.

Столь же ошибочно строить систему, полностью зависимую от постоянного широкополосного канала.

Оптимальна гибридная архитектура: машина способна самостоятельно выполнять основную часть стандартной миссии, а связь используется для постановки задач, наблюдения, передачи данных и вмешательства в исключительных ситуациях.

13.3. Спутниковые коммуникации

Спутниковая связь необходима там, где наземная инфраструктура отсутствует, повреждена или не обеспечивает непрерывного покрытия.

К таким условиям относятся:

• Арктика;
• океан;
• пустыня;
• горные районы;
• удалённые промышленные объекты;
• международные транспортные маршруты;
• зоны чрезвычайных ситуаций;
• космические операции.

Спутниковый канал не должен рассматриваться только как резерв. Для морской, воздушной и удалённой наземной робототехники он может быть основным средством дальней связи.

Суверенная спутниковая коммуникационная система должна включать:

• орбитальную группировку;
• наземные станции;
• центры управления;
• шлюзы;
• пользовательские терминалы;
• защищённые протоколы;
• управление частотным ресурсом;
• систему синхронизации времени;
• средства межспутниковой передачи.

Особое значение имеет пользовательский терминал.

Даже при наличии собственной группировки зависимость от иностранной элементной базы, антенн, модемов и программного обеспечения ограничивает реальный суверенитет.

Для «10+» необходимы семейства компактных спутниковых терминалов:

• для наземных машин;
• для морских аппаратов;
• для беспилотной авиации;
• для стационарных зарядных станций;
• для переносных центров управления;
• для межспутниковой связи.

Терминал должен автоматически выбирать доступный канал и поддерживать переход между прямой радиосвязью, наземной сетью и спутником.

В перспективе спутниковая система должна предоставлять не только транспорт данных, но и инфраструктурные функции:

• высокоточную синхронизацию времени;
• идентификацию аппаратов;
• передачу поправок навигации;
• глобальное обновление программного обеспечения;
• распределение карт;
• управление сертификатами;
• аварийную связь.

Связь и навигация не должны проектироваться отдельно. Для автономной сети время, координаты, идентичность устройства и канал передачи образуют единую инфраструктуру доверия.

13.4. Низкоорбитальные сети

Низкая околоземная орбита позволяет сократить задержку передачи и использовать более компактные пользовательские терминалы по сравнению с высокими орбитами.

Но низкоорбитальная сеть требует большого количества аппаратов. Каждый спутник быстро перемещается относительно пользователя, поэтому соединение постоянно передаётся между элементами группировки.

Полноценная система должна решать:

• динамическую маршрутизацию;
• передачу пользователя между спутниками;
• управление лучами;
• распределение спектра;
• межспутниковые соединения;
• синхронизацию;
• предупреждение столкновений;
• обновление группировки;
• утилизацию аппаратов.

Международная стандартизация постепенно соединяет наземные мобильные сети и негеостационарные спутниковые системы. В 3GPP Release 18 дальнейшая интеграция негеостационарного доступа включена в развитие 5G-Advanced наряду с поддержкой интернета вещей, межмашинных коммуникаций, позиционирования и прямого взаимодействия устройств.

Для России это означает необходимость строить низкоорбитальную сеть не как отдельную закрытую спутниковую услугу, а как продолжение наземной телекоммуникационной архитектуры.

Пользовательский аппарат должен по возможности использовать единые:

• идентификаторы;
• протоколы;
• криптографические сертификаты;
• механизмы оплаты;
• правила приоритета;
• интерфейсы приложений.

Низкоорбитальная сеть «10+» должна ориентироваться прежде всего на машины, а не только на индивидуальных пользователей.

Миллионы робототехнических платформ создадут специфический профиль трафика:

• короткие регулярные сообщения;
• телеметрия;
• координаты;
• редкие крупные массивы сенсорных данных;
• срочные команды;
• программные обновления;
• взаимодействие групп.

Это требует особого управления пропускной способностью.

Видео не должно вытеснять командный канал. Массовое обновление не должно нарушать управление действующим парком. Критическая инфраструктура должна иметь более высокий приоритет, чем некритические пользовательские сервисы.

Национальная низкоорбитальная сеть способна стать одним из главных экспортных активов программы. Страны-партнёры получают связь для российских автономных платформ без необходимости создавать собственную полную космическую инфраструктуру.

При этом для крупных партнёров возможна совместная орбитальная и наземная архитектура, при которой часть шлюзов и центров данных находится на их территории.

13.5. Оптическая связь

Оптическая связь использует лазерное излучение для передачи данных между спутниками, воздушными аппаратами, наземными станциями и другими платформами.

Её основные преимущества:

• высокая пропускная способность;
• узкая диаграмма направленности;
• меньшая перегруженность по сравнению с радиодиапазоном;
• затруднённость случайного перехвата;
• возможность построения высокоскоростных межспутниковых каналов.

Европейская система EDRS использует лазерные линии между низкоорбитальными аппаратами и геостационарными ретрансляторами, а затем передаёт данные на наземные станции. ESA также развивает многоорбитальную оптическую сеть HydRON и в 2026 году продемонстрировала связь между самолётом и геостационарным спутником со скоростью 2,6 Гбит/с.

Оптическая связь особенно важна для космического сегмента «10+».

Спутники наблюдения создают всё более крупные массивы данных. Ограничение канала может сделать бессмысленным увеличение разрешения сенсоров: аппарат способен собрать информацию, но не успевает передать её пользователю.

Межспутниковые оптические линии позволяют маршрутизировать данные внутри группировки и доставлять их к подходящей наземной станции без ожидания прямого пролёта.

Однако оптическая связь не заменяет радиосвязь полностью.

Её ограничения:

• необходимость точного наведения;
• чувствительность наземного канала к облакам и атмосфере;
• потеря соединения при перекрытии линии видимости;
• более сложное сопровождение движущейся платформы;
• повышенные требования к оптике и стабилизации.

Поэтому необходима гибридная система.

Лазерный канал используется для передачи больших массивов данных и высокоскоростной магистральной связи. Радиоканал обеспечивает обнаружение, начальное согласование, резерв и работу в неблагоприятных условиях.

России необходимы три направления оптических коммуникаций:

1. межспутниковые терминалы;
2. спутниково-наземные терминалы;
3. воздушно-космические и воздушно-наземные линии.

Отдельная задача — сеть оптических наземных станций в различных климатических зонах. Географическая распределённость позволяет перенаправлять поток туда, где погодные условия благоприятны.

13.6. Промышленные сети

Значительная часть гражданской робототехники будет работать не через глобальную публичную сеть, а внутри предприятия, склада, порта, карьера, электростанции или агропромышленного комплекса.

Такой заказчик требует:

• гарантированную задержку;
• предсказуемую пропускную способность;
• изоляцию данных;
• управление приоритетами;
• высокую доступность;
• интеграцию с производственным оборудованием;
• локальное исполнение критических функций.

Промышленная сеть должна охватывать не только радиосвязь.

В неё входят:

• оптические и медные линии;
• локальные беспроводные сети;
• частные мобильные сети;
• промышленный интернет вещей;
• центры периферийных вычислений;
• системы времени;
• цифровые сертификаты;
• управление устройствами.

Международные телекоммуникационные стандарты уже учитывают подключение беспилотных систем к мобильным сетям нового поколения, включая требования к непрерывности покрытия, задержке, передаче данных и позиционированию.

Но промышленное предприятие не может передавать каждое действие робота во внешний центр данных.

Критический цикл управления должен замыкаться локально.

Внешнее облако может использоваться для:

• долгосрочной аналитики;
• обучения моделей;
• формирования отчётов;
• управления лицензиями;
• плановой оптимизации.

Локальный контур отвечает за:

• движение;
• безопасность;
• остановку;
• взаимодействие с оборудованием;
• выполнение производственного задания.

Для экспорта России необходима типовая архитектура «роботизированного предприятия», включающая связь, периферийные вычисления, диспетчеризацию, безопасность и интеграционные интерфейсы.

Это позволит поставлять не отдельные роботы, а готовую цифровую инфраструктуру автоматизации.

13.7. Межмашинное взаимодействие

При массовом внедрении автономных систем человек не сможет напрямую управлять каждой единицей.

Машины должны обмениваться информацией между собой:

• передавать координаты;
• предупреждать о препятствии;
• согласовывать очередность движения;
• распределять задания;
• делиться картами;
• ретранслировать сигнал;
• сообщать о неисправности;
• совместно использовать зарядную инфраструктуру.

Межмашинное взаимодействие должно быть стандартизировано на нескольких уровнях.

Уровень обнаружения

Аппараты определяют наличие друг друга и устанавливают подлинность.

Уровень состояния

Передаются координаты, скорость, направление, запас энергии и статус задачи.

Уровень намерения

Машина сообщает планируемое действие, чтобы другие участники могли избежать конфликта.

Уровень координации

Системы распределяют общую задачу.

Уровень данных

Аппараты обмениваются картами, сенсорной информацией и результатами анализа.

Уровень доверия

Определяется, какие команды один участник имеет право отдавать другому.

Особенно важна совместимость систем разных производителей.

Закрытая экосистема одного поставщика может хорошо работать внутри ограниченного парка, но государственная или городская инфраструктура неизбежно будет включать оборудование нескольких компаний.

Поэтому национальные стандарты должны определять минимальный общий язык, не запрещая производителям создавать расширенные функции.

Аппарат обязан уметь безопасно сообщить базовое состояние и намерение, даже если его специализированные алгоритмы остаются закрытыми.

13.8. Управление группами платформ

Группа автономных аппаратов создаёт новые возможности, но одновременно увеличивает сложность связи.

Управление может быть:

• централизованным;
• иерархическим;
• распределённым;
• гибридным.

В централизованной системе один центр получает данные и распределяет задания. Она проще для контроля, но уязвима при потере связи или отказе центра.

В распределённой модели аппараты принимают больше решений самостоятельно. Она устойчивее, но сложнее для проверки, сертификации и установления ответственности.

Для большинства гражданских и государственных задач оптимальна иерархическая модель.

Центр определяет цель, ограничения и приоритеты.

Группа самостоятельно распределяет локальные действия.

Каждая машина отвечает за безопасное исполнение собственного манёвра.

При потере центра группа продолжает ограниченный набор заранее разрешённых функций.

Управление группами требует стандартизировать:

• общую систему времени;
• идентификацию;
• распределение ролей;
• приоритет команд;
• разрешение конфликтов;
• восстановление сети;
• исключение неисправного аппарата;
• журналирование коллективных решений.

Межсредовые группы особенно сложны.

Наземный робот может обмениваться данными непрерывно. Подводный — эпизодически. Спутник — только в пределах определённого окна. Система управления должна учитывать разную доступность участников и не предполагать постоянной синхронизации.

Одной из технологических миссий «10+» должна стать российская платформа группового управления, способная работать одновременно в нескольких физических и коммуникационных средах.

13.9. Национальные стандарты передачи данных

Без единых стандартов отрасль распадётся на несовместимые закрытые системы.

Каждый производитель будет использовать собственный формат телеметрии, карт, диагностических сообщений и программных обновлений. Заказчик окажется привязан к одному поставщику, а создание межсредовой сети станет практически невозможным.

Национальная система стандартов должна охватывать:

• идентификатор аппарата;
• цифровой паспорт;
• координаты и время;
• описание состояния;
• аварийные сообщения;
• формат задачи;
• данные сенсоров;
• управление программными версиями;
• кибербезопасность;
• права доступа;
• журналирование;
• взаимодействие с центрами управления.

Стандарт не должен требовать раскрытия всей интеллектуальной собственности.

Он определяет интерфейс, но не внутреннюю реализацию алгоритма.

Например, производитель может использовать собственную модель навигации, но обязан передавать координаты, уровень доверия и статус исправности в установленном формате.

Для критических систем необходима отдельная сертифицированная версия стандартов с повышенными требованиями к подлинности, целостности и журналированию.

Стандартизация должна происходить раньше массового выпуска, но не слишком рано.

Если зафиксировать незрелую архитектуру, она станет препятствием для дальнейшего развития. Поэтому необходимо различать:

• стабильное базовое ядро;
• расширяемые отраслевые профили;
• экспериментальные функции.

Стандарты должны иметь регулярный цикл пересмотра и совместимости поколений.

13.10. Экспорт инфраструктуры связи

Россия должна экспортировать не только аппараты с российским каналом управления, но и самостоятельную коммуникационную инфраструктуру.

Экспортный пакет может включать:

• локальную промышленную сеть;
• наземные базовые станции;
• спутниковые терминалы;
• центр управления;
• систему идентификации;
• средства кибербезопасности;
• программную диспетчеризацию;
• аварийную связь;
• обучение специалистов;
• техническое обслуживание.

Для разных стран необходимы разные модели.

Управляемая российская услуга

Инфраструктура принадлежит российскому оператору, а партнёр приобретает доступ.

Национальный контур партнёра

Оборудование и программное обеспечение разворачиваются на территории заказчика, а данные остаются под его контролем.

Совместный оператор

Россия и страна-партнёр создают компанию, управляющую связью и робототехническим парком.

Региональная сеть

Один центр обслуживает несколько соседних государств.

Связь может стать механизмом удержания рынка, но чрезмерная зависимость заказчика от России будет вызывать сопротивление.

Поэтому экспортная модель должна сочетать российское технологическое ядро с реальным национальным контролем партнёра над собственными данными и эксплуатацией.

Устойчивое преимущество создаётся не скрытым ограничением заказчика, а тем, что российская система оказывается надёжной, доступной, совместимой и экономически выгодной.

Глава 14. Энергетика автономных систем

Энергетика определяет пределы автономности физической машины.

Производительность вычислителя, дальность движения, масса полезной нагрузки, время работы сенсоров и устойчивость связи зависят от того, сколько энергии система способна хранить, преобразовывать и использовать.

Для информационной платформы рост вычислительной нагрузки можно частично компенсировать увеличением центра обработки данных. Для мобильного робота каждый дополнительный ватт означает рост батареи, массы, охлаждения и стоимости.

Поэтому энергетическая система должна проектироваться вместе с корпусом, двигателем, вычислителем и программным обеспечением.

Универсального источника энергии для четырёх сред не существует.

Малый образовательный робот, тяжёлая карьерная машина, подводный аппарат, беспилотный самолёт и спутник требуют принципиально разных решений.

Задача программы «10+» состоит не в выборе одной технологии, а в создании семейства энергетических платформ и общей промышленной базы:

• аккумуляторов;
• силовой электроники;
• электродвигателей;
• гибридных установок;
• топливных элементов;
• зарядной инфраструктуры;
• систем управления энергией;
• специальных космических источников.

14.1. Аккумуляторные технологии

Аккумулятор должен оцениваться не только по количеству энергии, которое он способен хранить.

Для автономной системы важны:

• удельная энергия;
• удельная мощность;
• число циклов;
• скорость зарядки;
• безопасность;
• стоимость;
• масса;
• рабочая температура;
• способность храниться;
• доступность материалов;
• возможность переработки.

Технология с высокой удельной энергией может быть непригодна для тяжёлой промышленной машины, если она плохо переносит высокую мощность или имеет малый ресурс.

Более тяжёлая батарея может оказаться выгоднее, если она дешевле, безопаснее и выдерживает тысячи циклов.

Поэтому программа должна разделить аккумуляторные семейства по задачам.

Массовые малые системы

Для них важны цена, компактность и доступность.

Промышленные наземные машины

Приоритетны ресурс, безопасность, быстрая замена и высокая мощность.

Воздушные платформы

Критична удельная энергия, поскольку дополнительная масса непосредственно сокращает полезную нагрузку и продолжительность полёта.

Морские и подводные аппараты

Важны герметичность, устойчивость, длительный режим хранения и безопасность при повреждении.

Космические системы

Необходимы стойкость к температурным циклам, вакууму, радиации и длительной эксплуатации.

Литий-ионные технологии стали основой современной электрической мобильности, а снижение их стоимости было обеспечено сочетанием развития химии и массового промышленного производства. По оценке Международного энергетического агентства, средняя стоимость батарей с 2010 года снизилась примерно на 90 процентов, что показывает решающее значение эффекта масштаба и производственных цепочек.

Для России главный вопрос заключается не в создании одной экспериментальной ячейки с рекордными характеристиками, а в контроле полного промышленного цикла:

• активные материалы;
• электролиты;
• сепараторы;
• токосъёмники;
• ячейки;
• модули;
• системы управления;
• терморегулирование;
• испытания;
• переработка.

Отдельная ячейка не является готовой энергетической системой.

В реальном аппарате необходимы модуль, корпус, защита от перегрева, контроль каждой группы элементов, диагностика и прогноз остаточного ресурса.

Одной из ключевых технологий должна стать система управления аккумулятором.

Она определяет:

• допустимую мощность;
• балансировку;
• заряд;
• температуру;
• остаточный ресурс;
• безопасность;
• необходимость обслуживания.

Данные батареи должны включаться в цифровой паспорт аппарата и использоваться при планировании миссий.

Машина обязана учитывать не только текущий процент заряда, но и температуру, износ, предполагаемую нагрузку и доступность станции.

Программа должна поддерживать несколько химических направлений, а не делать ставку на один прогноз.

Перспективность конкретной химии должна подтверждаться не лабораторным показателем, а возможностью серийного производства, доступностью сырья, безопасностью и общей стоимостью жизненного цикла.

14.2. Силовая электроника

Силовая электроника управляет движением энергии между источником, двигателем, зарядным устройством и другими системами аппарата.

Она включает:

• преобразователи напряжения;
• инверторы;
• драйверы;
• контроллеры двигателей;
• зарядные модули;
• системы защиты;
• управление батареей;
• распределение питания.

Потери в силовой электронике превращаются в тепло.

Для наземной тяжёлой машины это увеличивает энергопотребление и требования к охлаждению.

Для воздушной платформы означает дополнительную массу.

Для подводного аппарата усложняет герметизацию и отвод тепла.

Для космической системы снижает доступный энергетический бюджет.

Поэтому эффективность преобразования имеет системное значение.

Силовая электроника должна разрабатываться как семейство стандартизированных модулей:

• малой мощности;
• средней мощности;
• тяговых;
• высоковольтных;
• морских;
• космических;
• защищённых.

Каждый модуль должен иметь цифровой интерфейс диагностики и поддерживать интеграцию с общей системой управления аппаратом.

Особое значение имеют широкозонные полупроводниковые материалы, способные работать при более высоких напряжениях, частотах и температурах. Их промышленное освоение может стать одним из направлений российской технологической специализации.

Преимущество силовой электроники заключается в том, что для неё не всегда требуется наиболее передовой технологический процесс микроэлектроники. Критическими становятся материалы, конструкция, корпусирование, надёжность и тепловой режим.

Таким образом, Россия способна создать конкурентное направление даже при ограничениях в наиболее миниатюрных вычислительных кристаллах.

14.3. Электродвигатели

Электродвигатель преобразует электрическую энергию в движение и является одним из самых массовых компонентов программы «10+».

В автономных системах используются:

• тяговые двигатели;
• мотор-колёса;
• приводы манипуляторов;
• авиационные электродвигатели;
• морские движители;
• насосы;
• исполнительные механизмы;
• системы ориентации.

Основные характеристики:

• удельная мощность;
• эффективность;
• ресурс;
• масса;
• стоимость;
• температурный диапазон;
• шум;
• точность управления;
• ремонтопригодность.

Миллионный масштаб программы создаёт возможность унифицировать двигатели по классам.

Не следует проектировать уникальный привод для каждой платформы. Необходимо сформировать ограниченное количество серийных семейств:

• микроприводы;
• малые тяговые модули;
• промышленные колёсные приводы;
• высокомоментные системы;
• авиационные двигатели;
• морские герметичные движители;
• космические исполнительные приводы.

Унификация должна охватывать не только механику, но и электронный контроллер, датчики положения, систему диагностики и программный интерфейс.

Особое внимание требуется магнитным материалам, подшипникам, изоляции, охлаждению и производственному оборудованию.

Формальная сборка двигателя из импортных магнитов, электроники и специализированных материалов не обеспечивает устойчивости.

Для гражданской массовой робототехники важны ремонт и замена.

Двигатель должен иметь типоразмер, стандартное крепление и цифровой паспорт. Сервисный центр должен заменять его без длительного ожидания уникальной детали.

14.4. Гибридные установки

Чисто аккумуляторная система эффективна не во всех задачах.

При длительной работе, высокой массе или удалённости от зарядной инфраструктуры может использоваться гибридная установка.

Она сочетает:

• аккумулятор;
• электрический привод;
• генератор;
• тепловой двигатель или иной первичный источник энергии;
• систему управления.

Двигатель может работать в наиболее эффективном режиме, производя электроэнергию, а аккумулятор принимает кратковременные пики нагрузки и обеспечивает бесшумное или точное движение.

Гибридная архитектура особенно перспективна для:

• тяжёлых наземных машин;
• длительных воздушных миссий;
• морских аппаратов;
• удалённых логистических систем;
• аварийной техники;
• платформ в холодном климате.

Но гибрид увеличивает количество компонентов, массу и сложность обслуживания.

Он оправдан только тогда, когда выигрыш в продолжительности или доступности превышает дополнительные расходы.

В программе «10+» необходимы не уникальные установки под каждое изделие, а стандартизированные генераторные модули разных классов мощности.

Они должны работать с общей электрической шиной и быть заменяемыми без перепроектирования платформы.

Экономика гибридной системы должна оцениваться по полной миссии:

• времени работы;
• расходу топлива;
• стоимости обслуживания;
• шуму;
• тепловой заметности;
• ресурсу;
• экологическим ограничениям;
• доступности топлива.

Для гражданского экспорта особенно важно использовать распространённые виды топлива страны-партнёра и не создавать новую критическую зависимость от российского расходного материала.

14.5. Водородные системы

Водород может использоваться в топливных элементах для выработки электричества. Такая система включает топливный элемент, резервуар, подачу газа, управление, охлаждение и буферный аккумулятор.

Потенциальные преимущества:

• большая продолжительность работы;
• быстрая заправка;
• низкий уровень шума;
• отсутствие локальных продуктов сгорания, кроме воды и тепла;
• возможность гибридизации с аккумулятором.

Министерство энергетики США рассматривает топливные элементы как источник энергии для транспорта, промышленной техники, стационарных и резервных систем; отдельные программы направлены на тяжёлый транспорт, морские, железнодорожные и внедорожные применения.

Основные ограничения:

• хранение водорода;
• стоимость резервуаров;
• инфраструктура заправки;
• требования к чистоте топлива;
• температурный режим;
• долговечность;
• общая эффективность производства и доставки водорода.

Для малого аппарата топливный элемент может увеличить длительность миссии, но усложнить эксплуатацию.

Для тяжёлого транспорта он может быть привлекательным там, где требуется большой пробег и быстрая заправка.

Для подводной или специальной системы возможны другие преимущества, связанные с длительной автономностью и низким уровнем шума.

Россия не должна развивать водородную робототехнику отдельно от инфраструктуры.

Платформа бесполезна, если пользователь не может безопасно получить, хранить и заправить топливо.

Поэтому экспортный проект должен включать:

• источник водорода;
• хранение;
• заправку;
• обучение;
• контроль безопасности;
• обслуживание топливных элементов;
• утилизацию.

Водород следует рассматривать как нишевую, но стратегически важную технологию, а не как универсальную замену аккумуляторов.

14.6. Ядерные источники энергии для специальных и космических платформ

Ядерные источники энергии предназначены для задач, в которых солнечная энергия, аккумуляторы или химическое топливо не способны обеспечить требуемую продолжительность и надёжность.

Следует различать:

• радиоизотопные источники тепла;
• радиоизотопные генераторы электричества;
• компактные ядерные реакторы;
• ядерные энергетические установки специальных платформ.

Радиоизотопный источник использует тепло естественного распада материала. Он не является обычным ядерным реактором и не предназначен для массовой гражданской робототехники.

Такие системы применяются в космосе, где аппарат должен десятилетиями работать далеко от Солнца, в сильном холоде, темноте или пылевой среде. NASA использует радиоизотопные энергетические системы для длительных миссий, включая марсоходы и аппараты дальнего космоса; их преимущество заключается в непрерывном получении энергии и тепла в условиях, где солнечные панели неэффективны.

Для России ядерная энергетика автономных систем может стать направлением мирового лидерства благодаря существующим компетенциям атомной и космической промышленности.

Потенциальные применения:

• дальние космические аппараты;
• планетоходы;
• лунные станции;
• орбитальные буксиры;
• длительно работающие арктические сенсорные комплексы;
• отдельные специальные подводные платформы;
• удалённые энергетические базы роботизированных сетей.

Однако применение связано с исключительными требованиями:

• радиационная безопасность;
• физическая защита;
• предотвращение распространения материалов;
• безопасность запуска;
• устойчивость к аварии;
• международное право;
• утилизация;
• государственный контроль полного жизненного цикла.

NASA подчёркивает, что безопасность радиоизотопных систем интегрируется в проектирование, изготовление, испытания, запуск и эксплуатацию, а конструкции должны сохранять топливо при широком наборе аварийных сценариев.

Ядерные источники не должны включаться в массовую продуктовую статистику «10+» наравне с батареями и двигателями.

Это отдельный высокотехнологичный контур с ограниченным числом систем, но чрезвычайно высоким стратегическим значением.

14.7. Автоматические зарядные станции

Массовая робототехническая сеть не может зависеть от постоянного ручного подключения каждой машины.

Необходимы автоматические станции, способные:

• принимать аппарат;
• идентифицировать его;
• проверять техническое состояние;
• заряжать батарею;
• заменять энергетический модуль;
• передавать данные;
• устанавливать обновления;
• очищать сенсоры;
• подготавливать следующую миссию.

Для воздушных аппаратов такая станция может выполнять посадку, хранение и замену аккумулятора.

Для наземных машин — контактную или бесконтактную зарядку.

Для морских систем — докование и обслуживание.

Для подводных аппаратов — передачу энергии и данных без полного подъёма на поверхность.

Зарядная станция должна быть частью общей платформы, а не аксессуаром конкретного производителя.

Необходимо стандартизировать:

• механический интерфейс;
• электрические параметры;
• протокол идентификации;
• обмен данными;
• безопасность;
• оплату;
• приоритет доступа;
• диагностику.

Общая инфраструктура позволит разным аппаратам использовать одну сеть.

Но стандартизация физического разъёма не всегда возможна для всех классов. Поэтому следует создать несколько профилей по средам и мощности.

Особое значение имеет автоматическая проверка безопасности батареи.

Станция должна выявлять перегрев, повреждение, потерю ёмкости и другие признаки риска до начала зарядки.

В удалённой эксплуатации она также становится периферийным вычислительным узлом и ретранслятором связи.

14.8. Энергетическая инфраструктура роботизированных сетей

На уровне одного аппарата задача заключается в выборе батареи или установки. На уровне миллионов систем возникает новая энергетическая инфраструктура.

Необходимо планировать:

• суммарное потребление;
• размещение зарядных станций;
• нагрузку на электрические сети;
• резервное питание;
• графики зарядки;
• хранение водорода или топлива;
• замену батарей;
• переработку;
• энергетическую безопасность.

Если тысячи машин начинают заряжаться одновременно после завершения смены, это создаёт пиковую нагрузку.

Программная система должна распределять заряд во времени, учитывать тарифы, состояние сети и приоритет задач.

Часть робототехнических парков может использовать локальную генерацию и накопители.

Например, автономный сельскохозяйственный центр может объединять солнечную или ветровую установку, стационарный накопитель, зарядные станции и парк машин.

Портовая система может использовать общую энергетическую сеть для наземной, морской и воздушной робототехники.

Космический центр — управлять энергетикой спутниковой группировки и наземной инфраструктуры.

Программа должна учитывать вторичную жизнь батарей.

Энергетический модуль, потерявший часть ёмкости и ставший непригодным для воздушного аппарата, может использоваться в стационарном накопителе или менее требовательной наземной системе.

Для этого необходим цифровой паспорт, содержащий историю:

• зарядов;
• температуры;
• мощности;
• неисправностей;
• ремонтов;
• остаточной ёмкости.

Энергетическая суверенность «10+» определяется не рекордом одной батареи, а способностью страны производить, обслуживать, заменять и перерабатывать миллионы энергетических модулей разных классов.

Глава 15. Фотоника, сенсоры и навигация

Автономная система действует на основе собственной модели окружающей среды.

Она должна определить:

• где находится;
• что расположено вокруг;
• какие объекты движутся;
• в каком состоянии находится поверхность или оборудование;
• какие изменения произошли;
• насколько достоверны полученные данные.

Для этого используется не один универсальный сенсор, а сочетание оптических, тепловых, радиолокационных, лазерных, акустических, инерциальных и космических средств.

Каждый сенсор обладает сильными и слабыми сторонами.

Камера даёт детальное изображение, но зависит от освещения.

Тепловизор работает в темноте, но имеет меньшую детализацию.

Радар способен действовать в тумане и осадках, но сложнее интерпретируется.

Лидар создаёт точную трёхмерную геометрию, но имеет ограничения по дальности, погоде и стоимости.

Инерциальная система автономна, но постепенно накапливает ошибку.

Спутниковая навигация даёт глобальные координаты, но сигнал может отсутствовать или быть искажён.

Поэтому технологическое превосходство достигается не через единственный «лучший» сенсор, а через качественное объединение разных источников информации.

15.1. Оптические системы

Оптическая система включает:

• объектив;
• матрицу;
• стабилизацию;
• фильтры;
• обработку изображения;
• калибровку;
• защитный корпус;
• программное обеспечение.

Камера является одним из самых массовых сенсоров робототехники, но промышленная оптика существенно отличается от бытовой.

От неё могут требоваться:

• работа при вибрации;
• большой температурный диапазон;
• точная геометрическая калибровка;
• синхронизация нескольких камер;
• длительная стабильность;
• высокая динамическая чувствительность;
• защищённость от пыли, влаги и давления;
• известные характеристики искажений.

Для автономной системы изображение является не фотографией, а измерительным сигналом.

Поэтому важны не только разрешение и цветопередача, но и точность временной метки, выдержка, задержка, чувствительность, геометрия и стабильность.

Основные направления:

• моно- и стереозрение;
• многоспектральные камеры;
• гиперспектральные системы;
• высокоскоростная съёмка;
• малосветовые матрицы;
• звёздные датчики;
• камеры для подводной среды;
• космическая оптика.

Многоспектральная система наблюдает объект в нескольких диапазонах и позволяет обнаруживать признаки, незаметные обычной камере.

В сельском хозяйстве это может быть состояние растительности.

В промышленности — материал или загрязнение.

В космосе — свойства поверхности.

В экологическом мониторинге — изменение воды или растительного покрова.

России необходимо развивать не только сами оптические матрицы, но и объективы, покрытия, стабилизацию, калибровочные стенды и вычислительную обработку.

Фотоника должна рассматриваться как одна из областей возможной международной специализации, особенно в сложных промышленных, космических, арктических и научных системах.

15.2. Тепловизоры

Тепловизор регистрирует инфракрасное излучение и позволяет оценивать распределение температуры.

Он используется для:

• обнаружения перегрева;
• поиска людей;
• диагностики линий электропередачи;
• контроля зданий;
• наблюдения ночью;
• выявления пожаров;
• инспекции промышленного оборудования;
• экологических исследований;
• контроля технологических процессов.

Экономическая ценность тепловизионной системы возникает не из самого изображения, а из способности автоматически определить отклонение.

Для энергетической компании важен список объектов с аномальной температурой.

Для спасательной службы — выделение возможного человека на фоне сложной среды.

Для завода — прогноз отказа оборудования.

Поэтому тепловизор должен поставляться вместе с:

• калибровкой;
• моделью анализа;
• базой типовых дефектов;
• географической привязкой;
• системой отчётности.

Основные технологические элементы:

• чувствительный материал;
• матрица;
• охлаждение или неохлаждаемая архитектура;
• оптика;
• калибровка;
• обработка;
• корпусирование.

Массовые неохлаждаемые системы могут использоваться в гражданской технике.

Сложные охлаждаемые приборы необходимы там, где требуются большая дальность и чувствительность.

Программа должна различать гражданскую, промышленную и специальную номенклатуру, сохраняя общую научную и производственную основу.

15.3. Радиолокация

Радиолокационный сенсор излучает радиосигнал и анализирует его отражение.

Его преимущества:

• работа в темноте;
• устойчивость к части погодных условий;
• измерение расстояния;
• оценка скорости;
• большая дальность;
• возможность обнаружения сквозь пыль, туман или осадки.

Радар применяется:

• в автономном транспорте;
• морской навигации;
• беспилотной авиации;
• космическом наблюдении;
• мониторинге поверхности;
• промышленной диагностике;
• измерении уровня и движения.

Для робототехники важны компактные радиолокационные модули с электронной обработкой и возможностью объединения с камерой или лидаром.

Радиолокация создаёт большую нагрузку на радиочастотную микроэлектронику, антенны и алгоритмы обработки сигналов.

Россия обладает научными и промышленными компетенциями в радиолокации, но задача «10+» требует перехода от отдельных сложных систем к массовым унифицированным модулям.

Необходимо создать семейства:

• ближнего обзора;
• промышленного измерения;
• автомобильного класса;
• морской навигации;
• авиационного применения;
• космического наблюдения.

Особое значение имеют активные антенные решётки, цифровое формирование диаграммы и программная обработка.

Но массовая система должна оцениваться не только по дальности, а по стоимости, энергопотреблению, размеру и возможности серийного производства.

15.4. Лидары

Лидар измеряет расстояние с помощью лазерного излучения и создаёт трёхмерное описание пространства.

Он используется для:

• построения карты;
• обнаружения препятствий;
• навигации;
• геодезии;
• обследования лесов;
• измерения рельефа;
• промышленной инспекции;
• автономной посадки;
• космического сближения.

NASA применяет лидарные данные для обнаружения опасного рельефа и выбора безопасной зоны посадки, а также для сопоставления наблюдаемой поверхности с картой в задачах относительной навигации.

Основные классы:

• сканирующие;
• твердотельные;
• импульсные;
• непрерывные;
• трёхмерные матричные;
• дальномерные.

Преимущество лидара — точная геометрия.

Ограничения:

• погода;
• пыль;
• отражающие свойства поверхности;
• стоимость;
• требования к оптике;
• механическая сложность некоторых конструкций;
• взаимные помехи в среде с множеством устройств.

Лидар особенно эффективен в сочетании с камерой и инерциальной системой.

Камера помогает классифицировать объект, а лидар определяет его геометрию и расстояние.

Для российского производства критичны:

• лазерные источники;
• фотоприёмники;
• оптика;
• сканирующие механизмы;
• временные измерители;
• специализированные микросхемы;
• программная обработка.

Перспективным направлением является миниатюризация и переход к конструкциям без сложной механической развёртки.

15.5. Гидроакустические системы

Под водой электромагнитные и оптические методы имеют серьёзные ограничения. Поэтому основным средством дальнего восприятия и связи становится звук.

Гидроакустические системы применяются для:

• измерения глубины;
• картографирования дна;
• обнаружения объектов;
• навигации;
• связи;
• контроля трубопроводов;
• поиска повреждений;
• оценки водной среды.

К ним относятся:

• эхолоты;
• боковые гидролокаторы;
• многолучевые системы;
• профилографы;
• доплеровские измерители;
• акустические маяки;
• модемы связи;
• пассивные массивы.

Подводная акустика отличается сложной зависимостью от температуры, солёности, глубины, рельефа и состояния моря.

Скорость и направление распространения сигнала изменяются, возникают отражения и зоны плохой доступности.

Поэтому гидроакустическая система должна объединяться с моделью среды и инерциальной навигацией.

Для России гидроакустика является одним из направлений возможного технологического лидерства.

Её развитие необходимо для:

• Арктики;
• шельфа;
• подводной инфраструктуры;
• океанографии;
• морской безопасности;
• межсредовых сетей.

Гражданская программа должна создавать массовые профессиональные модули для гидрографии, рыболовства, экологического мониторинга и обслуживания инфраструктуры.

Это позволит увеличить серии компонентов, которые иначе останутся дорогими и малосерийными.

15.6. Инерциальная навигация

Инерциальная система определяет движение на основе измерения ускорений и углового вращения.

Её основное преимущество — независимость от внешнего сигнала.

Она может работать:

• под водой;
• в помещении;
• под землёй;
• при потере спутниковой связи;
• в космосе;
• в условиях внешних помех.

Но измерительные ошибки постепенно накапливаются.

Небольшая ошибка ускорения или вращения со временем превращается в значительное отклонение координат.

Поэтому инерциальная навигация обычно корректируется внешними источниками:

• спутниковой системой;
• камерой;
• лидаром;
• радаром;
• картой;
• радиомаяком;
• акустическим ориентиром;
• данными соседнего аппарата.

Необходимы несколько классов инерциальных модулей:

• массовые микроэлектромеханические;
• промышленные;
• навигационного класса;
• морские;
• авиационные;
• космические;
• специальные высокоточные.

Для программы «10+» критична доступность массовых промышленных модулей. Миллионные серии не могут зависеть от единичных дорогих приборов.

Одновременно России необходимо сохранять лидерство в высокоточном классе, от которого зависят подводные, космические и специальные системы.

15.7. Навигация без спутникового сигнала

Спутниковая навигация обладает глобальным покрытием, но не является универсально доступной.

Сигнал может отсутствовать:

• под водой;
• под землёй;
• внутри зданий;
• в плотной городской среде;
• в глубоком космосе;
• под густой растительностью;
• при внешних помехах или подмене.

ESA и DARPA развивают гибридные системы позиционирования, объединяющие инерциальные сенсоры, карты, альтернативные радиосигналы, оптические часы и квантовые измерения. Их цель — поддерживать точность и устойчивость в средах, где спутниковый сигнал ухудшен или недоступен.

Навигация без спутника должна строиться как комбинация нескольких методов.

Визуальная навигация

Система сравнивает изображения с картой или одновременно строит карту и определяет собственное положение.

Лидарная навигация

Используется трёхмерная геометрия окружающей среды.

Радиолокационная навигация

Подходит для плохой видимости и больших расстояний.

Навигация по радиосигналам

Используются наземные передатчики и сигналы других систем.

Акустическая навигация

Применяется под водой.

Геофизическая навигация

Система сопоставляет измерения магнитного или гравитационного поля с картой.

Взаимная навигация

Группа аппаратов уточняет координаты друг друга.

Навигация по небесным объектам

Используется в авиации и космосе.

Ключевая задача — не создание одного идеального метода, а динамическое объединение источников.

Система должна определять, какой сенсор в данный момент заслуживает доверия, и исключать ошибочные данные.

Одной из национальных миссий должно стать создание унифицированного российского навигационного ядра, способного работать на суше, на море, в воздухе и в космосе с разными наборами сенсоров.

15.8. Квантовые сенсоры

Квантовые сенсоры используют свойства атомов, фотонов и других квантовых систем для высокоточного измерения времени, ускорения, вращения, магнитного и гравитационного поля.

Перспективные направления:

• атомные часы;
• квантовые акселерометры;
• квантовые гироскопы;
• магнитометры;
• гравиметры;
• квантовые приёмники электромагнитных сигналов.

Их потенциальное преимущество — более высокая стабильность и чувствительность по сравнению с традиционными приборами.

Особый интерес представляет автономная навигация.

Классическая инерциальная система накапливает дрейф. Квантовый сенсор может использоваться для долгосрочной коррекции или сопоставления измеренного поля с картой.

ESA развивает гибридные архитектуры, в которых квантовые инерциальные измерители дополняют обычные сенсоры и спутниковую навигацию. В 2026 году начат проект PASQUALE, предусматривающий интеграцию квантового акселерометра с классическими инерциальными и спутниковыми системами для работы при ухудшенном или отсутствующем сигнале.

Другим направлением является навигация по магнитным аномалиям земной коры. Высокочувствительный магнитометр измеряет локальное поле, после чего алгоритм сопоставляет его с картой. ESA рассматривает подобную систему как пассивное средство позиционирования для суши, моря, воздуха, подземной и потенциально космической среды.

Однако квантовые сенсоры пока не следует рассматривать как немедленную массовую замену существующих приборов.

Основные трудности:

• размер;
• стоимость;
• вибрация;
• температурная чувствительность;
• сложная оптика;
• необходимость вакуумных и лазерных компонентов;
• недостаточная готовность к серийному производству.

Поэтому программа должна иметь две линии.

Первая — фундаментальные исследования и создание собственного технологического задела.

Вторая — гибридные системы, в которых квантовый сенсор постепенно дополняет зрелые традиционные приборы.

15.9. Космические средства наблюдения

Космические системы являются одновременно автономными роботами и внешними сенсорами для наземных, морских и воздушных платформ.

Они обеспечивают:

• оптическую съёмку;
• радиолокационное наблюдение;
• спектральный анализ;
• метеорологические данные;
• контроль пожаров;
• мониторинг сельского хозяйства;
• наблюдение за ледовой обстановкой;
• отслеживание судов;
• картографирование;
• связь;
• навигацию;
• синхронизацию времени.

Для «10+» космическое наблюдение должно быть встроено в оперативные контуры.

Спутниковый снимок, поступающий пользователю через несколько дней, имеет ограниченную ценность для автономной логистики или чрезвычайной ситуации.

Необходим переход к минимальной задержке:

1. спутник обнаруживает событие;
2. бортовой ИИ выполняет первичную обработку;
3. данные передаются через межспутниковую сеть;
4. центр формирует задачу;
5. воздушная или наземная платформа направляется к объекту;
6. информация объединяется и возвращается пользователю.

Так возникает замкнутый космически-земной контур.

Массовое производство спутников требует платформенности:

• стандартной шины;
• унифицированного питания;
• связи;
• бортовых вычислителей;
• программного обеспечения;
• модульных полезных нагрузок;
• серийной сборки и испытаний.

Космический сегмент также должен поддерживать международную сеть «10+».

Страна-партнёр может не иметь собственной группировки, но получить доступ к данным, национальному центру обработки и российским наземным робототехническим платформам.

15.10. Слияние данных различных сенсоров

Ни один сенсор не способен дать полное и всегда достоверное описание среды.

Поэтому автономная система должна объединять данные нескольких источников.

Слияние сенсоров позволяет:

• компенсировать слабости одного прибора другим;
• повысить точность;
• обнаруживать неисправности;
• работать в различных условиях;
• оценивать степень уверенности;
• сохранять безопасность при потере части информации.

Например:

• камера классифицирует объект;
• лидар определяет его форму и расстояние;
• радар измеряет скорость;
• инерциальная система отслеживает движение аппарата;
• спутниковая навигация даёт глобальную координату;
• карта предоставляет контекст.

Совместная обработка формирует более надёжную модель.

NIST подчёркивает, что устойчивые системы восприятия автономного транспорта используют камеры, лидары и радары, а их объединённые данные должны оцениваться количественными методами, позволяющими сравнивать качество различных архитектур.

Слияние может происходить на разных уровнях.

Сырой уровень

Объединяются исходные измерения. Это потенциально даёт высокое качество, но требует большой вычислительной мощности и точной синхронизации.

Уровень признаков

Каждый сенсор выделяет характеристики, после чего они объединяются.

Уровень объектов

Системы отдельно обнаруживают объекты, а затем сопоставляют результаты.

Уровень решений

Объединяются готовые выводы разных подсистем.

Чем раньше происходит слияние, тем больше информации доступно алгоритму, но тем выше требования к вычислениям и калибровке.

Одной из главных проблем является время.

Данные должны иметь точные временные метки. Если камера, радар и лидар фиксируют быстро движущийся объект в разные моменты, система может ошибочно считать, что наблюдает несколько объектов.

Поэтому единая система времени является частью сенсорной архитектуры.

Другая проблема — ложное доверие.

Если два алгоритма обучены на одних данных и совершают одинаковую ошибку, их совпадение не означает достоверность. Необходимо учитывать независимость источников и физическую природу измерения.

Безопасная система должна сообщать не только итоговый результат, но и уровень уверенности.

При недостаточной достоверности машина обязана снизить скорость, изменить режим или передать решение человеку.

Для России слияние сенсорных данных может стать одним из ключевых направлений технологического превосходства.

Необязательно производить лучший в мире прибор каждого типа, если российская система способна надёжнее объединять доступные данные, работать в тяжёлых условиях и сохранять функциональность при отказе отдельных сенсоров.

Связь, энергетика и восприятие образуют единый технологический контур.

Связь соединяет аппарат с сетью.

Энергетика определяет продолжительность его действия.

Сенсоры создают модель среды.

Навигация определяет положение.

Искусственный интеллект превращает данные в решение.

Микроэлектроника обеспечивает физическое исполнение всех вычислений.

Только совместное развитие этих отраслей позволяет перейти от отдельных опытных машин к массовой суверенной промышленности четырёх сред.

******

Глава 16. Материалы, двигатели и производственное оборудование

Технологическое превосходство в робототехнике определяется не только искусственным интеллектом, микроэлектроникой и связью. Даже наиболее совершенная вычислительная система остаётся бесполезной, если страна не способна создать корпус, привод, двигатель, герметичный отсек, силовую конструкцию или производственную линию, обеспечивающую требуемые характеристики и серийность.

Физическая платформа является материальным воплощением всей системы «10+».

Именно свойства материалов определяют массу, прочность, ресурс, устойчивость к температуре, давлению, коррозии, вибрации и радиации. Двигатели преобразуют энергию в движение. Станки и производственные линии определяют, можно ли превратить единичную разработку в миллионы одинаково качественных изделий.

Россия традиционно демонстрирует способность создавать уникальные сложные системы. Значительно более трудной задачей является их воспроизводство в массовой серии с устойчивой себестоимостью, контролируемым качеством и минимальной зависимостью от иностранного оборудования.

Поэтому глава о материалах и производстве имеет для «России 10+» не вспомогательное, а центральное значение.

Страна, обладающая хорошими конструкторами, но не имеющая собственного производственного оборудования, способна создать опытный образец, но не суверенную индустрию.

16.1. Композитные материалы

Композит представляет собой материал, образованный сочетанием нескольких компонентов с различными свойствами. Обычно один компонент выполняет роль связующей матрицы, а другой — армирующей структуры.

К наиболее распространённым относятся:

• углепластики;
• стеклопластики;
• органопластики;
• металломатричные композиты;
• керамические композиты;
• многослойные панели;
• сотовые конструкции.

Главное преимущество композитов заключается в возможности проектировать материал одновременно с изделием.

В металлической детали конструктор в значительной степени ограничен свойствами выбранного сплава. В композитной конструкции можно изменять:

• направление волокон;
• количество слоёв;
• тип армирования;
• толщину;
• свойства связующего;
• локальное усиление;
• тепловые характеристики;
• электромагнитную прозрачность.

Это особенно важно для воздушных и космических систем, где снижение массы позволяет увеличить продолжительность работы, запас энергии или полезную нагрузку.

Композиты также применимы в морской робототехнике благодаря устойчивости к коррозии. В наземных платформах они могут использоваться в корпусах, манипуляторах, энергетических отсеках и защитных элементах.

Но композитное изделие нельзя оценивать только по прочности исходного волокна.

Его характеристики зависят от всего производственного процесса:

• подготовки материала;
• укладки;
• пропитки;
• давления;
• температурного режима;
• отверждения;
• механической обработки;
• соединения деталей;
• контроля внутренних дефектов.

Нарушение режима может создать расслоение, пористость или скрытую трещину, которую сложно обнаружить обычным внешним осмотром.

Поэтому национальная композитная программа должна включать не только выпуск волокон и смол, но и:

• автоматизированную выкладку;
• оборудование формования;
• печи и автоклавы;
• неразрушающий контроль;
• программное моделирование;
• сертифицированные технологические режимы;
• базы свойств материалов;
• ремонтные технологии.

Для массовых аппаратов особенно важно сокращение доли ручного труда.

Традиционное производство сложной композитной конструкции может требовать высокой квалификации и большого количества операций. Это приемлемо для штучной космической системы, но не для серии в сотни тысяч изделий.

Поэтому «10+» должна развивать технологии:

• автоматической укладки ленты;
• роботизированного нанесения волокна;
• компрессионного формования;
• быстрого термопластичного соединения;
• изготовления стандартных панелей;
• автоматизированной обрезки и сверления.

Не все платформы требуют дорогого углеродного волокна. Для массовой гражданской техники стеклопластики и гибридные материалы могут быть экономически более эффективными.

Цель заключается не в максимальном применении композитов, а в оптимальном соотношении массы, стоимости, ресурса и ремонтопригодности.

Для экспортной системы требуется и локализуемая технология. Корпуса и простые композитные элементы относятся к тем компонентам, производство которых может постепенно передаваться стране-партнёру без утраты российского контроля над интеллектуальным ядром платформы.

Россия может поставлять:

• сырьевые материалы;
• формы;
• оборудование;
• технологические режимы;
• системы контроля;
• подготовку специалистов.

Так зарубежная локализация создаёт дополнительный рынок для российской химии, оборудования и инженерных услуг.

16.2. Специальные сплавы

Металлы сохранят ключевую роль даже при расширении применения композитов и полимеров.

Они необходимы там, где требуются:

• высокая температура;
• ударная прочность;
• пластичность;
• длительный ресурс;
• герметичность;
• электропроводность;
• теплопроводность;
• устойчивость к давлению;
• ремонт сваркой или механической обработкой.

В автономных системах применяются:

• алюминиевые сплавы;
• титановые сплавы;
• высокопрочные стали;
• никелевые жаропрочные сплавы;
• магниевые сплавы;
• медные материалы;
• специальные коррозионностойкие сплавы.

Алюминий используется в лёгких корпусах, рамах, теплоотводах и элементах двигателей.

Титан сочетает прочность, малую плотность и коррозионную устойчивость, но остаётся дорогим и сложным в обработке.

Никелевые сплавы применяются в горячих частях двигателей и энергетических установок.

Высокопрочные стали необходимы тяжёлой наземной технике, приводам, подшипникам и силовым узлам.

Медные сплавы критичны для теплообмена, электротехники и отдельных типов двигателей.

Стратегическое значение имеет не только производство металла, но и контроль его чистоты, микроструктуры и повторяемости свойств.

Два изделия, формально изготовленные из одного сплава, могут иметь разный ресурс из-за различий в:

• термической обработке;
• размере зерна;
• включениях;
• остаточных напряжениях;
• качестве поверхности;
• технологии сварки;
• защите от коррозии.

Для робототехники особенно важны специальные сплавы, адаптированные к новым производственным методам.

Материал, хорошо работающий при ковке или литье, может образовывать трещины при лазерной печати. Для аддитивного производства требуется изменение химического состава, формы порошка и режимов обработки.

Следовательно, программа «10+» должна финансировать совместную разработку:

• сплава;
• производственного процесса;
• цифровой модели;
• термообработки;
• контроля;
• конкретного изделия.

Производство порошков для аддитивных технологий следует выделить в самостоятельный сегмент. Порошок должен иметь контролируемые:

• химический состав;
• размер частиц;
• форму;
• текучесть;
• содержание кислорода;
• влажность;
• способность к повторному использованию.

Без стабильного порошка невозможно обеспечить повторяемость напечатанных деталей.

Для морских и подводных платформ критична коррозионная устойчивость. Материал должен оцениваться не только в лабораторной воде, но и при реальной длительной эксплуатации с учётом температуры, солёности, давления, биологических отложений и контакта с другими металлами.

Космические системы требуют сплавов, устойчивых к вакууму, температурным циклам и радиации.

Наземная техника — к износу, загрязнению и ударным нагрузкам.

Поэтому материаловедение «10+» должно быть организовано не как общий каталог металлов, а как набор отраслевых материаловедческих миссий.

16.3. Конструкционная керамика

Конструкционная керамика применяется там, где металлы и полимеры сталкиваются с ограничениями по температуре, износу, химической стойкости или электрической изоляции.

К перспективным материалам относятся:

• оксид алюминия;
• диоксид циркония;
• карбид кремния;
• нитрид кремния;
• нитрид алюминия;
• керамические композиты;
• стеклокерамика.

Основные преимущества:

• высокая твёрдость;
• износостойкость;
• устойчивость к температуре;
• химическая инертность;
• низкая плотность отдельных материалов;
• электрическая изоляция;
• специальные оптические свойства.

Керамика может применяться в:

• подшипниках;
• уплотнениях;
• режущем инструменте;
• элементах двигателей;
• тепловой защите;
• электронных подложках;
• корпусах сенсоров;
• антеннах;
• космических системах;
• подводных аппаратах;
• защитных покрытиях.

Главное ограничение многих керамических материалов — хрупкость.

Керамика способна выдерживать высокое давление и температуру, но может разрушиться от ударной нагрузки, внутреннего дефекта или концентрации напряжений.

Поэтому её применение требует другого подхода к проектированию.

Необходимо учитывать вероятностный характер прочности и контролировать:

• размер пор;
• микротрещины;
• однородность;
• качество поверхности;
• остаточные напряжения;
• геометрию соединений.

Особый интерес представляют керамические матричные композиты. Армирование позволяет повысить сопротивление разрушению и использовать материал в более тяжёлых термомеханических условиях.

Керамика также связана с микроэлектроникой.

Теплопроводящие и электроизолирующие подложки необходимы силовой электронике, радиочастотным модулям и высокотемпературным компонентам. Таким образом, развитие конструкционной керамики одновременно укрепляет двигательную, электронную и сенсорную базу «10+».

Аддитивное производство керамики открывает возможность создавать сложные внутренние каналы, пористые структуры и элементы, которые трудно изготовить традиционным способом. Однако такие детали требуют особенно строгой квалификации сырья, печати, удаления связующего и последующего спекания. NASA, например, исследовало аддитивное изготовление высокотемпературных керамических компонентов для ракетных двигательных установок как способ сократить сроки и стоимость производства сложной геометрии.

Россия должна формировать не только научные образцы керамики, но и промышленную цепочку:

• высокочистые порошки;
• формование;
• печать;
• спекание;
• обработку;
• нанесение покрытий;
• неразрушающий контроль;
• испытания;
• сертификацию.

16.4. Аддитивные технологии

Аддитивное производство создаёт деталь послойно на основе цифровой модели.

В зависимости от материала и процесса используются:

• полимерная экструзия;
• фотополимеризация;
• лазерное сплавление порошка;
• электронно-лучевое сплавление;
• наплавка порошком;
• наплавка проволокой;
• холодное газодинамическое нанесение;
• печать керамики;
• печать композитов.

Главное преимущество заключается не просто в отказе от традиционного станка.

Аддитивная технология позволяет создавать геометрию, невозможную или слишком дорогую при обычной обработке:

• внутренние каналы охлаждения;
• решётчатые структуры;
• топологически оптимизированные элементы;
• детали с переменными свойствами;
• интеграцию нескольких компонентов в один;
• индивидуальные изделия;
• малые серии без дорогой оснастки.

NASA рассматривает аддитивное производство как способ сокращения сроков и стоимости сложного аэрокосмического оборудования, в том числе двигательных камер, сопел и других деталей с интегрированными внутренними каналами.

Однако аддитивная печать не является универсальной заменой литья, штамповки или механической обработки.

Для простых массовых деталей традиционный процесс часто остаётся быстрее и дешевле.

Преимущество аддитивного метода возникает при сочетании:

• сложной геометрии;
• ограниченной серии;
• высокой стоимости материала;
• необходимости быстрого изменения конструкции;
• снижении числа соединений;
• уменьшении массы.

Для «10+» можно выделить четыре основные функции аддитивных технологий.

Быстрое прототипирование

Конструктор быстро получает физическую деталь, проверяет компоновку и вносит изменения.

Опытное производство

Можно изготовить небольшую партию без создания дорогих форм и штампов.

Серийное производство сложных компонентов

Печатаются детали двигателей, теплообменников, приводов и сенсорных корпусов.

Распределённое производство запасных частей

Сервисный центр получает защищённую цифровую модель и изготавливает деталь рядом с местом эксплуатации.

Последняя функция особенно важна для международной сети «10+».

Вместо содержания огромных складов редких запасных частей Россия может создать сертифицированную систему распределённой печати. Но для этого необходимо обеспечить защиту цифровой модели, идентификацию оборудования, контроль материала и проверку готовой детали.

Главная проблема аддитивного производства заключается в повторяемости.

Характеристики зависят от:

• партии порошка;
• состояния машины;
• мощности источника;
• скорости сканирования;
• атмосферы;
• температуры;
• ориентации детали;
• последующей термообработки.

В критических применениях нельзя считать деталь годной только потому, что она соответствует цифровой геометрии.

Необходимо подтвердить:

• внутреннюю структуру;
• отсутствие опасных пор;
• механические свойства;
• остаточные напряжения;
• качество поверхности;
• стабильность процесса.

NIST подчёркивает, что квалификация аддитивных деталей осложняется внутренними дефектами, анизотропией, остаточными напряжениями и зависимостью свойств от режима печати и постобработки. Поэтому промышленное применение требует метрологии, эталонных образцов, неразрушающего контроля и формализованных процедур квалификации.

Российская Стратегия развития аддитивных технологий до 2030 года уже ставит задачи создания конкурентоспособной отрасли, освоения приоритетных процессов, развития кадров и нормативной базы. В рамках «10+» эту стратегию необходимо связать с конкретной продуктовой номенклатурой четырёх сред.

Необходимо создать национальный реестр квалифицированных сочетаний:

материал — машина — программное обеспечение — режим печати — постобработка — тип детали.

Изменение одного критического элемента должно проходить процедуру проверки.

Это позволит постепенно перейти от дорогой квалификации каждой единичной детали к квалификации контролируемого производственного процесса.

16.5. Электрические и тепловые двигатели

Двигательная система определяет мобильность автономной платформы.

В «10+» будут использоваться:

• электродвигатели;
• поршневые двигатели;
• газотурбинные установки;
• реактивные двигатели;
• микротурбины;
• гибридные силовые комплексы;
• космические двигательные установки.

Электрический привод наиболее естественно интегрируется с цифровой системой управления.

Он обеспечивает:

• точное регулирование;
• высокий крутящий момент;
• сравнительно простую механику;
• возможность рекуперации;
• низкий локальный шум;
• модульность;
• диагностику в реальном времени.

Электродвигатель особенно эффективен для:

• складских роботов;
• наземного транспорта;
• манипуляторов;
• малых воздушных аппаратов;
• портовой техники;
• отдельных морских движителей.

Но его возможности ограничиваются доступной электрической энергией.

Для продолжительных миссий и тяжёлых платформ сохранят значение тепловые двигатели.

Поршневой двигатель может использоваться напрямую или как генератор гибридной системы. Газовая турбина даёт высокую удельную мощность и применима в авиации, энергетических установках и отдельных морских системах.

Задача программы состоит не в полном отказе от тепловых установок, а в создании оптимальных силовых архитектур.

Для каждой платформы необходимо рассчитывать:

• полезную работу;
• длительность миссии;
• доступность топлива;
• массу;
• тепловой режим;
• стоимость обслуживания;
• уровень шума;
• экологические требования;
• ремонтопригодность.

Важнейшим направлением является цифровое управление двигателем.

Современная силовая установка представляет собой не только механический агрегат, но и систему сенсоров, электроники, программного контроля и предиктивной диагностики.

Двигатель должен сообщать:

• температуру;
• нагрузку;
• вибрацию;
• расход энергии или топлива;
• состояние подшипников;
• остаточный ресурс;
• необходимость обслуживания.

Эти сведения включаются в цифровой двойник всей платформы.

Необходимо стандартизировать двигательные модули по мощности и интерфейсам.

Одно семейство должно применяться в нескольких типах систем. Это увеличивает серию, снижает стоимость и упрощает сервис.

Особое место занимает производство высокоточных элементов:

• подшипников;
• редукторов;
• лопаток;
• уплотнений;
• магнитов;
• систем впрыска;
• теплообменников.

Именно такие компоненты часто становятся скрытыми ограничителями серийности и ресурса.

16.6. Морские и подводные движители

Движитель морской системы работает в принципиально иной среде, чем колёсный привод или воздушный винт.

Вода имеет высокую плотность, создаёт значительные нагрузки и одновременно вызывает:

• коррозию;
• кавитацию;
• биологическое обрастание;
• шум;
• вибрацию;
• сложный тепловой режим.

К основным движителям относятся:

• гребные винты;
• водомётные системы;
• азимутальные колонки;
• туннельные устройства;
• крыльчатые движители;
• подводные электрические модули;
• бионические системы;
• планирующие аппараты с изменяемой плавучестью.

Для безэкипажного надводного судна важны эффективность, управляемость, устойчивость при волнении и возможность возвращения при частичном отказе.

Для подводного аппарата дополнительно критичны:

• минимальный шум;
• герметичность;
• эффективность на малой скорости;
• устойчивость к давлению;
• отсутствие доступного ремонта в ходе миссии;
• точное маневрирование.

Кавитация возникает, когда локальное давление падает и образуются пузырьки, последующее схлопывание которых вызывает шум, вибрацию и повреждение поверхности.

Следовательно, проектирование винта нельзя отделять от:

• скорости;
• глубины;
• формы корпуса;
• режима двигателя;
• алгоритма управления.

Для океанографических и инспекционных систем низкий шум важен не только для скрытности, но и для качества собственных акустических измерений.

Шум движителя может заглушать гидролокатор и ухудшать работу сенсоров.

Программа должна развивать:

• гидродинамическое моделирование;
• испытательные бассейны;
• кавитационные трубы;
• материалы винтов;
• герметичные электродвигатели;
• магнитные муфты;
• подводные разъёмы;
• системы изменения плавучести;
• цифровое управление тягой.

Особый интерес представляют подводные планеры. Они меняют плавучесть и используют гидродинамические поверхности для медленного движения, расходуя относительно мало энергии.

Такая система не подходит для быстрой транспортировки, но способна длительно выполнять океанографические измерения.

Следовательно, продуктовая матрица должна включать не один универсальный подводный аппарат, а разные энергетические и двигательные архитектуры под скорость, дальность, глубину и полезную нагрузку.

16.7. Станкостроение

Станок является машиной, создающей другие машины.

Именно поэтому состояние станкостроения определяет реальную глубину промышленного суверенитета.

Если предприятие располагает российской конструкторской документацией, но критическая обработка выполняется только на иностранном оборудовании с иностранной системой управления и закрытым программным обеспечением, устойчивость производства остаётся ограниченной.

Для «10+» необходимы:

• токарные станки;
• фрезерные обрабатывающие центры;
• шлифовальное оборудование;
• координатные станки;
• лазерные комплексы;
• оборудование обработки композитов;
• установки аддитивного производства;
• автоматизированные линии;
• метрологическое оборудование;
• системы управления.

Не все виды станков одинаково критичны.

Следует выделить операции, потеря которых способна остановить выпуск ключевых компонентов:

• высокоточная обработка двигателей;
• производство редукторов;
• изготовление пресс-форм;
• обработка оптики;
• изготовление элементов микроэлектроники;
• производство подшипников;
• обработка крупных морских деталей;
• композитная выкладка;
• корпусирование и тестирование электроники.

Именно для этих операций требуется приоритетная программа отечественного оборудования.

Современный станок — это мехатронная и цифровая система. Его качество зависит не только от станины и шпинделя, но и от:

• приводов;
• датчиков;
• систем числового программного управления;
• программирования траектории;
• компенсации температурных деформаций;
• диагностики;
• цифровой модели процесса.

Поэтому станкостроение должно развиваться вместе с микроэлектроникой, программным обеспечением и промышленным ИИ.

Одной из ошибок может стать попытка механически воспроизвести все иностранные модели.

Необходимо формировать семейства оборудования под массовые потребности программы:

• компактные автоматизированные станки для распределённых производств;
• модульные обрабатывающие центры;
• гибкие линии корпусов и рам;
• оборудование двигательных компонентов;
• системы высокоточного контроля;
• установки ремонта и восстановления.

Для зарубежной сети «10+» станок и производственная линия становятся самостоятельным экспортным продуктом.

Россия может поставлять стране-партнёру не только сборочный комплект, но и средства изготовления локализуемых деталей.

При этом критические операции могут сохраняться в России или выполняться на совместном предприятии с контролируемым доступом.

16.8. Роботизированные производственные линии

Производство десяти миллионов систем невозможно организовать преимущественно ручной сборкой.

Ручной труд может сохраняться в:

• опытном производстве;
• малых сериях;
• сложных космических системах;
• отдельных операциях финальной интеграции.

Массовый контур требует роботизированных линий, обеспечивающих:

• повторяемость;
• производительность;
• прослеживаемость;
• автоматический контроль;
• быстрое переключение между моделями;
• минимизацию брака.

Линия «10+» не должна копировать классический конвейер одного неизменного изделия.

Робототехнический рынок будет быстро обновляться, а продуктовая матрица — включать множество конфигураций.

Поэтому необходима гибкая производственная система.

Она должна уметь выпускать несколько моделей на общей базе, меняя:

• программное задание;
• оснастку;
• модуль;
• полезную нагрузку;
• корпус;
• комплект сенсоров.

Главным объектом стандартизации становится не финальное изделие, а производственный интерфейс.

Если разные платформы используют одинаковые крепления, электрические соединения, тестовые точки и цифровой паспорт, одна линия может обслуживать большее количество моделей.

Роботизированная линия включает:

• подачу компонентов;
• машинное зрение;
• сборочные манипуляторы;
• нанесение материалов;
• пайку;
• крепление;
• калибровку;
• программирование;
• проверку;
• упаковку;
• автоматическую регистрацию результата.

Для сложных операций необходим принцип сотрудничества человека и робота.

Машина выполняет повторяющуюся точную работу. Человек решает нестандартные задачи, контролирует качество и изменяет процесс.

Автоматизация не означает исключения человека, а переводит его из роли физического исполнителя в роль наладчика, технолога и оператора системы.

Каждая линия должна иметь цифровой паспорт и контролировать собственное состояние.

Износ инструмента, изменение температуры или дрейф камеры должны обнаруживаться до появления массового брака.

В международном контуре возможны линии разных уровней.

Сборочная линия

Использует российские комплекты и выполняет финальную интеграцию.

Локализованная линия

Производит корпуса и часть компонентов.

Полный региональный комплекс

Объединяет механику, электронику, сборку, испытания и сервис.

Архитектура оборудования должна позволять увеличивать глубину локализации без полной перестройки предприятия.

16.9. Контрольно-испытательное оборудование

Невозможно доказать качество изделия без способности его измерить.

Контрольно-испытательная инфраструктура часто менее заметна, чем сам продукт, но именно она отделяет опытное изделие от серийной промышленности.

Необходимы:

• координатно-измерительные машины;
• оптические сканеры;
• рентгеновские и томографические системы;
• ультразвуковой контроль;
• вибрационные стенды;
• климатические камеры;
• испытания на давление;
• электромагнитная совместимость;
• радиочастотные камеры;
• моторные стенды;
• гидродинамические бассейны;
• аэродинамические трубы;
• испытательные полигоны;
• космические вакуумные камеры.

Для каждой платформы должен существовать цифровой маршрут испытаний.

Система автоматически связывает:

• серийный номер;
• происхождение компонентов;
• результаты сборки;
• установленное программное обеспечение;
• калибровку;
• испытательные данные;
• допуск к эксплуатации.

Это создаёт прослеживаемость.

При обнаружении отказа можно определить не только конкретный аппарат, но и:

• партию материала;
• станок;
• смену;
• поставщика;
• версию программы;
• режим производства.

Особенно сложен контроль аддитивных деталей.

Внешняя геометрия может быть правильной, а внутри находиться поры или непровары. NIST связывает промышленное распространение аддитивного производства с развитием метрологии, эталонных данных, контроля внутренних дефектов и процедур квалификации материала, машины, процесса и готовой детали.

Контроль не должен превращаться в чрезмерно дорогую проверку каждого элемента максимальными методами.

Необходим риск-ориентированный подход.

Массовая некритическая деталь проходит автоматический контроль основных параметров.

Критический двигатель или космический компонент получает расширенную программу испытаний.

Часть качества должна обеспечиваться самим стабильным процессом.

Если оборудование, материал и режим квалифицированы, а параметры каждой операции автоматически записываются, количество разрушительных проверок можно снижать.

16.10. Цифровые фабрики

Цифровая фабрика представляет собой производство, в котором физические процессы связаны с единой информационной моделью.

Она объединяет:

• проектирование;
• планирование;
• снабжение;
• работу оборудования;
• качество;
• логистику;
• обслуживание;
• экономику;
• данные эксплуатации.

Центральным объектом становится цифровой двойник.

Он может описывать:

• отдельную деталь;
• двигатель;
• аппарат;
• станок;
• производственную линию;
• предприятие;
• международную сеть.

Цифровой двойник не является просто трёхмерной моделью.

Он должен быть связан с реальным объектом и регулярно обновляться данными.

Для аппарата это:

• установленная конфигурация;
• история нагрузок;
• состояние батареи;
• версия программного обеспечения;
• выполненные миссии;
• ремонты;
• прогноз ресурса.

Для линии:

• производительность;
• состояние оборудования;
• качество;
• энергопотребление;
• запас материалов;
• причины простоев.

NIST определяет цифровой двойник промышленного производства как синхронизированную виртуальную модель, используемую для представления, диагностики, прогнозирования и оптимизации реального процесса. При этом основными барьерами остаются совместимость, стандарты, проверяемость модели и управление неопределённостью.

Для «10+» цифровая фабрика необходима по пяти причинам.

Масштаб

Управлять миллионами изделий и тысячами поставщиков вручную невозможно.

Гибкость

Цифровая модель позволяет быстрее изменять конструкцию и перенастраивать линию.

Качество

Все операции связываются с конкретным изделием.

Международная сеть

Российский центр может контролировать качество зарубежной площадки без передачи ей всей интеллектуальной собственности.

Обратная связь

Данные эксплуатации возвращаются в проектирование и производство.

Особенно важно создать цифровую нить — непрерывную связь информации от конструкторской модели до утилизации.

Изменение детали должно автоматически отражаться в:

• закупках;
• технологии;
• контроле;
• сервисной документации;
• запасных частях;
• обучении.

В аддитивном производстве цифровая нить должна включать параметры исходного материала, машины, процесса, постобработки и проверки готовой детали. NIST отмечает, что без согласованных требований к данным и связи цифрового двойника с квалификацией детали невозможно надёжно использовать такие модели в критическом производстве.

Цифровая фабрика создаёт и новые риски.

Кибератака на информационную модель может изменить технологический процесс, повредить изделие или похитить документацию.

Поэтому необходимы:

• изолированные производственные контуры;
• разграничение прав;
• цифровая подпись заданий;
• проверка целостности моделей;
• журналирование;
• резервное ручное управление;
• независимое хранение критической документации.

Конечная цель состоит не в создании безлюдного завода.

Цель — предприятие, которое быстрее обучается, стабильно воспроизводит качество и способно массово выпускать постоянно обновляющуюся продуктовую систему.

Глава 17. Наука, образование и человеческий капитал

Деньги, оборудование и инфраструктура не создают технологическое превосходство автоматически.

Каждый процессор, двигатель, сенсор, алгоритм и станок является результатом работы людей, обладающих глубокими знаниями, практическим опытом и способностью объединять несколько дисциплин.

Главным ограничением программы «Россия 10+» может стать не объём финансовых ресурсов, а недостаток специалистов.

Фабрику можно построить за несколько лет. Для формирования научной школы, технолога высокого уровня или руководителя сложного проекта часто требуются десятилетия.

Более того, массовая робототехника изменит саму структуру кадрового спроса.

Потребуются не только исследователи и конструкторы, но и:

• производственные технологи;
• наладчики;
• операторы линий;
• специалисты по качеству;
• разработчики встроенного программного обеспечения;
• инженеры данных;
• сервисные техники;
• преподаватели;
• международные менеджеры;
• специалисты по сертификации;
• эксперты по экспортному контролю.

Поэтому человеческий капитал должен проектироваться как единая система — от школьной лаборатории до фундаментального института и международного совместного предприятия.

17.1. Фундаментальные исследования

Фундаментальная наука изучает явления и закономерности без обязательного немедленного создания коммерческого продукта.

Она формирует основу для технологий, которые могут появиться через десять, двадцать или тридцать лет.

Для «10+» фундаментальные исследования необходимы в следующих областях:

• математика;
• физика;
• химия;
• материаловедение;
• механика;
• теория управления;
• искусственный интеллект;
• квантовые технологии;
• фотоника;
• электроника;
• гидродинамика;
• аэродинамика;
• космическая наука;
• энергетика;
• взаимодействие человека и машины.

Фундаментальная наука не должна финансироваться исключительно по критерию ближайшей окупаемости.

Требование заранее указать конкретный серийный продукт способно уничтожить исследования, результат которых ещё невозможно предсказать.

Но это не означает отсутствия оценки.

Следует различать два вида фундаментальных работ.

Свободные исследования

Учёные самостоятельно формулируют вопросы, исходя из логики науки.

Миссионно ориентированные фундаментальные исследования

Государство определяет широкий технологический вызов, но не предписывает конкретное инженерное решение.

Например:

• новые принципы вычислений;
• автономная навигация без внешних сигналов;
• материалы экстремальных сред;
• долговременное хранение энергии;
• доверенный физический ИИ;
• высокоточные квантовые измерения.

Второй формат связывает науку с национальными задачами, не превращая исследователя в исполнителя технического задания на заранее известное изделие.

Стратегия научно-технологического развития России 2024 года определяет науку и технологии как ключевой фактор ответа на крупные национальные вызовы и требует целостного взаимодействия исследовательских, образовательных, промышленных и государственных организаций.

Для программы «10+» необходим стабильный горизонт фундаментального финансирования не менее десяти лет.

Научная группа не должна ежегодно доказывать существование одной и той же долгосрочной проблемы в новой конкурсной форме.

Но устойчивость финансирования необходимо сочетать с периодической внешней экспертизой.

Оценивать следует:

• качество научного результата;
• международное признание;
• подготовку молодых исследователей;
• создание приборов и методов;
• формирование новой школы;
• влияние на другие направления.

Количество публикаций не может быть единственным критерием.

Одна глубокая работа, изменившая архитектуру сенсора или вычислительной системы, может иметь большее значение, чем десятки второстепенных статей.

17.2. Система прикладных НИОКР

Прикладные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы соединяют фундаментальное знание с промышленным продуктом.

Именно на этом переходе часто возникает разрыв.

Университет или институт создаёт лабораторный результат, но не имеет:

• оборудования для опытной серии;
• специалистов по сертификации;
• заказчика;
• доступа к полигону;
• производственного партнёра;
• капитала для масштабирования.

Промышленное предприятие, в свою очередь, не готово принимать научный риск и требует почти готовое решение.

Чтобы закрыть этот разрыв, необходима многоступенчатая система НИОКР.

Этап 1. Научная концепция

Подтверждается принципиальная возможность.

Этап 2. Лабораторный образец

Технология работает в контролируемой среде.

Этап 3. Функциональный прототип

Создаётся система, выполняющая основную задачу.

Этап 4. Опытный образец

Конструкция адаптируется к реальным условиям.

Этап 5. Опытная линия

Проверяется воспроизводимость и себестоимость.

Этап 6. Пилотная эксплуатация

Технология испытывается у заказчика.

Этап 7. Серийное производство

Создаётся стабильная промышленная цепочка.

Для каждого этапа требуется отдельный тип финансирования и экспертизы.

На ранней стадии доминирует научная оценка.

На средней — инженерная.

На поздней — производственная, финансовая и рыночная.

Нельзя оценивать лабораторную идею по текущей прибыли. Но нельзя продолжать финансирование зрелого изделия, которое не имеет заказчика и не демонстрирует путь к конкурентоспособной цене.

Ключевым участником должен стать квалифицированный заказчик.

Он формулирует реальную задачу, предоставляет условия испытаний и принимает результат не по отчётности, а по достигнутой функции.

Заказчиком может быть:

• промышленная корпорация;
• федеральное ведомство;
• регион;
• оператор инфраструктуры;
• экспортный партнёр;
• специальная государственная организация.

Прикладные НИОКР необходимо финансировать портфелем.

На ранних этапах поддерживаются несколько конкурирующих решений.

По мере продвижения слабые направления закрываются, а капитал концентрируется на лучших.

Это снижает риск преждевременного выбора одной архитектуры и появления технологической монополии.

17.3. Исследовательские университеты

Университет программы «10+» должен одновременно:

• проводить исследования;
• готовить специалистов;
• создавать прототипы;
• работать с промышленностью;
• формировать стартапы;
• участвовать в международной кооперации.

Но не каждый университет обязан охватывать всю технологическую систему.

Необходима специализация.

Один центр может развивать подводную робототехнику и гидроакустику.

Другой — микроэлектронику.

Третий — композиты и аддитивное производство.

Четвёртый — искусственный интеллект и автономную навигацию.

Пятый — космическую робототехнику.

Специализация позволяет концентрировать дорогое оборудование и научные школы.

Одновременно должна существовать национальная сеть доступа.

Исследователь из другого региона должен иметь возможность использовать уникальный стенд или вычислительный центр на прозрачных условиях.

Исследовательский университет не должен превращаться в дешёвое конструкторское бюро промышленной компании.

Его задача — создавать новые знания и готовить людей, способных работать с неопределённостью.

Но промышленный партнёр необходим для проверки реальности задачи.

Оптимальная модель включает:

• долгосрочную лабораторию;
• совместный центр с предприятием;
• доступ студентов к реальным проектам;
• защиту академической свободы;
• понятные права на интеллектуальную собственность;
• возможность создания новой компании.

Права на разработку должны распределяться заранее.

Если университету запрещено коммерциализировать результат, исследователи теряют стимул.

Если промышленный партнёр не получает достаточных прав, он не будет вкладывать капитал.

Если государство полностью отказывается от прав на технологию, созданную за публичные средства, снижается общественная возвратность.

Поэтому необходимы типовые модели:

• государственная открытая технология;
• совместный патент;
• исключительная лицензия;
• неисключительная лицензия;
• доля университета и государства в компании;
• право государства на применение в критической сфере.

17.4. Национальные инженерные школы

Инженерная школа отличается от обычной образовательной программы тем, что готовит специалиста внутри реального технологического цикла.

Студент должен не только изучить дисциплину, но и пройти путь:

• постановки задачи;
• расчёта;
• моделирования;
• проектирования;
• изготовления;
• испытания;
• анализа отказа;
• доработки;
• подготовки производства.

Для «10+» необходимы школы по направлениям:

• робототехника;
• микроэлектроника;
• физический ИИ;
• связь;
• автономная навигация;
• двигатели;
• энергетика;
• материалы;
• станкостроение;
• морские системы;
• космические системы;
• производственная автоматизация.

Российская программа передовых инженерных школ уже строится вокруг партнёрства университетов и высокотехнологичных компаний. В 2025/26 учебном году такие школы предлагали сотни образовательных программ, разработанных при участии промышленных партнёров, а к 2030 году предусмотрено расширение сети до ста школ.

Для «10+» существующий механизм необходимо дополнить национальной специализацией и общими стандартами результата.

Школа должна оцениваться не только количеством учащихся и соглашений, но и тем, сколько её разработок:

• прошло испытания;
• внедрено в производство;
• используется в серийной продукции;
• создало новую компанию;
• привлекло внебюджетный капитал;
• вышло на экспорт.

Актуальная система рейтинга передовых инженерных школ уже учитывает взаимодействие с компаниями, соответствие национальной научно-технологической стратегии, академическое признание и привлечение внебюджетных средств. Для «10+» к этим критериям следует добавить технологическую независимость, серийность и применение в четырёх средах.

Национальная инженерная школа должна иметь собственную материальную базу:

• мастерскую;
• станки;
• лабораторию электроники;
• вычислительные мощности;
• полигон;
• систему испытаний;
• доступ к производственной линии.

Обучение робототехнике исключительно через лекции и компьютерное моделирование недостаточно.

Инженер должен увидеть, как теоретически правильная конструкция сталкивается с вибрацией, перегревом, производственным допуском и ошибкой сборки.

17.5. Подготовка производственных специалистов

Массовая индустрия не может состоять только из исследователей и конструкторов.

Для её работы необходимы:

• операторы станков;
• наладчики;
• сборщики;
• технологи;
• электромеханики;
• специалисты по пайке;
• специалисты по композитам;
• метрологи;
• операторы аддитивного оборудования;
• контролёры качества;
• сервисные техники;
• мастера производственных участков.

Именно недостаток таких кадров способен ограничить рост быстрее, чем нехватка инженеров высшего уровня.

Производственная подготовка должна строиться на базе:

• колледжей;
• техникумов;
• корпоративных центров;
• учебных фабрик;
• региональных кластеров;
• дуального образования.

Студент должен значительную часть времени работать с реальным оборудованием.

Предприятие участвует в формировании программы, предоставляет наставников и принимает квалификационный экзамен.

Государство обеспечивает стандарт, финансирует базовую инфраструктуру и создаёт возможность перехода между регионами и компаниями.

Для каждой профессии нужен цифровой профиль компетенций.

Например, оператор аддитивного производства должен уметь:

• подготовить модель;
• проверить материал;
• настроить оборудование;
• контролировать процесс;
• выполнить постобработку;
• оценить дефект;
• заполнить цифровой паспорт.

Недостаточно обучить человека нажимать кнопку конкретной иностранной машины.

Он должен понимать физику процесса и уметь перейти на другое оборудование.

Профессии будут постоянно меняться.

Поэтому система должна предусматривать регулярное повышение квалификации и короткие модули переподготовки.

Работник получает не одну специальность на всю жизнь, а базовую инженерно-производственную основу и набор обновляемых квалификаций.

17.6. Подготовка операторов

Оператор автономной системы отличается от водителя или пилота традиционной машины.

Он может одновременно контролировать несколько аппаратов, задавать миссии, оценивать данные и вмешиваться только при исключительной ситуации.

По мере роста автономности физическая нагрузка снижается, но возрастает когнитивная.

Оператор должен понимать:

• пределы системы;
• уровень достоверности данных;
• причины предупреждений;
• порядок безопасного вмешательства;
• правила связи;
• кибербезопасность;
• ответственность;
• действия при отказе.

Нельзя обучать оператора только стандартному режиму.

Большая часть подготовки должна быть посвящена:

• потере связи;
• ошибке навигации;
• отказу сенсора;
• изменению погоды;
• конфликту между аппаратами;
• неправильной рекомендации ИИ;
• аварийному завершению миссии.

Основным инструментом становятся симуляторы.

Они позволяют многократно воспроизводить редкие и опасные события без риска для техники и людей.

Но симулятор обязан соответствовать реальной системе. Если поведение модели отличается от аппарата, обучение создаёт ложную уверенность.

Необходима многоуровневая сертификация операторов:

1. отдельный аппарат;
2. группа аппаратов;
3. промышленный объект;
4. межсредовая система;
5. критическая инфраструктура;
6. подготовка инструкторов.

Лицензия должна быть привязана не только к типу машины, но и к характеру операции.

Управление малым аппаратом на закрытой территории и координация группы над городом требуют разных компетенций.

17.7. Международные образовательные программы

Образование является одним из наиболее сильных инструментов долгосрочной экспортной экспансии.

Страна, которая обучает инженеров и операторов партнёра, формирует:

• доверие;
• профессиональные связи;
• совместную терминологию;
• совместимость стандартов;
• привычку к определённой платформе;
• долгосрочный спрос на оборудование.

Международная образовательная программа «10+» должна иметь несколько уровней.

Базовое университетское образование

Иностранные студенты обучаются в российских университетах по профильным специальностям.

Совместные программы

Российский и зарубежный университет выдают совместную квалификацию.

Национальные учебные центры

Создаются в стране-партнёре вместе с производственным или сервисным предприятием.

Короткая профессиональная подготовка

Для операторов, техников и руководителей.

Программа преподавателей

Готовятся специалисты, способные самостоятельно обучать следующие поколения.

Исследовательские аспирантуры

Молодые учёные участвуют в совместных лабораториях и технологических миссиях.

Экспорт образования не должен означать простое воспроизведение российской программы на другом языке.

Необходимо учитывать:

• местную промышленность;
• климат;
• законодательство;
• национальные задачи;
• уровень базовой подготовки;
• доступное оборудование.

В одной стране приоритетом станет сельскохозяйственная робототехника, в другой — морская, в третьей — добывающая промышленность.

Российское ядро обеспечивает общую платформу, а национальный модуль адаптирует её к местным условиям.

Образовательное сотрудничество также может стать первым этапом входа на рынок.

Сначала создаётся лаборатория и проводится обучение.

Затем появляются пилотные проекты.

После этого — сервисный центр и локальное производство.

17.8. Привлечение российских специалистов из-за рубежа

Российские учёные, инженеры и технологические предприниматели работают во многих странах и компаниях мира.

Их возвращение или включение в российские проекты способно существенно ускорить развитие «10+».

Но недостаточно призывать специалистов к возвращению по мотивам патриотизма.

Необходимо предложить профессиональные условия:

• современное оборудование;
• конкурентоспособное вознаграждение;
• долгосрочный контракт;
• научную автономию;
• сильную команду;
• доступ к капиталу;
• возможность коммерциализации;
• понятную карьеру;
• качественную бытовую среду для семьи.

Следует различать несколько форм участия.

Полное возвращение

Специалист переезжает в Россию и возглавляет лабораторию, компанию или технологическую миссию.

Двойная аффилиация

Он часть времени работает в России и часть — в зарубежном центре.

Дистанционное участие

Проводит экспертизу, обучение и консультации.

Совместная компания

Создаёт российское подразделение или предприятие с доступом к международному рынку.

Научная сеть

Участвует в проектах и руководстве молодыми исследователями без обязательного переезда.

Такая гибкость значительно расширяет круг потенциальных участников.

Особое значение имеет защита специалиста от административной перегрузки.

Человек, вернувшийся для разработки технологии, не должен большую часть времени тратить на отчётность, закупочные процедуры и согласования.

Для ведущих команд необходим режим научно-технологической автономии с персональной ответственностью за результат.

Одновременно нельзя строить программу вокруг единичных «звёзд».

Сильный руководитель должен создавать школу, передавать знания и формировать устойчивую команду.

Критерием успешного привлечения является не сам переезд известного специалиста, а появление работающего центра и следующего поколения кадров.

17.9. Привлечение иностранных учёных и инженеров

Технологическое превосходство невозможно создать исключительно через национальную изоляцию.

Научные центры-лидеры исторически привлекали специалистов из разных стран и объединяли их вокруг крупных задач.

Россия может быть привлекательна для иностранных инженеров благодаря:

• масштабным проектам;
• доступу к экспериментальной инфраструктуре;
• долгосрочному финансированию;
• участию в космических, арктических и энергетических программах;
• возможности создать лабораторию;
• доступу к рынкам стран-партнёров.

Особенно перспективно привлечение специалистов из государств, стремящихся диверсифицировать зависимость от западных или китайских технологических центров.

Необходимо создать прозрачные режимы:

• научных виз;
• ускоренного признания квалификации;
• долгосрочного проживания;
• защиты интеллектуальной собственности;
• международных контрактов;
• вывоза законно полученного дохода;
• участия семьи;
• медицинского и образовательного обеспечения.

При этом работа иностранного специалиста с критической технологией требует системы допуска и защиты информации.

Но ограничения должны быть риск-ориентированными.

Чрезмерная закрытость может лишить программу научного обмена, а полная открытость — создать неконтролируемую утечку.

Оптимальна модульная архитектура проектов.

Иностранная команда может работать над материалом, сенсором, гражданским алгоритмом или производственным процессом, не получая доступа ко всей системе специального назначения.

Необходимо также использовать международные совместные центры на территории стран-партнёров.

Российское участие в зарубежной лаборатории может быть не менее ценным, чем физический переезд исследователя в Россию.

Главное — права на результат, доступ к данным и возможность интеграции технологии в «10+».

17.10. Система оценки научных результатов

Неверная система оценки способна разрушить даже хорошо финансируемую научную программу.

Если главным показателем становится количество публикаций, исследователи начинают оптимизировать работу под публикационную отчётность.

Если оцениваются только патенты, появляется большое количество юридически оформленных, но экономически бесполезных решений.

Если главным становится немедленный доход, фундаментальные исследования прекращаются.

Поэтому оценка должна различаться по стадиям.

Фундаментальная наука

Критерии:

• научная новизна;
• качество публикаций;
• международная экспертиза;
• создание метода;
• подготовка исследователей;
• формирование школы;
• доступность данных и приборов;
• влияние на смежные области.

Прикладное исследование

Критерии:

• подтверждение принципа;
• воспроизводимость;
• технические характеристики;
• сравнительный мировой уровень;
• защищаемая интеллектуальная собственность;
• наличие промышленного партнёра;
• переход к прототипу.

Опытно-конструкторская работа

Критерии:

• работающий образец;
• прохождение испытаний;
• надёжность;
• себестоимость;
• готовность производства;
• подтверждённый заказчик;
• соответствие стандартам.

Серийная технология

Критерии:

• объём выпуска;
• качество;
• доля российских компонентов;
• производительность;
• экспорт;
• повторные заказы;
• возврат инвестиций;
• развитие следующего поколения.

Одна организация может вести проекты разных стадий, но каждый должен оцениваться по соответствующим критериям.

Необходимо отказаться от универсального показателя, применяемого одновременно к математической лаборатории, заводу и экспортному оператору.

Экспертиза должна быть:

• профессиональной;
• независимой;
• периодической;
• международно сопоставимой;
• защищённой от конфликта интересов.

Для критических технологий часть результатов будет закрытой. Но закрытость не должна означать отсутствие внешней профессиональной оценки.

Можно создать несколько уровней экспертных советов с соответствующим допуском.

Особое значение имеет право на отрицательный результат.

В науке доказательство невозможности определённого подхода может быть ценным, если оно качественно получено и предотвращает дальнейшие расходы.

Но повторяющееся отсутствие результата при сохранении финансирования требует пересмотра команды или направления.

Система должна поощрять не обещания максимального успеха, а честную оценку риска.

При подаче проекта исследователь обязан указать:

• ключевые неопределённости;
• альтернативные подходы;
• условия провала;
• критерий прекращения;
• возможное применение частичного результата.

Это позволяет управлять портфелем технологических миссий, не превращая неизбежные научные неудачи в административные нарушения.

Человеческий капитал как самовоспроизводящаяся система

Главный результат главы 17 должен измеряться не количеством подготовленных специалистов за один год.

Необходимо создать самовоспроизводящуюся систему:

1. школьник получает доступ к современной образовательной платформе;
2. студент участвует в реальном инженерном проекте;
3. молодой исследователь работает в оснащённой лаборатории;
4. инженер получает доступ к опытному производству;
5. технолог переводит разработку в серию;
6. предприниматель создаёт компанию;
7. предприятие выходит на экспорт;
8. опыт возвращается в университет;
9. новое поколение начинает с более высокого уровня.

Если эта цепочка работает, программа продолжает развиваться после завершения первоначального государственного финансирования.

Если она разорвана, построенные центры и заводы постепенно теряют компетенции.

Именно поэтому расходы на образование, научные школы и подготовку производственных специалистов не должны считаться второстепенной социальной частью «10+».

Это инвестиции в главный актив программы — способность России непрерывно создавать новые поколения технологий.

Материалы, двигатели, станки, цифровые фабрики, наука и образование образуют единый производственный контур.

Научная школа создаёт принцип.

Инженер превращает его в конструкцию.

Материаловед обеспечивает физические свойства.

Технолог формирует процесс.

Станок создаёт деталь.

Испытательная система доказывает качество.

Цифровая фабрика обеспечивает серию.

Образовательная система готовит людей, способных создать следующее поколение.

Только при соединении всех этих элементов «Россия 10+» сможет перейти от отдельных выдающихся достижений к устойчивому технологическому превосходству.

******

Часть IV. Робототехника четырёх сред

Первые три части книги определили экономические, технологические и институциональные основания программы «Россия 10+». Теперь необходимо перейти от общей архитектуры к конкретным классам продукции.

Робототехника четырёх сред не должна развиваться как набор независимых отраслевых программ. Наземные, морские, воздушные и космические системы используют общие вычислительные модули, средства связи, программные платформы, энергетические решения и сенсоры. Однако условия их физической эксплуатации принципиально различаются.

Наземная машина сталкивается с препятствиями, людьми, дорожной инфраструктурой, почвой и строительными объектами. Надводное судно должно учитывать волнение, течения, международные правила навигации и удалённость от сервисной базы. Подводный аппарат действует при ограниченной связи, высоком давлении и невозможности использования обычной спутниковой навигации. Воздушные и космические платформы предъявляют особые требования к массе, надёжности и управлению движением.

Поэтому продуктовая стратегия должна объединять два противоположных принципа.

Первый — максимальная унификация внутреннего технологического ядра.

Второй — глубокая специализация конечной системы под конкретную среду и задачу.

Программа «10+» должна создавать не универсальную машину, одинаково работающую повсюду, а семейства платформ, построенных на общих стандартах и компонентах.

Глава 18. Наземные гражданские системы

Наземная робототехника должна стать крупнейшим по количеству изделий сегментом программы «Россия 10+».

Именно на суше сосредоточена основная часть мировой экономической деятельности: промышленность, сельское хозяйство, строительство, транспорт, складская логистика, добыча ресурсов и коммунальное хозяйство. Большинство наземных операций повторяется, измеряется и может быть частично или полностью автоматизировано.

Наземные машины обладают важным преимуществом перед воздушными, морскими и космическими аппаратами: во многих случаях к ним можно получить физический доступ. Их проще ремонтировать, заряжать, модернизировать и возвращать в эксплуатацию.

Одновременно наземная среда чрезвычайно сложна для автономного управления. Машина должна различать людей, животных, транспорт, рельеф, дорожные знаки, технологическое оборудование и временные препятствия. Она действует в пространстве, изначально созданном преимущественно для человека.

Поэтому основной путь развития наземной автономности проходит от контролируемых территорий к менее предсказуемой среде:

1. закрытая производственная площадка;
2. склад;
3. карьер или сельскохозяйственное поле;
4. порт или строительный объект;
5. выделенная дорога;
6. дороги общего пользования;
7. сложная городская среда.

Чем менее структурирована территория, тем выше требования к искусственному интеллекту, сенсорам, регулированию и ответственности.

18.1. Автономный транспорт

Автономный транспорт включает не только беспилотный легковой автомобиль.

К этому классу относятся:

• грузовые платформы;
• карьерные самосвалы;
• промышленные тягачи;
• транспорт внутри предприятий;
• сельскохозяйственные машины;
• коммунальная техника;
• пассажирские шаттлы;
• транспорт удалённых территорий;
• роботизированные средства последнего километра.

Экономически наиболее зрелыми являются системы, работающие на закрытых территориях.

На складе, заводе или в карьере можно заранее определить:

• маршруты;
• скоростные ограничения;
• зоны остановки;
• порядок взаимодействия с людьми;
• правила приоритета;
• состояние покрытия;
• средства связи;
• аварийные сценарии.

Это сокращает количество непредсказуемых ситуаций и позволяет быстрее доказать безопасность.

Значительно сложнее эксплуатация на дорогах общего пользования. Машина должна взаимодействовать с водителями, пешеходами, велосипедистами, временной разметкой, дорожными работами и нестандартным поведением участников движения.

В июне 2026 года Всемирный форум ЕЭК ООН по гармонизации правил в области транспортных средств утвердил первый глобальный нормативный контур для полностью автоматизированных систем вождения. Он основан не на демонстрации отдельных тестовых сценариев, а на системе управления безопасностью, доказательстве безопасности, контроле жизненного цикла и наблюдении за поведением машины после допуска к эксплуатации.

Это отражает важный переход.

Автономный транспорт больше нельзя сертифицировать только как традиционный автомобиль с дополнительным программным обеспечением. Необходимо проверять весь комплекс:

• процессы разработки;
• наборы данных;
• моделирование;
• реальные испытания;
• кибербезопасность;
• программные обновления;
• регистрацию критических событий;
• эксплуатационный мониторинг.

Для России первым массовым рынком должны стать не роботакси в крупнейших городах, а коммерческие транспортные контуры с измеримым экономическим эффектом:

• перевозки между производственными корпусами;
• транспортировка руды;
• логистика портов;
• движение по выделенным промышленным маршрутам;
• снабжение удалённых объектов;
• коммунальные операции;
• сельскохозяйственные перевозки.

Автономная транспортная платформа должна быть модульной.

Общими могут быть:

• шасси;
• вычислительный модуль;
• силовой привод;
• система безопасности;
• связь;
• навигация;
• интерфейс полезной нагрузки.

На одно шасси могут устанавливаться грузовой кузов, контейнерная площадка, коммунальное оборудование или производственный модуль.

Экономика должна оцениваться не стоимостью самого транспортного средства, а стоимостью перевезённой тонны или выполненной операции.

Следует учитывать:

• загрузку;
• энергопотребление;
• ремонт;
• состояние дороги;
• число операторов;
• простой;
• зарядную инфраструктуру;
• срок службы;
• страхование.

Полная автономность не всегда является наиболее выгодной.

На ранних этапах может использоваться модель, при которой один удалённый оператор контролирует несколько машин и вмешивается только при нестандартной ситуации. По мере накопления данных доля самостоятельных операций увеличивается.

Главным условием масштабирования является переход от демонстрации к промышленной эксплуатации. Аппарат должен работать не несколько часов на полигоне, а тысячи часов в реальном производственном цикле.

18.2. Сельскохозяйственные машины

Сельское хозяйство создаёт большой спрос на наземную робототехнику благодаря повторяемости операций, значительным территориям и дефициту кадров в сельской местности.

Автономные платформы могут выполнять:

• подготовку почвы;
• посев;
• внесение удобрений;
• прополку;
• точечную обработку растений;
• орошение;
• сбор отдельных видов урожая;
• транспортировку;
• наблюдение за животными;
• работу в теплицах;
• обслуживание садов.

Классическая сельскохозяйственная механизация была основана на увеличении мощности и размеров машин. Один тяжёлый трактор заменял большое количество ручного труда.

Роботизация позволяет перейти к другой модели: вместо одной крупной машины используется группа меньших платформ.

Такие аппараты могут:

• работать дольше;
• точнее выполнять операцию;
• оказывать меньшее давление на почву;
• обрабатывать отдельное растение;
• распределяться по территории;
• продолжать работу при отказе одной единицы.

Но малые машины не всегда эффективнее крупных. Для глубокой обработки почвы или перевозки значительной массы тяжёлая техника остаётся необходимой.

Поэтому продуктовая система должна включать:

1. автономные версии существующих тяжёлых машин;
2. малые специализированные роботы;
3. воздушные аппараты наблюдения и обработки;
4. спутниковые данные;
5. программную систему управления хозяйством.

Сельскохозяйственная автономность требует особого машинного зрения.

Система должна различать:

• культурные растения;
• сорняки;
• камни;
• края поля;
• людей;
• животных;
• сельскохозяйственную технику;
• изменение рельефа;
• состояние почвы.

Модели необходимо обучать на конкретных культурах и региональных условиях.

Российское сельское хозяйство может стать крупным полигоном благодаря разнообразию климата, почв и масштабов хозяйств. Однако серийный продукт должен учитывать не только крупные агрохолдинги.

Для малого и среднего хозяйства приобретение собственной сложной машины может быть слишком дорогим. Поэтому необходима сервисная модель.

Робототехнический оператор предоставляет услугу:

• посева;
• анализа состояния посевов;
• точечного внесения;
• механического удаления сорняков;
• мониторинга;
• сбора данных.

Оплата производится за гектар или выполненную операцию.

Такая модель расширяет рынок и повышает загрузку техники.

Для международной экспансии сельскохозяйственные платформы особенно привлекательны, поскольку их применение носит очевидно гражданский характер и создаёт устойчивый спрос на:

• аппараты;
• компоненты;
• программное обеспечение;
• агрономические модели;
• связь;
• обучение;
• сервис.

Но экспортировать необходимо не российский аппарат в неизменном виде, а адаптированную агротехнологическую систему.

18.3. Складская и логистическая робототехника

Складская робототехника является одним из самых подходящих сегментов для быстрого массового внедрения.

Склад представляет собой контролируемое пространство:

• маршруты известны;
• пол относительно ровный;
• объекты имеют цифровую идентификацию;
• доступ людей можно регулировать;
• связь стабильна;
• зарядная инфраструктура расположена рядом.

Основные классы систем:

• автономные транспортные тележки;
• мобильные роботы;
• сортировочные системы;
• роботизированные погрузчики;
• манипуляторы комплектации;
• автоматические склады;
• инвентаризационные аппараты;
• роботы последнего метра внутри предприятия.

В традиционной автоматизации машина следует по фиксированной траектории — магнитной линии, рельсу или установленным меткам.

Современная мобильная платформа строит карту, объезжает препятствия и динамически выбирает маршрут.

Это повышает гибкость, но усложняет безопасность.

В одном пространстве могут одновременно работать:

• люди;
• погрузчики;
• роботы разных типов;
• временно размещённые грузы;
• уборочная техника.

Необходимо создать единый диспетчерский уровень, который распределяет задания и предотвращает транспортные конфликты.

Наиболее перспективен переход от отдельных роботов к комплексной системе склада.

Она объединяет:

• управление запасами;
• прогнозирование заказов;
• планирование перемещений;
• роботизированную комплектацию;
• контроль качества;
• зарядку;
• техническое обслуживание.

При этом заказчик не должен становиться полностью зависимым от одного производителя оборудования.

Национальные стандарты «10+» должны обеспечивать совместимость базовых функций:

• идентификации;
• координат;
• задач;
• приоритетов;
• аварийной остановки;
• доступа к зарядной станции;
• передачи состояния.

Для экспорта складская система может поставляться как готовый промышленный пакет:

• программная платформа;
• парк мобильных роботов;
• манипуляторы;
• сеть связи;
• зарядная инфраструктура;
• обучение;
• сопровождение запуска.

Складская робототехника способна обеспечить крупные серии микроконтроллеров, двигателей, лидаров и аккумуляторных модулей. Поэтому её следует рассматривать как один из базовых рынков российской компонентной промышленности.

18.4. Горнодобывающие платформы

Горнодобывающий сектор является одним из наиболее экономически привлекательных рынков наземной автономности.

Карьеры, шахты и обогатительные предприятия характеризуются:

• повторяемыми маршрутами;
• тяжёлыми условиями;
• высокой стоимостью простоя;
• повышенным риском для человека;
• крупными объёмами грузов;
• наличием единого промышленного оператора.

Автономными могут быть:

• самосвалы;
• буровые установки;
• погрузчики;
• транспортёры;
• инспекционные роботы;
• машины подготовки дорог;
• системы контроля устойчивости бортов;
• платформы отбора проб.

Главный экономический эффект формируется не только за счёт сокращения числа водителей.

Автономная машина может:

• двигаться с более стабильной скоростью;
• сокращать интервалы;
• работать в непрерывном режиме;
• точнее соблюдать маршрут;
• уменьшать износ;
• заранее сообщать о неисправности;
• оптимизировать расход энергии.

Но роботизация карьера требует общей цифровой модели.

Недостаточно заменить человека в кабине. Необходимо связать добычу, погрузку, транспорт, дробление, состояние дорог, энергетические ограничения и техническое обслуживание.

Отдельный аппарат не сможет оптимизировать систему без данных о всей производственной цепочке.

Для подземной добычи особое значение имеют:

• связь;
• навигация без спутникового сигнала;
• обнаружение газа;
• устойчивость к пыли;
• пожарная безопасность;
• аварийное возвращение;
• защищённая энергетика.

Российские добывающие компании способны стать квалифицированными заказчиками программы. Они располагают реальными объектами, экономической мотивацией и возможностью финансировать масштабное внедрение.

Экспортный потенциал существует в странах Африки, Азии и Латинской Америки, где добывающая отрасль является важной частью экономики, но собственная робототехническая база ограничена.

Оптимальный экспортный продукт — не отдельный автономный самосвал, а роботизированный участок добычи:

• машины;
• связь;
• навигация;
• диспетчеризация;
• цифровой двойник;
• сервис;
• подготовка персонала.

18.5. Строительные машины

Строительная робототехника объединяет автономные машины, цифровое проектирование и постоянный контроль соответствия фактического объекта проекту.

К возможным применениям относятся:

• земляные работы;
• планировка;
• бурение;
• перемещение материалов;
• укладка дорожного покрытия;
• нанесение разметки;
• монтаж;
• сварка;
• печать конструкций;
• контроль качества;
• обследование сооружений.

Строительная площадка сложнее склада или карьера.

Она постоянно меняется. Появляются новые конструкции, временные дороги, люди, техника и материалы. Карта быстро устаревает.

Поэтому строительный робот должен быть связан с информационной моделью объекта.

Проект определяет:

• где находится будущая конструкция;
• какие операции уже выполнены;
• какие допуски разрешены;
• какие зоны доступны;
• какие машины должны работать дальше.

Робототехническая система постоянно сравнивает проект и фактическое состояние.

Это позволяет не только автоматизировать операцию, но и раньше обнаруживать отклонения.

Наиболее реалистичен постепенный переход.

Сначала автоматизируются отдельные операции на хорошо подготовленной территории. Затем несколько машин объединяются общей системой планирования.

Полностью автономная строительная площадка остаётся сложной целью из-за большого количества нестандартных решений.

Для массового рынка важна возможность модернизировать существующую технику.

Не каждое предприятие готово заменить весь парк. Поэтому программа должна включать комплекты роботизации:

• сенсоры;
• электронное управление;
• вычислитель;
• связь;
• программное обеспечение;
• системы безопасности.

Такая модернизация позволяет быстрее создать рынок и использовать уже имеющиеся машины.

Для зарубежных проектов Россия может предлагать роботизированное строительство вместе с инфраструктурным контрактом. Автономные машины используются при строительстве дорог, портов, промышленных объектов и новых городских районов, после чего остаются в национальной экономике партнёра.

18.6. Коммунальная техника

Коммунальное хозяйство представляет собой один из крупнейших потенциальных рынков массовой наземной робототехники.

К задачам относятся:

• уборка улиц;
• удаление снега;
• уход за зелёными территориями;
• сбор отходов;
• обследование труб;
• очистка водоотводов;
• нанесение разметки;
• обслуживание освещения;
• инспекция дорог;
• контроль городской среды.

Коммунальные операции повторяются ежедневно или сезонно, имеют понятные маршруты и финансируются через муниципальные бюджеты или операторов инфраструктуры.

Однако городская робототехника должна работать рядом с людьми. Поэтому требования к безопасности особенно высоки.

Платформа должна:

• двигаться с ограниченной скоростью;
• уверенно обнаруживать человека;
• иметь физический аварийный контур;
• предупреждать о начале движения;
• безопасно останавливаться;
• регистрировать критические события;
• допускать удалённое вмешательство;
• сохранять управляемость при плохой погоде.

Россия обладает естественным преимуществом в создании коммунальных систем для холодного климата.

Работа при снеге, льде, низкой температуре, загрязнении оптики и резком изменении освещения должна стать отдельной технологической специализацией.

Но система, разработанная только для российских зимних условий, не будет универсальным экспортным продуктом. Необходимы климатические конфигурации:

• холодная;
• тропическая;
• пустынная;
• прибрежная;
• высокогорная.

Муниципалитету выгоднее приобретать не отдельные машины, а услугу с гарантированным результатом:

• убранная площадь;
• обследованная сеть;
• очищенный маршрут;
• сокращение времени реагирования.

Это создаёт модель долгосрочного операторского контракта, в которой производитель отвечает за готовность парка.

18.7. Роботы для опасных производств

Опасные производства являются одной из областей, где экономическая и социальная целесообразность роботизации наиболее очевидна.

К ним относятся:

• химические предприятия;
• атомная энергетика;
• нефтегазовые объекты;
• металлургия;
• подземные сооружения;
• пожароопасные производства;
• зоны высокой температуры;
• радиационные объекты;
• аварийные здания;
• резервуары и замкнутые пространства.

Главная задача — снизить необходимость присутствия человека в среде, где ошибка или отказ способны привести к тяжёлым последствиям.

Роботы могут выполнять:

• обследование;
• измерение;
• отбор проб;
• перенос оборудования;
• очистку;
• техническое обслуживание;
• поиск утечки;
• контроль температуры;
• визуальную инспекцию;
• локальные ремонтные операции.

Такие системы обычно выпускаются меньшими сериями, но имеют высокую стоимость и технологическую сложность.

Особые требования:

• герметичность;
• стойкость материалов;
• взрывобезопасность;
• радиационная устойчивость;
• резервированное управление;
• работа при потере связи;
• возможность дезактивации или очистки;
• точная регистрация действий.

Полная автономность в опасной среде может быть полезна, но не всегда необходима.

Во многих операциях предпочтительна дистанционно управляемая машина с автоматической стабилизацией и защитой от опасной команды.

Человек сохраняет содержательный контроль, а автоматика предотвращает столкновение, опрокидывание или выход за установленные границы.

Для России этот сегмент может стать высокомаржинальным экспортным направлением благодаря компетенциям в атомной, энергетической, металлургической и добывающей промышленности.

18.8. Массовый экспорт наземных платформ

Наземная робототехника должна стать главным количественным экспортным сегментом программы «10+».

Но выход на мировой рынок нельзя строить вокруг одной универсальной платформы.

Необходима многоуровневая экспортная матрица.

Массовые простые системы

Образовательные, складские, коммунальные и лёгкие сельскохозяйственные аппараты.

Профессиональные отраслевые платформы

Для добычи, промышленности, строительства и крупных хозяйств.

Инфраструктурные комплексы

Роботизированный склад, карьер, порт, коммунальная служба или логистическая сеть.

Компоненты

Приводы, контроллеры, сенсоры, связь, энергетические модули.

Производственные линии

Сборка и локализация наземных систем в стране-партнёре.

Массовый экспорт требует способности конкурировать по полной стоимости жизненного цикла.

Покупатель должен получить:

• доступные запасные части;
• понятное программное обеспечение;
• локальный сервис;
• обучение;
• финансирование;
• возможность модернизации;
• гарантию поддержки.

Российская модель может строиться вокруг открытой прикладной периферии и контролируемого технологического ядра.

Партнёр получает возможность создавать собственные кузова, инструменты, отраслевые приложения и сервисы. Россия сохраняет контроль над базовой вычислительной платформой, стандартами, критическими компонентами и системой обновлений.

Первым этапом экспансии должны становиться рынки, где российские преимущества наиболее очевидны:

• тяжёлый климат;
• удалённость;
• слабая связь;
• добывающая промышленность;
• крупное сельское хозяйство;
• государственные инфраструктурные программы;
• потребность в локализации.

Глава 19. Наземные специальные системы

Специальная наземная робототехника применяется там, где основным критерием является не максимальная коммерческая отдача, а безопасность людей, устойчивость государства и выполнение задач в опасной среде.

К этому сегменту относятся инженерные, спасательные, охранные, эвакуационные и военные платформы.

Многие из них используют гражданскую технологическую основу:

• электрический привод;
• машинное зрение;
• навигацию;
• манипуляторы;
• аккумуляторы;
• связь;
• серийную механику.

Но специальная система отличается:

• повышенной надёжностью;
• защищённой связью;
• устойчивостью к повреждению;
• особыми режимами управления;
• ограниченным доступом к программному обеспечению;
• специальной сертификацией.

Главная промышленная задача заключается в том, чтобы не создавать каждый специальный аппарат с нуля. Общие шасси, приводы и вычислительные модули должны переходить между гражданскими и государственными применениями, а специальная функция формироваться полезной нагрузкой и защищённым программным контуром.

19.1. Инженерные и спасательные роботы

Инженерные и спасательные роботы предназначены для работы в разрушенной, загрязнённой или физически опасной среде.

Они могут использоваться при:

• обрушении зданий;
• пожаре;
• промышленной аварии;
• утечке газа;
• радиационном происшествии;
• наводнении;
• землетрясении;
• повреждении тоннеля;
• аварии на транспорте.

К основным классам относятся:

• малые разведывательные аппараты;
• гусеничные платформы;
• тяжёлые инженерные машины;
• роботы-манипуляторы;
• средства доставки оборудования;
• мобильные ретрансляторы;
• сенсорные станции.

Малый робот способен проникнуть в пространство, недоступное человеку. Он передаёт изображение, тепловую картину, звук и показания среды.

Тяжёлая машина может перемещать обломки, создавать проход, транспортировать оборудование или поддерживать повреждённую конструкцию.

Спасательный робот должен сохранять работоспособность при:

• пыли;
• воде;
• высокой температуре;
• плохом освещении;
• потере спутникового сигнала;
• нестабильной связи;
• деформированном рельефе.

В такой среде максимальная автономность не всегда является главной целью.

Приоритетны:

1. надёжность;
2. простота управления;
3. быстрый запуск;
4. физическая проходимость;
5. устойчивость связи;
6. ремонтопригодность.

Автономные функции должны помогать оператору:

• удерживать равновесие;
• обходить очевидное препятствие;
• возвращаться по пройденному пути;
• строить локальную карту;
• поддерживать связь через другие аппараты.

Система не должна неожиданно менять задачу в условиях, где неправильное действие может ухудшить положение пострадавшего.

Для государственных служб необходим типовой робототехнический модуль реагирования:

• транспортный контейнер;
• несколько аппаратов;
• автономное энергоснабжение;
• связь;
• центр управления;
• комплект сенсоров;
• ремонтный набор;
• симулятор подготовки.

Главное условие — постоянная эксплуатационная готовность. Техника должна регулярно использоваться на учениях и профилактических обследованиях.

19.2. Системы разминирования

Робототехника разминирования предназначена прежде всего для уменьшения риска для специалистов и гражданского населения.

К этому сегменту относятся системы:

• дистанционного обследования;
• обнаружения опасных объектов;
• маркировки территории;
• механической очистки;
• перемещения подозрительных предметов;
• документирования;
• контроля качества выполненной работы.

Разминирование нельзя полностью свести к работе одной машины.

Оно представляет собой строго организованный процесс:

1. сбор информации;
2. обследование;
3. определение границ опасной территории;
4. применение подходящего технического средства;
5. проверка результата;
6. документирование;
7. официальное освобождение территории.

Робот может выполнять опасную физическую операцию, но решение о признании участка безопасным должно приниматься уполномоченными специалистами по установленной процедуре.

В гражданском гуманитарном применении особенно важны:

• низкая стоимость;
• ремонт в полевых условиях;
• простое обучение;
• возможность работы на разных типах почвы;
• картографирование;
• регистрация обработанной территории;
• контроль ложных сигналов.

Система обнаружения не должна оцениваться только по чувствительности. Чрезмерное количество ложных тревог делает операцию медленной и дорогой.

Поэтому необходима комбинация сенсоров и опытного оператора.

Роботизированное разминирование является перспективным экспортным направлением для восстановления территорий после конфликтов. Но оно должно регулироваться отдельно от экспорта боевых систем.

Поставляемый пакет должен включать:

• техническое средство;
• обучение;
• правила безопасности;
• сервис;
• картографическую систему;
• контроль качества;
• защитное оборудование;
• методику документирования.

19.3. Транспортные и эвакуационные платформы

Специальные транспортные платформы предназначены для перевозки грузов или людей в условиях повышенного риска.

Они могут применяться:

• спасательными службами;
• пожарными подразделениями;
• промышленными аварийными командами;
• медицинскими службами;
• государственными структурами;
• военными подразделениями.

Основные функции:

• доставка воды, медикаментов и инструментов;
• перевозка тяжёлого оборудования;
• вывоз пострадавшего;
• сопровождение спасательной группы;
• создание мобильного энергетического узла;
• ретрансляция связи.

Для эвакуационной машины критичны плавность движения, устойчивость, возможность ручного управления и надёжная фиксация перевозимого человека.

Автономность должна использоваться осторожно.

Система может самостоятельно:

• следовать за группой;
• возвращаться по маршруту;
• останавливаться перед препятствием;
• поддерживать безопасную скорость.

Но выбор медицинского маршрута и решение о перемещении пострадавшего остаются за человеком.

Модульная наземная платформа может последовательно выполнять транспортную, энергетическую, коммуникационную или эвакуационную функцию после замены оборудования.

Это снижает количество уникальных машин и упрощает снабжение.

19.4. Роботизированные комплексы охраны

Комплекс охраны объединяет стационарные сенсоры, мобильные наземные платформы, воздушные аппараты, связь и центр управления.

Его назначение — не заменить всю систему физической безопасности, а повысить плотность наблюдения и сократить время проверки тревоги.

Мобильный робот может:

• патрулировать маршрут;
• проверять периметр;
• передавать изображение;
• измерять газ или радиацию;
• контролировать двери и ограждения;
• сопровождать сотрудника;
• доставлять оборудование.

Главная проблема охранной робототехники — ложные тревоги.

Если система постоянно ошибочно сообщает о нарушении, персонал перестаёт доверять ей.

Поэтому искусственный интеллект должен не только обнаруживать движение, но и учитывать:

• разрешённый маршрут;
• время;
• тип объекта;
• погодные условия;
• состояние инфраструктуры;
• данные нескольких сенсоров.

Применение должно быть ограничено законом и регламентом.

Необходимо определить:

• где допускается наблюдение;
• какие данные собираются;
• как долго хранятся;
• кто получает доступ;
• какие действия разрешены машине;
• когда требуется участие человека.

Охранный робот не должен автоматически превращаться в средство неконтролируемого наблюдения или силового воздействия.

Для гражданской критической инфраструктуры предпочтительна модель, в которой машина обнаруживает, классифицирует и передаёт информацию, а решение о дальнейшем действии принимает оператор.

19.5. Военные наземные системы

Военные наземные платформы могут выполнять широкий спектр функций:

• наблюдение;
• инженерное обеспечение;
• транспортировку;
• эвакуацию;
• связь;
• снабжение;
• работу в опасной среде;
• охрану объектов;
• сопровождение подразделений.

Стратегическое преимущество робототехники заключается прежде всего в сокращении присутствия человека там, где риск особенно высок.

При этом военная машина должна работать в значительно более сложной среде, чем гражданская:

• при повреждении инфраструктуры;
• при нестабильной связи;
• в условиях внешнего противодействия;
• при дефиците точных карт;
• при механическом повреждении;
• в быстро меняющейся обстановке.

Это требует:

• резервирования;
• защищённой связи;
• автономной диагностики;
• навигации по нескольким источникам;
• возможности локального ремонта;
• простой замены модулей;
• устойчивости программного обеспечения.

Однако военный контур не должен создавать полностью отдельную промышленность компонентов.

Массовая специальная платформа должна по возможности использовать гражданские:

• двигатели;
• аккумуляторы;
• микроконтроллеры;
• механические узлы;
• производственные процессы.

Специальными остаются:

• защищённая связь;
• программные функции;
• отдельные сенсоры;
• режимы управления;
• специальные полезные нагрузки.

Это позволяет сочетать серийность и защищённость.

В книге необходимо сохранять принцип: развитие специальных платформ рассматривается на уровне промышленной архитектуры, безопасности, человеческого контроля и экспортного режима, а не как описание способов причинения ущерба.

19.6. Модульная полезная нагрузка

Модульность особенно важна для специальной робототехники, где количество задач велико, а серии каждой конфигурации ограничены.

Общая платформа может получать:

• манипулятор;
• инженерный инструмент;
• сенсорный комплект;
• транспортный модуль;
• медицинский отсек;
• ретранслятор;
• энергетическую установку;
• средство отбора проб;
• оборудование пожаротушения.

Преимущества:

• сокращение номенклатуры шасси;
• ускорение ремонта;
• гибкость применения;
• снижение стоимости подготовки;
• общая система запасных частей;
• возможность быстрого обновления.

Но модульность создаёт технические риски.

Новая нагрузка изменяет:

• массу;
• центр тяжести;
• энергопотребление;
• тепловой режим;
• устойчивость;
• связь;
• программное поведение.

Поэтому нельзя считать любой физически установленный модуль автоматически безопасным.

Каждая разрешённая конфигурация должна иметь цифровой профиль:

• допустимая масса;
• энергопотребление;
• ограничения движения;
• программная версия;
• условия эксплуатации;
• результаты испытаний.

Платформа обязана распознавать установленный модуль и запрещать конфигурацию, для которой отсутствует разрешённый профиль.

19.7. Автономность и контроль оператора

Чем выше потенциальные последствия ошибки, тем важнее ясное распределение полномочий между машиной и человеком.

Необходимо различать:

• автономное движение;
• автономное планирование маршрута;
• распознавание объектов;
• рекомендацию оператору;
• выполнение заранее разрешённого действия;
• принятие критического решения.

Одна система может обладать высоким уровнем автономности в движении, но не иметь права самостоятельно изменять цель операции.

Для специальных платформ целесообразна многоуровневая модель контроля.

Уровень 1. Прямое дистанционное управление

Оператор определяет практически каждое действие.

Уровень 2. Управление задачей

Оператор задаёт маршрут и функцию, машина самостоятельно выполняет локальные манёвры.

Уровень 3. Контролируемая автономность

Система способна перестраивать план в установленных пределах и уведомляет оператора о существенном изменении.

Уровень 4. Автономная миссия с обязательными точками подтверждения

Машина выполняет длительную задачу, но отдельные критические действия требуют разрешения человека.

Главный принцип — содержательный, а не формальный контроль.

Недостаточно предоставить оператору кнопку подтверждения, если у него нет времени и информации для осознанного решения.

Интерфейс должен показывать:

• что система обнаружила;
• насколько уверена;
• какое действие предлагает;
• какие альтернативы существуют;
• каковы ограничения связи и сенсоров;
• что произойдёт при отказе.

Каждое критическое решение должно регистрироваться с указанием роли человека и алгоритма.

19.8. Международные ограничения

Экспорт специальных наземных систем требует более жёсткого режима, чем экспорт гражданской робототехники.

Необходимо учитывать:

• назначение;
• технические характеристики;
• возможную модификацию;
• конечного пользователя;
• региональную обстановку;
• риск реэкспорта;
• права на программное обеспечение;
• международные гуманитарные обязательства.

Гражданская инженерная машина и специальная защищённая платформа могут использовать одно шасси, но не должны экспортироваться по одной процедуре.

Для каждой конфигурации необходим отдельный цифровой паспорт.

Особенно чувствительны функции:

• высокой автономности;
• защищённой связи;
• навигации при внешнем противодействии;
• группового управления;
• специальных сенсоров;
• программного ограничения оператора.

Экспортная лицензия должна определять не только физическое изделие, но и доступные программные возможности.

Необходимо предусмотреть:

• согласование модернизации;
• запрет несанкционированного реэкспорта;
• контроль запасных модулей;
• проверку конечного пользователя;
• прекращение поддержки при нарушении договора.

Одновременно ограничения не должны блокировать гуманитарные, спасательные и инженерные применения. Для них необходим отдельный прозрачный экспортный режим с упрощённым доступом при сохранении проверки пользователя.

Глава 20. Безэкипажные надводные системы

Безэкипажная надводная система — это судно или малый плавучий аппарат, часть функций которого выполняется дистанционно или автономно без постоянного присутствия экипажа на борту.

По масштабу и назначению такие системы могут варьироваться от небольшого гидрографического аппарата до крупного грузового судна.

Их объединяют:

• морская энергетика;
• навигация;
• связь;
• предотвращение столкновений;
• удалённый центр управления;
• контроль технического состояния;
• соблюдение морского права.

Морская автономность развивается медленнее наземной складской или промышленной робототехники, поскольку судно действует в международном пространстве, взаимодействует с другими судами и может длительное время находиться далеко от базы.

В мае 2026 года Международная морская организация приняла первый Международный кодекс безопасности морских автономных надводных судов. Кодекс вступил в действие 1 июля 2026 года как глобальная целевая рамка для грузовых судов с удалёнными и автономными функциями. Он требует обеспечивать уровень безопасности, защиты и экологической устойчивости, сопоставимый с обычным судном, и отдельно регулирует удалённые центры, связь, программное обеспечение и человеческую ответственность.

Для России это означает, что морская робототехника переходит из экспериментальной области в формирующийся регулируемый рынок.

20.1. Портовая робототехника

Порт является оптимальной средой для первого массового внедрения надводной автономности.

Он представляет собой ограниченную акваторию с:

• известными маршрутами;
• диспетчерским управлением;
• стационарной связью;
• техническими службами;
• зарядной инфраструктурой;
• единым оператором.

Безэкипажные платформы могут выполнять:

• гидрографическую съёмку;
• обследование причалов;
• контроль акватории;
• доставку небольших грузов;
• буксировку лёгких объектов;
• экологический мониторинг;
• обслуживание навигационных знаков;
• патрулирование;
• ретрансляцию связи.

Портовая робототехника должна объединяться с наземной системой.

Судно прибывает к автоматизированному причалу, после чего груз принимает наземная логистическая платформа. Центр управления видит всю цепочку:

• судно;
• причал;
• склад;
• транспорт;
• энергетическую инфраструктуру.

Внутри порта можно применять несколько уровней автономности.

Малый исследовательский аппарат способен самостоятельно выполнять маршрут при наблюдении оператора.

Более крупная платформа требует взаимодействия с диспетчером и другими судами.

Наиболее опасные манёвры могут выполняться под непосредственным удалённым контролем.

Российская портовая система может стать готовым экспортным продуктом для государств, модернизирующих морскую логистику.

Пакет должен включать:

• суда;
• наземные роботы;
• связь;
• центр управления;
• гидрографическую систему;
• зарядку;
• программное обеспечение;
• обучение;
• сервис.

20.2. Автономные грузовые суда

Автономное грузовое судоходство может развиваться по нескольким траекториям.

Сокращённый экипаж

Автоматика выполняет часть функций, но люди остаются на борту.

Удалённо управляемое судно

Основные решения принимает центр на берегу.

Контролируемая автономность

Судно самостоятельно следует по маршруту и обращается к оператору в нестандартной ситуации.

Высокая автономность

Большая часть рейса выполняется без постоянного вмешательства человека.

Наиболее реалистичными первыми рынками являются фиксированные короткие маршруты:

• порт — остров;
• два промышленных терминала;
• речная логистика;
• снабжение удалённого объекта;
• прибрежные перевозки;
• внутренняя транспортировка в крупной акватории.

Океанское грузовое судно значительно сложнее.

Оно должно учитывать:

• международные правила;
• погодные условия;
• техническое обслуживание;
• кибербезопасность;
• медицинские и аварийные ситуации;
• ответственность удалённого оператора;
• взаимодействие с обычными судами.

Экономический эффект не сводится к сокращению экипажа.

Автономность может изменить саму конструкцию судна:

• освободить внутреннее пространство;
• уменьшить объём жизнеобеспечения;
• оптимизировать форму;
• повысить регулярность;
• снизить риск человеческой ошибки;
• изменить график эксплуатации.

Но отсутствие экипажа усложняет ремонт в море. Малый отказ, который человек мог бы устранить на месте, способен привести к потере рейса.

Поэтому автономное судно требует:

• повышенного резервирования;
• удалённой диагностики;
• модульного оборудования;
• автоматического пожаротушения;
• роботизированного обслуживания;
• доступного аварийного буксирования.

Россия должна начинать с специализированных маршрутов, где контроль среды и экономический эффект наиболее понятны, а не с немедленной попытки автоматизировать весь океанский флот.

20.3. Инспекция морской инфраструктуры

Морская инфраструктура включает:

• причалы;
• мосты;
• платформы;
• трубопроводы;
• кабели;
• буи;
• волноломы;
• гидротехнические сооружения;
• судоходные каналы;
• береговые энергетические объекты.

Надводный аппарат может обследовать объект с помощью:

• камер;
• тепловизоров;
• радаров;
• лидаров;
• многолучевых эхолотов;
• датчиков качества воды;
• средств связи с подводными роботами.

Особенно эффективна комбинированная система.

Надводная платформа выполняет роль:

• носителя;
• ретранслятора;
• энергетической базы;
• навигационного ориентира;
• вычислительного центра.

Подводный аппарат обследует погружённую часть сооружения.

Воздушный аппарат наблюдает верхние конструкции.

Все данные объединяются в цифровом двойнике.

Главным продуктом является не фотография, а структурированный результат:

• координата дефекта;
• тип;
• размер;
• изменение со времени предыдущего обследования;
• уровень риска;
• рекомендация по ремонту.

Регулярная роботизированная инспекция позволяет перейти от аварийного ремонта к прогнозируемому обслуживанию.

20.4. Экологический мониторинг

Надводные автономные аппараты могут длительно измерять состояние моря, рек, водохранилищ и прибрежной зоны.

Параметры:

• температура;
• солёность;
• кислород;
• мутность;
• химический состав;
• нефтяное загрязнение;
• биологическая активность;
• течение;
• высота волн;
• метеорологические условия.

Преимущество заключается в мобильности.

Стационарный буй наблюдает одну точку. Автономная платформа меняет маршрут, направляется к обнаруженному отклонению и взаимодействует с другими аппаратами.

Система может:

1. обнаружить загрязнение со спутника;
2. направить надводный аппарат;
3. выполнить детальное измерение;
4. запустить подводный модуль;
5. передать данные в центр;
6. построить прогноз распространения.

Экологический мониторинг часто не создаёт прямого коммерческого дохода, поэтому основными заказчиками являются государство, порты, энергетические компании и международные программы.

Экспорт должен строиться как долгосрочная информационная услуга, а не разовая поставка приборов.

20.5. Океанографические платформы

Мировой океан остаётся недостаточно наблюдаемым из-за огромной площади и высокой стоимости традиционных экспедиций.

Безэкипажные надводные аппараты способны работать в удалённых районах месяцами, используя солнечную, ветровую, волновую или гибридную энергию.

В 2025 году сеть SUN Fleet была признана развивающейся сетью Глобальной системы наблюдений за океаном под эгидой Межправительственной океанографической комиссии ЮНЕСКО. В неё входят аппараты разных производителей, способные измерять физические, химические и биологические параметры поверхности океана. Целью является не просто увеличение числа аппаратов, а создание совместимой международной системы данных, пригодных для прогнозов и научных моделей.

Это показывает будущую структуру рынка.

Ценность создаётся на четырёх уровнях:

1. платформа;
2. сенсор;
3. передача данных;
4. стандартизированный информационный продукт.

Россия может развивать собственную океанографическую сеть в Арктике, северных морях и Мировом океане.

Она должна быть связана с:

• метеорологией;
• судоходством;
• климатическими исследованиями;
• рыболовством;
• экологическим контролем;
• спутниковой системой.

Для экспортных партнёров возможны национальные и региональные океанографические центры, использующие российские платформы и средства связи.

20.6. Арктические системы

Арктика предъявляет особые требования:

• низкая температура;
• ледовая нагрузка;
• обледенение;
• полярная ночь;
• ограниченная связь;
• слабая навигационная инфраструктура;
• удалённость от спасательных служб;
• экологическая чувствительность.

Международный Полярный кодекс регулирует конструкцию, оборудование, эксплуатацию, обучение, связь, поиск и спасение, а также экологическую защиту судов в полярных водах. Он требует учитывать конкретный диапазон ледовых и климатических условий и устанавливать эксплуатационные ограничения судна.

Автономная арктическая система должна уметь:

• распознавать ледовую обстановку;
• учитывать дрейф льда;
• работать при обледенении сенсоров;
• сохранять энергию;
• использовать спутниковую связь;
• безопасно пережидать тяжёлые условия;
• взаимодействовать с ледокольной и береговой инфраструктурой.

Возможные платформы:

• аппараты мониторинга льда;
• автономные гидрографические суда;
• малые грузовые платформы;
• ретрансляторы;
• экологические станции;
• системы сопровождения инфраструктурных проектов;
• поисково-спасательные аппараты.

Арктика может стать российским испытательным и экспортным преимуществом.

Системы, доказавшие работоспособность в этих условиях, будут востребованы и в других удалённых холодных регионах.

Однако арктическая автономность не должна использоваться как оправдание слабой надёжности. Напротив, удалённость требует более строгой инженерной дисциплины и реалистичных аварийных сценариев.

20.7. Спасательные операции

Безэкипажные надводные аппараты могут применяться для:

• поиска людей;
• доставки спасательных средств;
• связи;
• обследования повреждённого судна;
• буксировки лёгкого объекта;
• измерения загрязнения;
• патрулирования опасной зоны.

Малый аппарат способен быстрее приблизиться к человеку, чем крупное спасательное судно, особенно если условия опасны для экипажа.

Но спасательная система должна быть спроектирована именно для взаимодействия с человеком.

Необходимо обеспечить:

• заметность;
• понятные инструкции;
• безопасную форму корпуса;
• возможность удержаться;
• стабильность на волне;
• дистанционную связь;
• предсказуемое движение.

Аппарат не должен создавать дополнительную опасность винтом, острыми элементами или неожиданным манёвром.

Наиболее эффективен комплекс:

• спутниковое или воздушное обнаружение;
• надводный аппарат первой помощи;
• пилотируемое спасательное судно;
• общий центр управления.

Автономная платформа дополняет, а не полностью заменяет профессиональную спасательную службу.

20.8. Специальные морские платформы

Специальные надводные системы могут использоваться для государственных задач:

• охраны объектов;
• наблюдения;
• инженерного обеспечения;
• связи;
• контроля акватории;
• сопровождения;
• обследования опасных районов.

Их технологическое ядро во многом совпадает с гражданским:

• корпус;
• двигатель;
• навигация;
• связь;
• сенсоры;
• энергетика.

Различия касаются:

• защищённости;
• программных режимов;
• состава полезной нагрузки;
• устойчивости к повреждению;
• режима экспорта;
• допуска к данным.

Особое значение имеет человеческий контроль.

Морская система может автономно:

• следовать маршруту;
• удерживать район;
• избегать столкновения;
• возвращаться;
• передавать данные.

Критические действия должны иметь ясно установленный уровень авторизации и регистрироваться.

Для специальных платформ особенно важна двойная производственная база. Массовые гражданские океанографические и портовые аппараты создают серию корпусов, двигателей, средств связи и навигации. Специальные версии используют эту основу, дополняя её защищёнными модулями.

Глава 21. Автономные подводные системы

Подводная робототехника является одним из наиболее технологически сложных сегментов «Россия 10+».

Под водой практически отсутствует обычная радиосвязь, оптическая видимость ограничена, давление растёт с глубиной, а спутниковая навигация недоступна.

Аппарат должен самостоятельно поддерживать:

• глубину;
• курс;
• энергетический режим;
• навигацию;
• обработку сенсоров;
• безопасность;
• возвращение.

Подводные системы можно разделить на несколько классов.

Дистанционно управляемые аппараты

Связаны с судном кабелем и получают энергию и команды.

Автономные подводные аппараты

Несут собственную энергетику и выполняют программу без постоянной физической связи.

Подводные планеры

Перемещаются за счёт изменения плавучести и способны длительно вести наблюдение с малым энергопотреблением.

Резидентные системы

Постоянно находятся в районе подводного объекта, используя док-станцию для энергии, связи и хранения данных.

Подводные рабочие роботы

Оснащаются манипуляторами и инструментами для физического воздействия.

Для России подводная робототехника имеет значение не только как продуктовый рынок, но и как область потенциального мирового лидерства.

21.1. Картография морского дна

Точные карты морского дна необходимы для:

• судоходства;
• прокладки кабелей;
• строительства трубопроводов;
• добычи ресурсов;
• научных исследований;
• экологического мониторинга;
• подводной инфраструктуры.

Традиционная гидрографическая съёмка выполняется специализированными судами. Это дорого, особенно на мелководье, в удалённых районах и при необходимости высокой детализации.

Автономные надводные и подводные аппараты позволяют увеличить плотность измерений.

Международная гидрографическая организация отмечает растущее применение автономных надводных средств для систематической съёмки дна. Уровень их самостоятельности варьируется от дистанционного управления и автопилота до способности реагировать на обстановку и оптимизировать маршрут сбора данных.

Основные сенсоры:

• многолучевой эхолот;
• боковой гидролокатор;
• профилограф;
• инерциальная навигация;
• датчики глубины;
• измеритель скорости звука;
• камера для локального обследования.

Качество карты зависит не только от сенсора, но и от точного положения аппарата.

Небольшая ошибка координат способна исказить рельеф. Поэтому необходимо объединять:

• инерциальную систему;
• акустические маяки;
• данные надводной платформы;
• периодические выходы на поверхность;
• модель движения воды.

Продуктом должна быть не просто запись эхолота, а стандартизированная цифровая модель дна с оценкой точности.

Для международного рынка Россия может поставлять полный гидрографический контур:

• аппарат;
• судно-носитель;
• программную обработку;
• обучение;
• стандарты качества;
• центр данных.

21.2. Геологоразведка

Подводная геологоразведка включает изучение:

• рельефа;
• донных отложений;
• геологических структур;
• химических проявлений;
• физических полей;
• возможных месторождений;
• условий для строительства.

Автономные аппараты способны выполнять предварительное обследование значительно дешевле крупного исследовательского судна.

Они могут нести:

• акустические системы;
• магнитометры;
• гравиметры;
• химические датчики;
• пробоотборники;
• оптические комплексы.

Но робот не заменяет всю геологоразведочную цепочку.

Его задача — увеличить объём данных, точнее выделить интересные зоны и сократить количество дорогостоящих операций.

Экономическая модель может строиться как услуга по обследованию района.

Заказчик платит не за аппарат, а за:

• карту;
• геологическую модель;
• набор данных;
• оценку перспектив;
• повторный мониторинг.

Для России этот рынок связан с развитием шельфа и арктических технологий.

Однако экологический и правовой контроль должен быть встроен с самого начала. Сбор данных и исследование ресурсов в международных и национальных водах регулируются различными режимами, которые необходимо учитывать в экспортном проекте.

21.3. Обслуживание трубопроводов и кабелей

Подводные кабели и трубопроводы являются критической инфраструктурой мировой экономики.

Они требуют регулярного контроля:

• положения;
• повреждений;
• оголения;
• коррозии;
• деформации;
• состояния защитного покрытия;
• окружающего грунта;
• признаков внешнего воздействия.

Традиционное обследование выполняется специализированным судном и дистанционно управляемым аппаратом.

Автономная система способна регулярно проходить вдоль объекта, сравнивать текущее состояние с цифровым двойником и сообщать об изменениях.

Основные задачи:

1. обнаружить инфраструктуру;
2. удерживать маршрут относительно неё;
3. собирать изображение и акустические данные;
4. привязать дефект к координате;
5. сравнить с предыдущей инспекцией;
6. передать приоритет ремонта.

Особенно перспективна резидентная модель.

Подводный аппарат постоянно находится рядом с объектом и возвращается в док-станцию для:

• зарядки;
• передачи данных;
• обновления задачи;
• проверки состояния.

Это сокращает потребность в постоянном присутствии большого судна.

Но док-станция становится критической инфраструктурой. Она должна обеспечивать точное автоматическое сближение, механическую фиксацию, передачу энергии и данных.

Для международного экспорта система обслуживания может включать:

• аппарат;
• док-станцию;
• надводный ретранслятор;
• цифровой двойник;
• сервисный контракт;
• обучение оператора.

21.4. Океанографические исследования

Подводные аппараты расширяют возможности наблюдения за океаном по глубине и времени.

Они могут измерять:

• температуру;
• солёность;
• кислород;
• течение;
• давление;
• содержание углерода;
• биологические параметры;
• химический состав;
• акустическую обстановку;
• состояние льда.

Глобальная система наблюдений за океаном объединяет спутники, суда, буи, планеры и другие средства для получения согласованных данных о физических, химических и биологических процессах. ЮНЕСКО подчёркивает, что автономные подводные аппараты становятся важной частью этой инфраструктуры, особенно в удалённых и недостаточно наблюдаемых районах.

Для научного аппарата важны:

• длительность;
• калибровка сенсоров;
• низкое собственное влияние на измерения;
• точная временная отметка;
• совместимый формат данных;
• способность работать в группе.

Наиболее массовыми могут стать планеры и малые измерительные платформы.

Они не несут тяжёлого оборудования, но способны формировать распределённую сеть.

Россия должна создать собственный стандарт океанографического аппарата и открытый формат данных, совместимый с международными научными системами.

Научная открытость здесь может усиливать экспорт. Чем больше исследовательских организаций умеют использовать российские данные и платформы, тем выше вероятность их дальнейшей закупки.

21.5. Подводные ремонтные роботы

Обследование обнаруживает проблему, но не устраняет её.

Следующий этап — подводные системы, способные выполнять физическую операцию:

• очистку;
• затяжку соединения;
• установку датчика;
• замену модуля;
• подключение кабеля;
• нанесение материала;
• резку;
• сварку;
• перемещение объекта.

Ремонтный аппарат значительно сложнее инспекционного.

Ему необходимы:

• манипуляторы;
• точное позиционирование;
• измерение силы;
• стереозрение или гидроакустическое восприятие;
• устойчивость к течению;
• инструменты;
• безопасное управление.

В большинстве сложных операций человек сохранит непосредственный или удалённый контроль.

Автономность может использоваться для:

• удержания положения;
• компенсации течения;
• наведения инструмента;
• предотвращения столкновения;
• выполнения повторяемого движения.

Критическая ремонтная операция должна подтверждаться оператором.

Для массового развития подводного ремонта необходимо проектировать инфраструктуру с учётом роботизированного обслуживания.

Если каждый клапан, разъём и крепление имеет уникальную форму, роботу трудно с ними работать.

Новая подводная инфраструктура должна использовать:

• стандартные захваты;
• визуальные метки;
• акустические ориентиры;
• модульные соединения;
• роботопригодные интерфейсы.

Таким образом, роботизация меняет не только аппарат, но и проектирование самого обслуживаемого объекта.

21.6. Глубоководные аппараты

Глубоководная среда характеризуется:

• огромным давлением;
• низкой температурой;
• полной темнотой;
• отсутствием обычной связи;
• значительной удалённостью;
• высокой стоимостью аварии.

Конструкция аппарата требует:

• прочного корпуса;
• компенсации давления;
• специальных материалов;
• герметичных разъёмов;
• устойчивых сенсоров;
• высокой энергетической эффективности;
• автономной диагностики.

Чем глубже работает аппарат, тем сложнее его возвращение и ремонт.

Поэтому система должна заранее оценивать собственное состояние и прекращать миссию до достижения критической неисправности.

Глубоководные аппараты могут применяться для:

• науки;
• поиска;
• геологии;
• обследования инфраструктуры;
• экологического мониторинга;
• исследования экстремальных экосистем.

Серия таких аппаратов будет относительно небольшой, но они создают технологии, применимые в других отраслях:

• высоконадёжную электронику;
• прочные материалы;
• автономное планирование;
• энергетические системы;
• подводную связь;
• роботизированные манипуляторы.

Для программы «10+» глубоководная робототехника должна оцениваться не по количеству аппаратов, а по достигнутой глубине, длительности, полезной нагрузке, качеству данных и числу успешно выполненных миссий.

21.7. Арктическая подводная инфраструктура

Работа под арктическим льдом является одной из самых сложных задач автономной робототехники.

Аппарат не может свободно выйти на поверхность для связи и определения координат. Лёд движется, изменяется по толщине и образует сложный подводный рельеф.

Основные задачи:

• исследование льда;
• картографирование;
• наблюдение за океаном;
• обследование кабелей и трубопроводов;
• контроль шельфовой инфраструктуры;
• экологический мониторинг;
• связь с подводными станциями.

Арктическая система должна использовать несколько уровней навигации:

• инерциальную;
• акустическую;
• навигацию по карте дна;
• измерение рельефа льда;
• связь с маяками;
• взаимодействие с другими аппаратами.

Особенно важна энергетическая дисциплина.

Аппарат должен планировать миссию с большим резервом, поскольку невозможность возвращения к док-станции может привести к полной потере.

Перспективна сеть подводных станций, обеспечивающих:

• навигационные ориентиры;
• обмен данными;
• зарядку;
• хранение;
• связь с поверхностью.

Россия обладает географической мотивацией для создания такой инфраструктуры. Она может использоваться в научных, экономических и государственных целях.

Арктическая подводная сеть должна стать одной из национальных технологических миссий, объединяющих:

• атомную и обычную энергетику;
• связь;
• гидроакустику;
• материалы;
• космическую инфраструктуру;
• искусственный интеллект;
• океанографию.

21.8. Специальное применение

Специальные подводные системы могут выполнять государственные задачи, связанные с:

• обследованием акваторий;
• защитой инфраструктуры;
• поиском;
• инженерными операциями;
• связью;
• наблюдением;
• работой в опасной среде.

Как и в наземном и надводном сегментах, необходимо использовать общую гражданскую компонентную основу:

• энергетические модули;
• двигатели;
• гидроакустические сенсоры;
• навигацию;
• корпуса;
• вычислители;
• док-станции.

Специальными являются защищённые функции, программные режимы и отдельные виды полезной нагрузки.

Под водой особенно высок риск потери содержательного человеческого контроля из-за ограниченной связи.

Поэтому система должна заранее иметь формально определённые:

• допустимые задачи;
• пространственные границы;
• временные ограничения;
• условия прекращения;
• режим возвращения;
• порядок подтверждения критических действий.

Экспорт специальных подводных платформ требует отдельной государственной процедуры и проверки конечного использования.

Гражданские океанографические и инспекционные аппараты не должны автоматически относиться к максимально закрытой категории. Но функции высокой автономности, скрытности, защищённой связи и специальной полезной нагрузки требуют повышенного контроля.

---

Наземная, надводная и подводная робототехника показывают общий принцип программы «Россия 10+».

Массовость создаётся не одним типом аппарата, а общностью компонентов, программных архитектур и производственных процессов.

Наземные гражданские машины формируют крупнейшие серии.

Специальные платформы повышают требования к надёжности и защищённости.

Надводные системы создают новую архитектуру портов, судоходства и океанских наблюдений.

Подводные аппараты развивают технологии автономности, навигации и работы в среде с ограниченной связью.

Россия должна строить эти направления как единую промышленную систему. Тогда разработка двигателя, процессора, сенсора или алгоритма будет одновременно работать на несколько рынков, а каждая новая платформа — увеличивать масштаб и устойчивость всего технологического контура.

*******

Глава 22. Массовая беспилотная авиация

Беспилотная авиация является наиболее заметным сегментом современной робототехнической индустрии. Однако её стратегическое значение определяется не самим фактом отсутствия человека на борту, а способностью воздушной платформы быстро перемещать сенсоры, средства связи, оборудование и грузы над территорией, доступ к которой с земли затруднён или требует значительно больших затрат.

Воздушные системы позволяют:

• обследовать большие площади;
• получать данные с высокой периодичностью;
• контролировать протяжённые объекты;
• доставлять небольшие срочные грузы;
• создавать временные каналы связи;
• действовать в зоне чрезвычайной ситуации;
• дополнять спутниковое и наземное наблюдение.

Массовая беспилотная авиация должна стать одним из основных количественных сегментов программы «Россия 10+». Именно здесь возможен выпуск миллионов образовательных, сельскохозяйственных, инспекционных, картографических, связных и логистических аппаратов.

Однако массовость нельзя сводить к дешёвой сборке малых квадрокоптеров. Полноценная отрасль включает:

• летательные аппараты;
• двигатели;
• аккумуляторы;
• бортовые вычислители;
• сенсоры;
• связь;
• программное обеспечение;
• автоматические станции;
• управление воздушным движением;
• обучение;
• страхование;
• ремонт;
• обработку данных.

Международная организация гражданской авиации рассматривает беспилотную авиацию как часть глобальной авиационной системы и разрабатывает нормы, процедуры и рекомендации для безопасной интеграции дистанционно пилотируемых и автономных аппаратов в несегрегированное воздушное пространство. В число ключевых вопросов входят лётная годность, управление движением, обнаружение других воздушных судов, связь и безопасность.

Следовательно, мировой рынок будет всё сильнее контролироваться не только производителями аппаратов, но и владельцами стандартов, систем идентификации, программ диспетчеризации и инфраструктуры допуска к полётам.

22.1. Образовательные аппараты

Образовательная беспилотная авиация должна стать начальным массовым уровнем программы «10+».

Её задача состоит не только в подготовке операторов. Учебный аппарат позволяет изучать одновременно:

• аэродинамику;
• механику;
• электронику;
• программирование;
• связь;
• навигацию;
• искусственный интеллект;
• обработку изображений;
• управление группами;
• правила безопасности.

Правильно построенная образовательная платформа является уменьшенной моделью всей беспилотной отрасли.

Она должна позволять учащемуся пройти полный инженерный цикл:

1. собрать аппарат;
2. проверить электрические соединения;
3. настроить систему управления;
4. запрограммировать миссию;
5. подключить сенсор;
6. выполнить полёт в симуляторе;
7. провести реальное испытание;
8. проанализировать телеметрию;
9. определить причину ошибки;
10. модернизировать конструкцию.

Для массового образования необходима не одна модель аппарата, а семейство.

Начальный уровень

Безопасная, лёгкая и недорогая платформа для изучения базового управления и программирования.

Инженерный уровень

Модульный аппарат, позволяющий менять двигатели, контроллеры, средства связи и полезную нагрузку.

Профессиональный учебный уровень

Система, приближенная к промышленной платформе и предназначенная для подготовки операторов, инженеров и сервисных специалистов.

Исследовательский уровень

Аппарат с открытой программной архитектурой для испытания алгоритмов навигации, машинного зрения и группового управления.

Образовательная платформа должна использовать те же базовые интерфейсы и программную логику, что профессиональные системы «10+». Тогда переход учащегося к промышленной технике не потребует полного переобучения.

При этом учебный аппарат обязан иметь жёсткие ограничения:

• массу;
• скорость;
• высоту;
• географическую зону;
• энергетику;
• доступные функции;
• возможность безопасного прекращения полёта.

Безопасность должна быть заложена в конструкцию, а не обеспечиваться только внимательностью инструктора.

Массовое производство образовательных аппаратов способно дать российской промышленности крупный рынок для:

• микроконтроллеров;
• малых электродвигателей;
• сенсоров;
• аккумуляторов;
• радиомодулей;
• камер;
• программных инструментов.

Но образовательные изделия необходимо учитывать отдельно от профессиональной продукции. Миллион учебных аппаратов не должен скрывать отсутствие серийных сельскохозяйственных, промышленных или логистических систем.

Экспорт образовательной платформы может стать первым этапом выхода России на зарубежный рынок.

Вместе с аппаратами должны поставляться:

• цифровой курс;
• симулятор;
• методические материалы;
• лабораторное оборудование;
• подготовка преподавателей;
• соревнования;
• сертификация;
• возможность создания национальных учебных модулей.

Страна-партнёр получает образовательную экосистему, а Россия формирует будущую пользовательскую и инженерную базу для профессиональной продукции.

22.2. Сельскохозяйственные БАС

Сельскохозяйственные беспилотные авиационные системы могут выполнять две принципиально разные функции.

Первая — сбор информации.

Вторая — физическое воздействие на сельскохозяйственный объект.

К информационным задачам относятся:

• съёмка полей;
• оценка состояния растительности;
• выявление зон недостатка воды;
• обнаружение заболеваний;
• контроль всходов;
• картографирование;
• оценка последствий града, засухи или подтопления;
• наблюдение за животными.

К операциям физического воздействия относятся:

• внесение жидких препаратов;
• распределение отдельных типов материалов;
• точечная обработка;
• доставка биологических средств;
• опыление в специализированных условиях.

Информационный аппарат может быть сравнительно лёгким и энергоэффективным. Его основная ценность определяется сенсором, географической привязкой и аналитическим программным обеспечением.

Аппарат физического воздействия требует:

• большей грузоподъёмности;
• устойчивого полёта;
• точной дозировки;
• учёта ветра;
• контроля распыления;
• защиты материалов;
• безопасной работы рядом с людьми и животными.

Сельскохозяйственная система не должна продаваться как универсальное средство для любых культур.

Необходимы отраслевые конфигурации:

• зерновые;
• сады;
• виноградники;
• хлопок;
• рис;
• лесные питомники;
• тепличные хозяйства;
• животноводство.

Модель машинного зрения, режим полёта и полезная нагрузка должны адаптироваться к агрономической задаче.

Особое значение имеет интеграция воздушной системы с наземной техникой.

Беспилотный аппарат обнаруживает участок, требующий вмешательства. Программная система формирует задание. Наземный робот или обычная сельскохозяйственная машина выполняет операцию. После этого воздушная платформа проверяет результат.

Так формируется замкнутый агротехнологический цикл.

Экономика должна оцениваться не количеством вылетов, а влиянием на:

• урожайность;
• расход препаратов;
• расход воды;
• стоимость труда;
• скорость обнаружения проблемы;
• площадь обслуживаемых земель;
• качество документации.

Для малых хозяйств наиболее перспективна сервисная модель. Региональный оператор эксплуатирует парк аппаратов и продаёт услуги по гектару или по конкретной операции.

Такой оператор создаёт более устойчивый рынок, чем продажа каждой ферме отдельного аппарата, который значительную часть года будет простаивать.

Российское экспортное предложение должно включать:

• летательные аппараты;
• автоматические станции;
• агрономическую аналитику;
• наземную связь;
• обучение;
• лизинг;
• сервис;
• локальную адаптацию моделей.

22.3. Геодезия и картография

Воздушная съёмка позволяет быстро создавать высокодетальные цифровые модели местности.

Беспилотные системы применяются для:

• топографической съёмки;
• кадастра;
• проектирования строительства;
• контроля объёмов работ;
• картографирования карьеров;
• мониторинга береговой линии;
• создания трёхмерных моделей;
• наблюдения за деформациями;
• обновления городских карт.

Основным продуктом является не фотография, а измерительная модель с известной точностью.

Для этого необходимы:

• калиброванная камера;
• точная навигация;
• система времени;
• данные о положении аппарата;
• опорные точки или альтернативные методы коррекции;
• фотограмметрическое программное обеспечение;
• контроль качества.

Аппарат должен сохранять стабильную геометрию съёмки. Незаметное изменение положения камеры, вибрация или ошибка временной синхронизации способны исказить результат.

Для высокоточных задач используется сочетание:

• спутниковой навигации;
• инерциальной системы;
• наземных опорных пунктов;
• лидарной съёмки;
• фотограмметрии;
• цифровых моделей поверхности.

Геодезические аппараты должны выпускаться как несколько стандартизированных классов.

Малый картографический аппарат

Для локальных объектов, сельского хозяйства и строительства.

Средняя профессиональная платформа

Для протяжённых маршрутов, кадастра и инфраструктурных проектов.

Лидарная система

Для лесов, сложного рельефа, линий электропередачи и построения трёхмерных моделей.

Дальняя платформа

Для крупных, труднодоступных и малонаселённых территорий.

Экспортная ценность заключается в возможности создать национальную систему картографирования.

Стране-партнёру можно предложить:

• парк аппаратов;
• геодезические станции;
• программный центр;
• подготовку кадров;
• правила хранения данных;
• интеграцию с кадастром;
• локальную сборку.

Геодезическая система особенно важна для государств, где значительная часть территории не имеет актуальных цифровых карт.

22.4. Промышленная инспекция

Промышленная инспекция является одним из наиболее экономически обоснованных применений беспилотной авиации.

Воздушные аппараты могут обследовать:

• линии электропередачи;
• трубопроводы;
• дымовые трубы;
• резервуары;
• мосты;
• градирни;
• ветрогенераторы;
• крыши;
• железнодорожную инфраструктуру;
• промышленные здания;
• морские сооружения.

Преимущество возникает там, где традиционная инспекция требует:

• остановки оборудования;
• подъёма человека;
• аренды специализированной техники;
• создания временных конструкций;
• длительного обхода;
• повышенного риска.

Но замена человека аппаратом не является конечной целью. Полная промышленная ценность возникает после автоматического анализа.

Система должна:

1. выполнить полёт по воспроизводимому маршруту;
2. получить сопоставимые данные;
3. привязать изображение к объекту;
4. обнаружить возможный дефект;
5. сравнить с предыдущим обследованием;
6. оценить изменение;
7. сформировать задание специалисту.

Если оператор каждый раз вручную просматривает тысячи изображений, масштабирование остаётся ограниченным.

Для инспекции необходимы специализированные полезные нагрузки:

• тепловизор;
• камера высокого разрешения;
• ультрафиолетовый сенсор;
• лидар;
• газоанализатор;
• радиометр;
• система контактного измерения.

Некоторые операции потребуют не только зависания рядом с объектом, но и физического контакта. Для этого могут использоваться аппараты с защищённым корпусом, манипулятором или механизмом временного закрепления.

Промышленная система должна быть интегрирована с цифровым двойником объекта. Дефект связывается не только с координатой, но и с конкретным элементом оборудования, его историей, регламентом и планом ремонта.

Российские энергетические, транспортные и добывающие компании могут стать крупными квалифицированными заказчиками таких решений. Их внутреннее применение должно создавать доказательную базу для экспорта.

22.5. Мониторинг территорий

Мониторинг территорий охватывает:

• леса;
• водные объекты;
• сельскохозяйственные земли;
• городскую инфраструктуру;
• границы;
• районы чрезвычайных ситуаций;
• промышленные зоны;
• заповедники;
• транспортные коридоры;
• удалённые территории.

Воздушная платформа занимает промежуточное положение между спутником и наземным сенсором.

Спутник обеспечивает широкий охват, но имеет ограничения по периодичности, облачности и разрешению.

Наземный сенсор даёт высокую детализацию, но наблюдает ограниченную точку.

Беспилотный аппарат способен быстро направиться в интересующий район и получить более подробные данные.

Оптимальная система работает следующим образом:

1. спутник или стационарная сеть обнаруживает изменение;
2. центр управления формирует задачу;
3. воздушный аппарат выполняет детальную съёмку;
4. ИИ анализирует данные;
5. наземная служба получает приоритетное сообщение;
6. результат возвращается в общую модель территории.

Для мониторинга необходимо различать периодический и событийный режим.

Периодический режим

Аппарат регулярно обследует установленную территорию и отслеживает долгосрочные изменения.

Событийный режим

Система направляется к обнаруженному пожару, наводнению, загрязнению или другому происшествию.

Массовая сеть требует автоматических станций, в которых аппарат:

• хранится;
• заряжается;
• получает обновления;
• проходит диагностику;
• самостоятельно выполняет запуск;
• возвращается после миссии.

Однако полностью автоматическая эксплуатация допустима только в формализованном воздушном пространстве и при наличии надёжной системы управления движением.

Мониторинг территорий связан с обработкой чувствительных данных. Необходимо установить:

• законные цели;
• зоны съёмки;
• сроки хранения;
• доступ пользователей;
• защиту персональной информации;
• правила передачи третьим сторонам.

Техническая возможность постоянного наблюдения не должна автоматически превращаться в неконтролируемое массовое наблюдение.

22.6. Связь и ретрансляция

Воздушная платформа может временно выполнять функцию узла связи.

Она способна:

• расширить радиус наземной сети;
• обеспечить покрытие труднодоступной территории;
• восстановить связь после аварии;
• соединить морские и наземные системы;
• поддержать спасательную операцию;
• обеспечить канал для группы автономных аппаратов.

Возможны несколько классов.

Малый локальный ретранслятор

Работает над конкретным объектом или чрезвычайной зоной.

Длительно находящаяся в воздухе платформа

Обеспечивает покрытие района в течение многих часов или суток.

Высотный псевдоспутник

Находится на большой высоте и обслуживает значительную территорию.

Воздушный узел межсредовой сети

Связывает наземные, надводные, подводные и космические элементы.

Воздушная станция должна не просто передавать сигнал. Она должна управлять:

• приоритетами;
• шифрованием;
• идентификацией;
• маршрутами данных;
• резервными каналами;
• энергией;
• собственной безопасностью.

Особенно важна энергетическая эффективность. Чем дольше платформа должна оставаться в воздухе, тем строже ограничения по массе, мощности передатчика и вычислительной нагрузке.

Для аварийной связи система должна быстро разворачиваться и не зависеть от сохранившейся наземной инфраструктуры.

Экспортный пакет может включать:

• аппараты-ретрансляторы;
• переносные центры;
• спутниковый канал;
• наземные терминалы;
• энергетические модули;
• обучение.

22.7. Медицинская и грузовая логистика

Воздушная логистика эффективна не для любого груза.

Она имеет преимущество, когда груз:

• относительно лёгкий;
• срочный;
• дорогой;
• чувствительный ко времени;
• доставляется в труднодоступную точку;
• перемещается по маршруту с плохой наземной инфраструктурой.

К медицинским задачам относятся:

• доставка крови;
• лабораторных образцов;
• лекарств;
• вакцин;
• диагностических материалов;
• небольшого оборудования;
• срочных расходных материалов.

Грузовая логистика может использоваться для:

• запасных частей;
• документов;
• инструментов;
• снабжения удалённых объектов;
• доставки между производственными площадками;
• обслуживания морских судов и платформ.

Экономика должна сравниваться не с абстрактной стоимостью автомобиля, а с альтернативным способом выполнения конкретной доставки.

Воздушный аппарат может быть дороже наземного транспорта в расчёте на килограмм, но выгоднее при срочной доставке малого груза через горы, воду или разрушенную дорогу.

Система включает значительно больше, чем летательный аппарат:

• пункт отправления;
• контейнер;
• контроль температуры;
• идентификацию;
• маршрут;
• связь;
• управление движением;
• пункт приёма;
• подтверждение доставки;
• резервную процедуру.

Для медицинских грузов необходима полная прослеживаемость:

• кто передал груз;
• когда он был загружен;
• какова температура;
• не вскрывался ли контейнер;
• кто получил;
• были ли отклонения.

В городах массовая воздушная доставка может столкнуться с шумом, безопасностью, ограниченностью посадочных площадок и общественным сопротивлением.

Поэтому первым рынком должны быть не миллионы мелких потребительских посылок, а профессиональные маршруты с высокой ценностью операции.

22.8. Городская воздушная мобильность

Городская воздушная мобильность предполагает использование электрических или иных аппаратов вертикального взлёта и посадки для перевозки грузов и пассажиров внутри города и между городом и пригородами.

Это не просто новая модель летательного аппарата. Для её работы необходима целая инфраструктура:

• вертипорты;
• зарядка;
• управление движением;
• маршруты;
• связь;
• метеорология;
• аварийные площадки;
• техническое обслуживание;
• интеграция с наземным транспортом;
• регулирование шума;
• страхование;
• общественное согласие.

EASA определяет городскую воздушную мобильность как новую систему перевозки пассажиров и грузов в плотной городской среде с применением аппаратов вертикального взлёта и посадки. Европейская модель предполагает, что первые пассажирские операции будут выполняться с пилотом на борту, а удалённое и автономное управление сможет развиваться позднее.

Постепенность здесь принципиальна.

Переход непосредственно к полностью автономной массовой перевозке пассажиров создаёт чрезмерный технический и общественный риск.

Более реалистичная последовательность:

1. грузовые операции на ограниченных маршрутах;
2. медицинская доставка;
3. пилотируемые пассажирские аппараты;
4. удалённый контроль с экипажем;
5. беспилотные грузовые перевозки;
6. автономные пассажирские операции после накопления достаточного опыта.

Вертипорт является не просто посадочной площадкой. Он должен обеспечивать:

• безопасный подход;
• разделение потоков;
• зарядку;
• пожарную защиту;
• посадку пассажиров;
• контроль груза;
• связь;
• обслуживание;
• интеграцию с городским транспортом.

EASA рассматривает вертипорт как специализированную инфраструктуру для аппаратов вертикального взлёта и подчёркивает необходимость его связи с дорогами, железнодорожными станциями и другими элементами городской мобильности.

Основные ограничения городской воздушной мобильности:

• шум;
• погода;
• стоимость энергии;
• ограниченная грузоподъёмность;
• безопасность полёта над людьми;
• пропускная способность площадок;
• общественное восприятие;
• конкуренция с наземным транспортом.

Поэтому она не должна подаваться как универсальная замена автомобилям и общественному транспорту.

Наиболее вероятно её применение в узких сегментах:

• аэропортовые маршруты;
• связь между удалёнными районами;
• медицинская перевозка;
• обслуживание островов;
• срочная деловая мобильность;
• территории со сложным рельефом.

Россия должна развивать этот сегмент как долгосрочную технологическую программу, но не включать большие объёмы пассажирских аппаратов в базовый производственный прогноз до подтверждения экономики и регулирования.

22.9. Экспорт массовых платформ

Экспорт массовой беспилотной авиации должен строиться не вокруг одной модели аппарата, а вокруг платформенного семейства.

Необходимы:

• малый образовательный класс;
• картографический класс;
• сельскохозяйственный класс;
• инспекционный класс;
• связной класс;
• логистический класс;
• автоматические станции;
• единая система управления;
• общий набор компонентов.

Экспортный успех определяется пятью условиями.

Первое. Цена жизненного цикла

Покупатель оценивает не только закупочную стоимость, но и батареи, ремонт, программные подписки, обучение и доступность запасных частей.

Второе. Адаптация к национальным правилам

Частоты, допустимые зоны, регистрация, требования к оператору и хранению данных различаются.

Третье. Локализация

Крупный заказчик будет заинтересован в сборке, сервисе и подготовке собственных кадров.

Четвёртое. Финансирование

Массовое внедрение требует лизинга, кредита или операторской модели.

Пятое. Экосистема

Аппарат должен поставляться с полезной нагрузкой, программным обеспечением, связью и обработкой данных.

Модель экспортного развития может выглядеть следующим образом:

1. поставка демонстрационной партии;
2. создание учебного центра;
3. оплаченный отраслевой пилот;
4. сервисная база;
5. крупный заказ;
6. сборка из российских комплектов;
7. производство части деталей;
8. региональный экспортный центр.

Критическое технологическое ядро должно сохраняться в России или на контролируемом совместном предприятии.

К нему относятся:

• бортовая вычислительная архитектура;
• программное ядро;
• критические функции связи;
• ключевые модели ИИ;
• цифровая идентификация;
• управление обновлениями.

Глава 23. Сложные авиационные системы

Сложные беспилотные авиационные системы отличаются от массовых малых аппаратов не только размерами.

Они действуют:

• на больших расстояниях;
• вне прямой видимости оператора;
• на значительной высоте;
• в общем воздушном пространстве;
• при сложной погоде;
• с высокой стоимостью полезной нагрузки;
• в течение продолжительного времени;
• в условиях повышенной ответственности.

К этому классу относятся дальние и высотные платформы, тяжёлые грузовые аппараты, автономные воздушные суда, гибридные системы и специальные комплексы.

Их развитие требует полноценной авиационной промышленности:

• лётной годности;
• сертифицированных двигателей;
• надёжной связи;
• управления движением;
• обнаружения других воздушных судов;
• наземных центров;
• технического обслуживания;
• страхования;
• подготовки персонала.

Международная интеграция сложных беспилотных аппаратов строится вокруг сохранения существующего уровня безопасности пилотируемой авиации. ICAO рассматривает обнаружение и предотвращение столкновений, связь, навигацию, лётную годность, управление воздушным движением и работу аэродромов как взаимосвязанные элементы допуска дистанционно пилотируемых систем в несегрегированное пространство.

23.1. Дальние и высотные аппараты

Дальние аппараты способны выполнять задачи на сотнях и тысячах километров от базы. Высотные платформы действуют над основной частью погодных явлений и обычного воздушного движения.

Основные гражданские функции:

• длительный мониторинг;
• связь;
• ретрансляция;
• картографирование;
• наблюдение за морем;
• контроль пожаров;
• метеорология;
• экологические исследования;
• доставка в удалённые районы;
• поддержка чрезвычайных операций.

Дальность создаёт системную сложность.

Аппарат должен иметь:

• высокоэффективную аэродинамику;
• надёжную энергетику;
• спутниковую или иную дальнюю связь;
• автономную навигацию;
• резервирование;
• прогнозирование погоды;
• автоматическую диагностику;
• систему безопасного завершения полёта.

На больших расстояниях оператор не может управлять каждым манёвром. Даже при наличии связи задержки, пропускная способность и возможные разрывы требуют, чтобы аппарат самостоятельно выполнял основную часть миссии.

Высотный псевдоспутник занимает промежуточное положение между авиацией и космосом.

Он может длительно находиться над регионом и обеспечивать:

• связь;
• наблюдение;
• передачу данных;
• навигационную поддержку;
• мониторинг чрезвычайных ситуаций.

По сравнению со спутником он обслуживает меньшую территорию, но может быть возвращён, модернизирован и направлен в другой район.

По сравнению с обычным самолётом он способен находиться в воздухе значительно дольше, но предъявляет жёсткие требования к массе, энергии и надёжности.

Для России особенно важны дальние аппараты:

• арктического мониторинга;
• морского наблюдения;
• связи с удалёнными территориями;
• контроля лесных пожаров;
• научных исследований.

Мировое лидерство может быть достигнуто не обязательно в максимальной высоте или продолжительности полёта, а в способности надёжно работать в холодном климате, при слабой инфраструктуре и на большом удалении от базы.

23.2. Тяжёлые грузовые платформы

Тяжёлая беспилотная авиация предназначена для перевозки грузов, которые невозможно или невыгодно доставлять малыми аппаратами.

Потенциальные применения:

• снабжение удалённых поселений;
• доставка оборудования;
• обслуживание морских платформ;
• транспортировка в горной местности;
• аварийная логистика;
• работа в Арктике;
• перевозка между промышленными объектами;
• доставка грузов при разрушенной наземной инфраструктуре.

Можно выделить несколько архитектур.

Самолётная

Обеспечивает высокую дальность и эффективность, но требует взлётно-посадочной инфраструктуры.

Вертолётная

Позволяет вертикальный взлёт и посадку, но имеет более высокое энергопотребление и сложную механику.

Многороторная

Обеспечивает точность и простоту управления, но хуже масштабируется по дальности и грузоподъёмности.

Гибридная

Сочетает вертикальный взлёт с экономичным горизонтальным полётом.

Тяжёлая грузовая платформа должна оцениваться по стоимости доставки одного килограмма на заданное расстояние с учётом:

• энергии или топлива;
• технического обслуживания;
• инфраструктуры;
• оператора;
• погодных ограничений;
• коэффициента загрузки;
• срока службы;
• возвратного рейса.

Экономически опасно строить дорогой аппарат под редкие демонстрационные операции. Необходим повторяющийся грузовой поток.

До начала крупной производственной программы должны быть подтверждены:

• маршруты;
• заказчики;
• объёмы;
• расписание;
• пункты обслуживания;
• ответственность;
• финансирование.

В удалённых районах тяжёлая воздушная платформа может конкурировать не с грузовым автомобилем, а со строительством и содержанием дороги. В таких условиях её экономика становится значительно более привлекательной.

23.3. Гибридные аппараты

Гибридность в авиации может относиться к двум уровням.

Первый — сочетание разных принципов полёта.

Второй — сочетание нескольких источников энергии.

Гибридная аэродинамическая схема

Аппарат вертикально взлетает, а затем переходит к горизонтальному полёту на крыле.

Такой подход позволяет соединить отсутствие полосы с большей дальностью.

Основные технические трудности:

• переход между режимами;
• сложность управления;
• избыточная масса;
• количество двигателей;
• отказоустойчивость;
• аэродинамический компромисс.

Гибридная энергетическая система

Аккумулятор используется для взлёта, пиков мощности и резервного режима, а тепловой двигатель или топливный элемент обеспечивает продолжительный полёт.

Преимущества:

• большая дальность;
• возможность быстрого пополнения энергии;
• снижение размера батареи;
• резервирование.

Недостатки:

• сложность;
• шум;
• обслуживание;
• тепловая нагрузка;
• рост массы;
• необходимость топлива.

Гибридный аппарат должен создаваться под конкретную миссию, а не ради совмещения максимального количества технологий.

Для короткого городского маршрута дополнительная сложность может быть неоправданной.

Для длительной морской или арктической миссии гибридная энергетика способна обеспечить решающее преимущество.

Программа «10+» должна стандартизировать отдельные энергетические и двигательные модули, чтобы разные компании могли создавать аппараты, не разрабатывая всю силовую систему заново.

23.4. Автономная авиация

Автономная авиация отличается от обычного автоматического полёта широтой решений, передаваемых машине.

Современная автоматизация уже способна:

• стабилизировать полёт;
• следовать по маршруту;
• поддерживать высоту;
• выполнять заход;
• контролировать отдельные системы.

Автономная система дополнительно должна:

• оценивать окружающую обстановку;
• обнаруживать другие воздушные суда;
• перестраивать маршрут;
• выбирать безопасную площадку;
• реагировать на неисправность;
• управлять энергетическим резервом;
• принимать решение при потере связи.

Однако автономность не означает неограниченной свободы.

Для каждого аппарата необходимо заранее определить:

• допустимое воздушное пространство;
• типы операций;
• погодные ограничения;
• минимальные характеристики связи;
• разрешённые действия;
• обязательные точки подтверждения;
• режим безопасного отказа.

Можно выделить четыре уровня авиационной автономности.

Автоматизированный полёт

Маршрут и действия заранее определены, оператор постоянно контролирует систему.

Управление миссией

Оператор задаёт цель, а аппарат выполняет маршрут и локальные манёвры.

Контролируемая автономность

Аппарат самостоятельно перестраивает миссию в установленных пределах и информирует центр.

Высокая автономность

Система может длительно действовать без постоянной связи, сохраняя заданные границы и правила безопасности.

Чем выше автономность, тем большее значение имеют доказательство безопасности, симуляция и эксплуатационный мониторинг.

Необходимо проверять не только нормальный полёт, но и сочетания отказов:

• потеря одного сенсора;
• противоречивые данные;
• ухудшение погоды;
• потеря связи;
• ошибка карты;
• отказ двигателя;
• незапланированное воздушное судно;
• невозможность посадки на основном пункте.

Автономная система должна уметь распознавать пределы собственной компетентности. Если уверенность недостаточна, она обязана перейти к более консервативному режиму.

23.5. Специальные и военные комплексы

Специальные и военные авиационные системы предъявляют повышенные требования к:

• устойчивости связи;
• автономной навигации;
• надёжности;
• длительности;
• работе при внешнем противодействии;
• защищённости данных;
• модульности;
• быстрому обновлению.

Они могут выполнять функции:

• наблюдения;
• связи;
• логистики;
• поиска;
• инженерного обеспечения;
• ретрансляции;
• эвакуационной поддержки;
• работы в опасной среде.

Промышленная стратегия должна использовать общую гражданскую основу там, где это не снижает безопасность.

Гражданскими или двойными могут быть:

• двигатели;
• аккумуляторы;
• часть сенсоров;
• вычислительные модули;
• производственные процессы;
• корпуса;
• инструменты проектирования.

Специальный контур включает:

• защищённую связь;
• отдельные режимы программного обеспечения;
• специальные сенсоры;
• государственную идентификацию;
• особые требования к автономности;
• ограниченный доступ к обновлениям.

Полное отделение военной авиационной робототехники от гражданской промышленности приведёт к малым сериям и высокой стоимости.

Полное использование массовой гражданской продукции без специальной адаптации создаст недостаточную устойчивость.

Необходима двухуровневая архитектура: массовая общая база и защищённая специальная конфигурация.

Критические решения с потенциально тяжёлыми последствиями должны оставаться в режиме содержательного человеческого контроля. Промышленное развитие специальной авиации не должно строиться на устранении ответственности человека из системы.

23.6. Интеграция с пилотируемой авиацией

Беспилотная авиация не получит массового развития, если будет использовать только изолированные зоны.

Она должна постепенно интегрироваться в общее воздушное пространство, где уже работают:

• пассажирские самолёты;
• грузовая авиация;
• вертолёты;
• малая авиация;
• государственные службы;
• аэродромы;
• диспетчерские системы.

ICAO ставит целью безопасную, защищённую и эффективную интеграцию дистанционно пилотируемых аппаратов в несегрегированное пространство при сохранении существующего уровня безопасности пилотируемой авиации.

Для этого беспилотная система должна выполнять функциональные аналоги авиационных обязанностей:

• поддерживать связь;
• соблюдать разрешение;
• подтверждать идентичность;
• следовать маршруту;
• обнаруживать риск столкновения;
• передавать намерение;
• реагировать на диспетчерскую команду;
• безопасно действовать при потере связи.

Особую роль играет система обнаружения и предотвращения столкновения.

Она может объединять:

• радиолокацию;
• камеры;
• сигналы наблюдения;
• данные управления движением;
• информацию других аппаратов;
• алгоритмы прогнозирования траекторий.

Аппарат должен не только увидеть объект, но и определить, представляет ли он опасность, а затем выполнить предсказуемый и законный манёвр.

Интеграция должна быть поэтапной.

Сначала допускаются операции:

• в отдельных районах;
• на фиксированных маршрутах;
• в контролируемое время;
• при ограниченном трафике;
• с резервным оператором.

После накопления эксплуатационных данных расширяются:

• территория;
• погодные условия;
• плотность движения;
• уровень автономности.

23.7. Управление беспилотным воздушным движением

При небольшом количестве аппаратов оператор может согласовывать каждый полёт вручную.

При сотнях тысяч и миллионах операций такая модель невозможна.

Необходима цифровая система управления беспилотным движением.

Она должна обеспечивать:

• регистрацию;
• идентификацию;
• подачу плана;
• разрешение полёта;
• информацию о географических ограничениях;
• наблюдение;
• разделение потоков;
• предупреждение конфликтов;
• приоритет экстренных служб;
• обмен с обычным управлением воздушным движением;
• расследование событий.

FAA определяет UTM как совместную экосистему управления низковысотными беспилотными операциями, основанную на регуляторных требованиях, технических возможностях и совместимых цифровых сервисах. В неё входят планирование, авторизация, наблюдение и управление конфликтами, особенно для полётов вне прямой видимости оператора.

Европейская система U-space предусматривает обязательные цифровые сервисы в специально определённых зонах, включая авторизацию каждого полёта и предотвращение конфликтов между пилотируемыми и беспилотными участниками.

Российская система должна иметь несколько уровней.

Федеральный уровень

Устанавливает правила, зоны, идентификацию и взаимодействие с обычной авиацией.

Региональный уровень

Управляет операциями на территории субъекта или крупного транспортного района.

Отраслевой уровень

Обслуживает порт, карьер, сельскохозяйственную зону или промышленный кластер.

Локальный уровень

Координирует конкретный парк и автоматические станции.

Система не должна становиться единой точкой отказа.

Критические операции должны иметь резервные каналы, а аппараты — безопасный режим при временной недоступности цифрового сервиса.

Необходимы общие протоколы, чтобы несколько операторов и производителей могли работать в одном воздушном пространстве.

23.8. Сертификация и безопасность

Сертификация сложной беспилотной авиации должна охватывать не только физический аппарат.

Проверке подлежат:

• конструкция;
• программное обеспечение;
• процессы разработки;
• связь;
• навигация;
• центр управления;
• подготовка оператора;
• техническое обслуживание;
• кибербезопасность;
• управление обновлениями;
• эксплуатационная организация.

Традиционная авиационная сертификация в значительной степени основана на фиксированной конфигурации. Но современная автономная система регулярно обновляет программное обеспечение и модели ИИ.

Следовательно, необходимо сертифицировать не только конкретную версию, но и процесс контролируемого изменения.

Для каждого обновления должны быть известны:

• изменённые функции;
• данные обучения;
• результаты тестирования;
• влияние на безопасность;
• совместимость с аппаратурой;
• процедура отката;
• необходимость повторного допуска.

Основные методы доказательства:

• расчёт;
• лабораторные испытания;
• симуляция;
• аппаратно-программный стенд;
• полигон;
• ограниченная эксплуатация;
• анализ реальных полётов.

Симуляция особенно важна для редких сочетаний событий, которые невозможно безопасно и экономически воспроизвести в воздухе.

Но она не должна полностью заменять реальные испытания. Модель необходимо регулярно подтверждать эксплуатационными данными.

Система управления безопасностью должна продолжать работу после сертификации. Производитель и оператор обязаны:

• анализировать события;
• выявлять новые риски;
• обновлять документацию;
• информировать пользователей;
• при необходимости ограничивать эксплуатацию.

Глава 24. Космическая робототехника

Космическая робототехника отличается от наземной, морской и воздушной тем, что практически каждый космический аппарат уже является высокоавтоматизированной системой.

Он должен самостоятельно поддерживать:

• ориентацию;
• энергетику;
• тепловой режим;
• связь;
• выполнение программы;
• диагностику;
• безопасное состояние.

Но новый этап связан не только с увеличением автономности отдельных спутников.

Формируется космическая робототехническая экономика, включающая:

• серийное производство малых аппаратов;
• группировки;
• автономное распределение задач;
• инспекцию;
• буксировку;
• ремонт;
• дозаправку;
• сборку;
• производство;
• роботизированное освоение поверхности небесных тел.

NASA рассматривает обслуживание, сборку и производство в космосе как переход от одноразовых миссий к инфраструктуре, в которой аппараты могут ремонтироваться, заправляться, модернизироваться и использоваться при строительстве крупных объектов.

Для «России 10+» космос выполняет двойную функцию.

Во-первых, является самостоятельной средой робототехнической экспансии.

Во-вторых, обеспечивает связь, навигацию, наблюдение и синхронизацию для трёх земных сред.

24.1. Массовое производство малых спутников

Малый спутник позволяет сократить сроки и стоимость создания космической системы, но только при переходе от единичной сборки к платформенному производству.

Массовая спутниковая архитектура включает:

• стандартную шину;
• энергетику;
• бортовой вычислитель;
• связь;
• ориентацию;
• терморегулирование;
• навигацию;
• программное обеспечение;
• модульную полезную нагрузку.

Полезная нагрузка определяет конкретную функцию:

• связь;
• наблюдение;
• научное измерение;
• навигационный эксперимент;
• мониторинг судов;
• метеорология.

Стандартизация шины позволяет не разрабатывать каждую систему заново.

NASA поддерживает отдельный институт малых космических аппаратов, задача которого состоит в распространении передовых практик, данных, технологических решений и кооперации внутри отрасли; актуальный обзор технологий охватывает состояние публично доступных решений по состоянию на апрель 2026 года.

Массовое производство спутников требует другого устройства завода.

В традиционной модели один аппарат проходит длительную ручную интеграцию и индивидуальное испытание.

Серийная модель предполагает:

• унифицированные рабочие места;
• автоматическую проверку;
• цифровой паспорт;
• повторяемые операции;
• стандартное программирование;
• выборочное расширенное испытание;
• постоянную обратную связь с орбитальной эксплуатацией.

Однако космическая серия не должна копировать производство бытовой электроники. Цена отказа остаётся высокой, а физический ремонт после запуска ограничен.

Следовательно, массовость достигается через стабильность процесса и унификацию, а не через снижение требований к качеству.

Для России малые спутники могут стать базовым рынком для:

• радиационно стойкой электроники;
• оптических сенсоров;
• двигательных модулей;
• средств связи;
• солнечных элементов;
• систем группового управления.

24.2. Спутниковые группировки связи

Спутниковая группировка связи представляет собой не набор независимых аппаратов, а распределённую телекоммуникационную систему.

Она включает:

• орбитальные аппараты;
• межспутниковые каналы;
• наземные шлюзы;
• центры управления;
• пользовательские терминалы;
• распределение спектра;
• маршрутизацию;
• биллинг;
• кибербезопасность;
• управление обновлением группировки.

Для «10+» спутниковая сеть должна быть ориентирована не только на людей, но и на машины.

Робототехнические платформы создают особый профиль трафика:

• короткая телеметрия;
• координаты;
• команды;
• аварийные сообщения;
• периодические крупные массивы данных;
• программные обновления;
• взаимодействие между группами.

Критическая команда должна иметь приоритет над видео или плановой передачей архива.

Группировка должна обеспечивать:

• наземные аппараты в удалённых районах;
• морские платформы;
• воздушные системы;
• автоматические станции;
• международные производственные центры;
• космические аппараты других классов.

Нельзя строить робототехническую сеть так, чтобы каждый аппарат был постоянно связан только с центральным российским сервером.

Для международного экспорта необходимо несколько моделей:

• российский управляемый сервис;
• национальный шлюз страны-партнёра;
• совместная сеть;
• выделенный государственный контур;
• локальная автономность при временной потере спутника.

Спутниковая система должна дополнять, а не заменять наземную связь. Оптимальная архитектура автоматически выбирает доступный и экономически оправданный канал.

24.3. Системы дистанционного зондирования

Дистанционное зондирование Земли обеспечивает информацию о:

• сельском хозяйстве;
• лесах;
• водных объектах;
• городской застройке;
• ледовой обстановке;
• чрезвычайных ситуациях;
• добывающей промышленности;
• морских перевозках;
• природных ресурсах;
• климатических процессах.

Космический аппарат может использовать:

• оптическую камеру;
• многоспектральный сенсор;
• радиолокатор;
• тепловой прибор;
• гиперспектральную систему;
• радиочастотное наблюдение.

Ценность определяется не только разрешением снимка.

Важны:

• периодичность;
• задержка доставки;
• географическая точность;
• устойчивость к облачности;
• качество аналитики;
• интеграция с другими данными;
• доступность заказчику.

Спутниковая система «10+» должна переходить от модели архивной съёмки к модели оперативного задания.

Пример:

1. алгоритм на орбите обнаруживает возможный пожар;
2. информация передаётся через группировку;
3. центр направляет воздушный аппарат;
4. наземная система подтверждает событие;
5. служба получает цифровую карту;
6. спутник продолжает наблюдение за развитием ситуации.

Бортовой ИИ позволяет сократить объём передаваемых данных и быстрее обнаруживать события. Но критические выводы должны иметь оценку достоверности и возможность независимой проверки.

Для экспорта наиболее привлекательна не продажа одного спутника, а национальный информационный контур:

• спутниковая платформа;
• доступ к группировке;
• наземный центр;
• программная аналитика;
• подготовка специалистов;
• интеграция с государственными ведомствами.

24.4. Орбитальные инспекторы

Орбитальный инспектор предназначен для сближения с другим космическим объектом и его дистанционного обследования.

Он может использоваться для:

• оценки технического состояния;
• осмотра солнечных панелей;
• поиска повреждения;
• контроля раскрытия конструкции;
• изучения космического мусора;
• подготовки ремонтной операции;
• проверки собственного аппарата группировки.

Инспекция требует:

• относительной навигации;
• машинного зрения;
• радиолокационных или оптических сенсоров;
• точного управления движением;
• предотвращения столкновения;
• безопасного прекращения сближения.

Орбитальное сближение является критической операцией. Ошибка может повредить два аппарата и создать новые фрагменты мусора.

Поэтому инспектор должен иметь жёсткие пространственные и программные ограничения:

• безопасные зоны;
• допустимую скорость;
• обязательные точки подтверждения;
• автономный отход;
• контроль запаса топлива;
• регистрацию всех манёвров.

NASA использует наземные робототехнические центры и динамические стенды для проверки относительной навигации, захвата, контакта и операций обслуживания в условиях, имитирующих движение объектов в космосе.

Орбитальная инспекция имеет гражданское, коммерческое и государственное значение. Поэтому международное доверие, прозрачность миссии и правила поведения будут не менее важны, чем технические характеристики.

24.5. Космические буксиры

Космический буксир способен перемещать другие аппараты или грузы между орбитами.

Потенциальные задачи:

• довыведение;
• коррекция орбиты;
• продление срока службы;
• перемещение неисправного объекта;
• доставка груза;
• сборка группировки;
• обслуживание орбитальной инфраструктуры;
• межорбитальная логистика.

Буксир должен обладать:

• эффективной двигательной установкой;
• запасом рабочего тела;
• относительной навигацией;
• системой сближения;
• механизмом взаимодействия с грузом;
• автономным планированием;
• связью;
• высокой надёжностью.

Наиболее сложная проблема — отсутствие единых интерфейсов на существующих спутниках.

Аппарат, не спроектированный для обслуживания, может не иметь удобной точки захвата, навигационных меток или заправочного разъёма.

Поэтому необходимо параллельно создавать буксир и стандарт подготовленного к обслуживанию спутника.

NASA прямо связывает будущую автономную ремонтопригодность с заранее встроенными интерфейсами, визуальными метками и конструктивными элементами, рассчитанными на роботизированное обслуживание.

Российский стандарт должен определять:

• точку механического взаимодействия;
• визуальные и радиотехнические метки;
• электрический интерфейс;
• обмен данными;
• допустимые нагрузки;
• заправочный интерфейс;
• процедуру безопасного отключения.

Космический буксир не будет массовым аппаратом в количественном смысле, но способен обслуживать значительное число спутников и стать инфраструктурным активом.

24.6. Ремонт и обслуживание на орбите

Орбитальное обслуживание может включать:

• инспекцию;
• дозаправку;
• замену модуля;
• ремонт соединения;
• освобождение заклинившего механизма;
• модернизацию;
• установку дополнительного оборудования;
• изменение орбиты.

NASA определяет цели ISAM как развитие технологий для ремонта, заправки, модернизации и сборки космических систем, способных продлевать срок службы дорогих аппаратов и создавать более устойчивую инфраструктуру.

Экономический смысл обслуживания зависит от стоимости объекта.

Ремонт дешёвого малого спутника может быть дороже его замены.

Обслуживание крупного геостационарного аппарата, телескопа или инфраструктурного узла может быть чрезвычайно выгодным.

Следовательно, необходимо заранее определить целевые классы:

• дорогие телекоммуникационные спутники;
• научные аппараты;
• орбитальные платформы;
• буксиры;
• топливные склады;
• крупные энергетические конструкции.

Роботизированный ремонт требует:

• манипуляторов;
• сменных инструментов;
• силомоментных датчиков;
• машинного зрения;
• относительной навигации;
• устойчивого управления при контакте;
• точного моделирования динамики.

Даже простая операция становится сложной, поскольку приложение силы изменяет движение обоих объектов.

Наиболее перспективен модульный принцип.

Вместо ремонта отдельных электронных элементов робот заменяет стандартизированный блок:

• вычислитель;
• связь;
• сенсор;
• энергетический модуль;
• двигательную секцию.

Так космическая техника должна становиться ремонтопригодной ещё на этапе проектирования.

24.7. Роботизированные посадочные платформы

Посадочная платформа доставляет аппарат или груз на поверхность Луны, Марса, астероида или другого небесного тела.

Она должна автономно решить последовательность задач:

• определить положение;
• оценить рельеф;
• обнаружить опасность;
• выбрать безопасный район;
• скорректировать траекторию;
• выполнить посадку;
• подтвердить состояние;
• развернуть полезную нагрузку.

Задержка связи и высокая скорость событий исключают постоянное ручное управление с Земли.

Поэтому посадочная система является одной из наиболее сложных форм физического ИИ.

NASA развивает технологии точной посадки, объединяющие лидарную съёмку, построение карты рельефа в реальном времени, обнаружение опасных зон и алгоритм перехода к безопасной точке. Актуальный проект SPLICE включает лидар, программную обработку карты и наведение аппарата к выбранной площадке.

Для России необходимы модульные посадочные платформы нескольких классов:

• малый научный аппарат;
• средняя грузовая система;
• тяжёлая инфраструктурная платформа;
• специализированный посадочный модуль для сложного рельефа.

Основные технологии:

• автономная навигация;
• звёздные датчики;
• инерциальные системы;
• лидары;
• машинное зрение;
• двигатели глубокого регулирования;
• высокопроизводительный бортовой вычислитель;
• моделирование;
• испытательные стенды.

Посадочная платформа должна рассматриваться как серийно развиваемое семейство, а не создаваться заново для каждой миссии.

24.8. Планетоходы

Планетоход является автономной наземной робототехнической системой, работающей в среде, где физическое вмешательство человека практически невозможно.

Он должен учитывать:

• неизвестный рельеф;
• задержку связи;
• ограниченную энергию;
• экстремальную температуру;
• пыль;
• радиацию;
• отсутствие обычной навигационной инфраструктуры;
• невозможность ремонта.

Планетоход способен выполнять:

• научные измерения;
• картографирование;
• поиск ресурсов;
• подготовку площадки;
• транспортировку оборудования;
• установку сенсоров;
• обслуживание инфраструктуры;
• поддержку будущих экспедиций.

Управление строится иерархически.

Земной центр определяет цели и приоритеты.

Планетоход самостоятельно выбирает безопасную траекторию, реагирует на локальные препятствия и контролирует энергетику.

Чем больше расстояние и задержка, тем выше необходимый уровень автономности.

Но научные решения должны оставаться под контролем исследовательской группы. Аппарат может рекомендовать объект, но приоритет использования редкого инструмента или отбора уникального образца должен определяться с учётом общей программы миссии.

Планетоходы создают технологии, применимые и на Земле:

• автономную навигацию;
• работу без спутникового сигнала;
• высоконадёжные приводы;
• энергоэффективность;
• машинное зрение;
• дистанционное обслуживание;
• управление при длительной задержке.

Поэтому космическая робототехника должна быть связана с наземными арктическими, подводными и промышленными платформами.

24.9. Космическая производственная инфраструктура

Космическое производство может развиваться по нескольким направлениям.

Изготовление крупных конструкций

Элементы создаются или собираются на орбите и не ограничиваются размером головного обтекателя ракеты.

Производство запасных частей

Необходимая деталь изготавливается по цифровой модели без доставки с Земли.

Сборка спутников и платформ

Модули доставляются отдельно и соединяются роботами.

Использование внеземных ресурсов

Материалы Луны или астероидов применяются для строительства, защиты или получения топлива.

Специализированные процессы микрогравитации

Производятся материалы или биологические продукты, свойства которых трудно получить на Земле.

NASA относит роботизированную сборку, аддитивное производство и создание крупных космических структур к основным направлениям ISAM. Проект OSAM-2, хотя и был завершён до лётной демонстрации, отработал наземные технологии печати и сборки конструкционных элементов в условиях, моделирующих космическую среду; накопленные данные используются в последующих разработках.

Космическая фабрика требует:

• роботизированных манипуляторов;
• автономного контроля качества;
• цифровых моделей;
• захватов;
• транспортных систем;
• источников энергии;
• теплового управления;
• материалов;
• связи;
• ремонта оборудования.

Особую сложность представляет контроль качества.

На Земле деталь можно переместить в лабораторию. На орбите проверка должна проводиться непосредственно производственной системой.

Поэтому сенсоры, неразрушающий контроль и цифровой двойник становятся частью станка.

Россия должна развивать космическое производство поэтапно:

1. изготовление простых экспериментальных деталей;
2. ремонтные элементы;
3. сборка крупной конструкции;
4. производство функционального узла;
5. регулярная орбитальная фабрика;
6. использование внеземного сырья.

24.10. Особая методика учёта космического сегмента

Космическую робототехнику нельзя механически учитывать в общей цифре десяти миллионов систем.

Один космический буксир, орбитальный робот или посадочный аппарат имеет несопоставимо большую стоимость, технологическую сложность и экономическое влияние по сравнению с образовательным беспилотником или малым наземным роботом.

Если спутники будут учитываться только по количеству, космический сегмент окажется статистически незначительным.

Если же каждый сложный космический аппарат искусственно приравнивать к большому числу наземных систем, показатель потеряет прозрачность.

Поэтому необходим двойной учёт.

Первый контур: физическое количество

Отражается фактическое число произведённых космических аппаратов и компонентов.

Второй контур: стратегическая эффективность

Учитываются:

• стоимость;
• доля российских технологий;
• количество обслуживаемых пользователей;
• объём переданных данных;
• срок активной работы;
• число автономных операций;
• число обслуженных спутников;
• объём экспортной выручки;
• число стран-пользователей;
• сокращение стоимости космической функции.

Для группировок необходимо отдельно отражать:

• число аппаратов;
• доступную пропускную способность;
• покрытие;
• задержку;
• устойчивость;
• число подключённых платформ «10+».

Для орбитального обслуживания:

• число инспекций;
• количество продлённых миссий;
• объём доставленного топлива;
• число перемещённых объектов;
• стоимость сохранённых активов.

Для планетной робототехники:

• длительность работы;
• пройденное расстояние;
• выполненные операции;
• качество научных данных;
• развёрнутую инфраструктуру.

Космический сегмент входит в «10+» как технологическая и инфраструктурная вершина программы, а не как основной источник количественного выпуска.

Глава 25. Межсредовые робототехнические системы

Наивысший уровень развития «России 10+» заключается не в создании лучших отдельных наземных, морских, воздушных и космических аппаратов, а в их объединении в единую систему.

Каждая среда обладает собственными преимуществами.

Наземная машина может длительно выполнять физическую работу и перевозить тяжёлое оборудование.

Воздушная платформа быстро обследует территорию и преодолевает препятствия.

Надводная система обладает большой энергетикой и служит мобильной базой.

Подводный аппарат работает в глубине.

Спутник обеспечивает глобальное наблюдение, связь и навигацию.

Межсредовая система распределяет задачу между платформами так, чтобы каждая выполняла ту часть, для которой она наиболее эффективна.

25.1. Единое управление четырьмя средами

Единое управление не означает, что один оператор вручную контролирует каждое движение всех аппаратов.

Оно означает наличие общей архитектуры:

• целей;
• идентификации;
• данных;
• времени;
• карт;
• связи;
• прав доступа;
• приоритетов;
• журналирования;
• цифровых двойников.

Центр управления должен видеть не отдельные машины, а доступные способности.

Например, при обнаружении экологической проблемы системе известно, что:

• спутник может выполнить обзор;
• воздушный аппарат — получить подробное изображение;
• надводная платформа — взять пробу;
• подводный робот — обследовать глубину;
• наземная лаборатория — провести анализ.

Оператор формулирует задачу, а система предлагает оптимальное распределение ресурсов.

Единое управление должно иметь иерархию.

Стратегический уровень

Определяет цель, территорию, сроки, правовые ограничения и допустимые ресурсы.

Операционный уровень

Распределяет задачи между средами и парками.

Тактический уровень

Координирует локальные действия группы.

Исполнительный уровень

Обеспечивает безопасное движение конкретного аппарата.

Не следует передавать центральному серверу управление каждым двигателем. Это создаст зависимость от связи и единую точку отказа.

Аппарат должен сохранять локальную автономность, а центр — управлять задачами и ограничениями.

25.2. Воздушно-наземные комплексы

Воздушно-наземная система является наиболее зрелой формой межсредовой робототехники.

Возможные применения:

• сельское хозяйство;
• строительство;
• добыча;
• мониторинг лесов;
• логистика;
• спасательные операции;
• обслуживание инфраструктуры.

Сельское хозяйство

Воздушный аппарат обнаруживает участок заболевания или сорняки. Наземная машина выполняет точечную обработку. Повторный полёт подтверждает результат.

Строительство

Воздушная система создаёт карту площадки. Наземная техника получает цифровую задачу. После выполнения съёмка сравнивает фактическое состояние с проектом.

Добывающая промышленность

Аппарат обследует карьер и дорожную сеть. Автономные самосвалы получают обновлённые маршруты.

Чрезвычайная ситуация

Воздушная платформа строит карту разрушений и ретранслирует связь. Наземный робот направляется к объекту.

Воздушный аппарат может также физически взаимодействовать с наземной платформой:

• запускаться с неё;
• садиться для зарядки;
• передавать сенсор;
• сопровождать;
• использовать её как ретранслятор;
• доставлять небольшой груз.

Наземная машина, в свою очередь, может перевозить более крупный воздушный аппарат к району применения.

Для совместимости необходимы:

• единые координаты;
• временная синхронизация;
• общий формат задачи;
• интерфейс зарядки;
• механические крепления;
• идентификация;
• цифровой паспорт.

25.3. Воздушно-морские комплексы

Воздушная и надводная платформы дополняют друг друга.

Судно обладает большей энергетикой и может длительно находиться в районе. Воздушный аппарат обеспечивает быстрый обзор и связь за горизонтом.

Применения:

• океанография;
• наблюдение за судоходством;
• гидрография;
• экологический контроль;
• спасательные операции;
• инспекция морских сооружений;
• контроль льда;
• поиск.

Надводная платформа может выполнять функции:

• носителя;
• автоматической площадки;
• зарядной станции;
• вычислительного центра;
• спутникового шлюза;
• склада полезной нагрузки.

Воздушный аппарат:

• обследует большую площадь;
• уточняет маршрут;
• обнаруживает препятствия;
• передаёт связь;
• получает данные с удалённого объекта.

Особая сложность — автоматическая посадка на движущуюся платформу.

Необходимы:

• относительная навигация;
• оценка волнения;
• точное управление;
• механическая фиксация;
• безопасное прекращение попытки;
• автоматическая диагностика.

Для Арктики воздушно-морская система может соединять ледовую разведку, навигацию, связь и научные измерения.

25.4. Надводно-подводные системы

Надводно-подводный комплекс является основной архитектурой длительной работы под водой.

Надводная платформа обеспечивает:

• связь;
• навигационную привязку;
• энергетику;
• передачу данных;
• транспортировку;
• вычисления;
• обслуживание;
• взаимодействие со спутником.

Подводный аппарат выполняет:

• съёмку дна;
• обследование трубопровода;
• океанографические измерения;
• ремонт;
• поиск;
• контроль сооружений.

Связь между ними может использовать:

• акустический канал;
• оптический ближний канал;
• кабель;
• периодический подъём;
• док-станцию.

Особое значение имеет резидентная система.

Подводный робот находится рядом с объектом и регулярно возвращается в док. Надводный аппарат или стационарный буй передаёт данные в космическую и наземную сеть.

Так создаётся постоянная подводная инфраструктура, а не эпизодическая экспедиция.

Для устойчивости комплекс должен сохранять работоспособность при временной потере одного звена.

Подводный аппарат продолжает безопасную миссию или возвращается в док.

Надводная платформа хранит данные до восстановления спутниковой связи.

Центр управления учитывает неполную доступность участников.

25.5. Спутниковое управление земными платформами

Спутник не должен постоянно управлять каждым движением земной машины. Задержка, пропускная способность и возможные разрывы делают такое низкоуровневое управление неэффективным.

Его функции находятся на более высоком уровне:

• передача задачи;
• ретрансляция;
• наблюдение;
• синхронизация;
• обновление карты;
• навигационная поддержка;
• идентификация;
• аварийное сообщение;
• передача программного пакета.

Типовой цикл:

1. космический сенсор обнаруживает событие;
2. наземный центр подтверждает приоритет;
3. через спутниковую сеть задача направляется аппаратам;
4. локальная группа самостоятельно планирует движение;
5. результат передаётся обратно;
6. космическое наблюдение оценивает изменение.

При потере спутникового канала земная платформа должна:

• сохранять локальную безопасность;
• продолжать разрешённую часть задачи;
• хранить данные;
• искать наземный канал;
• использовать другую машину как ретранслятор;
• вернуться в установленную точку.

Спутниковая инфраструктура становится глобальной нервной системой «10+», но не должна превращаться в единую критическую зависимость.

25.6. Распределённые роботизированные сети

Распределённая сеть состоит из множества аппаратов, станций, серверов и операторов, не зависящих от одного центра.

Её преимущества:

• устойчивость;
• масштабируемость;
• локальная автономность;
• возможность работы нескольких владельцев;
• адаптация к региональным условиям.

Но распределённость создаёт проблемы:

• доверия;
• совместимости;
• синхронизации;
• обновлений;
• ответственности;
• безопасности;
• качества данных.

Каждый участник должен иметь цифровую идентичность и набор прав.

Система должна знать:

• кто создал аппарат;
• кому он принадлежит;
• кто им управляет;
• какую задачу он выполняет;
• какие данные имеет право получать;
• какие команды может передавать;
• какая версия программы установлена.

Распределённая сеть может иметь федеративную структуру.

Национальные операторы сохраняют контроль над своими аппаратами, но используют общие протоколы для взаимодействия.

Это особенно важно для международной сети «10+».

Россия не должна управлять всеми зарубежными машинами из одного центра. Такой подход будет технически уязвим и политически неприемлем.

Правильная модель:

• национальный контроль партнёра;
• российское технологическое ядро;
• совместимые стандарты;
• договорный обмен данными;
• общий сервис;
• координация трансграничных операций.

25.7. Единая информационная среда

Физическая совместимость недостаточна. Аппараты должны понимать данные друг друга.

Единая информационная среда включает:

• цифровые карты;
• модели объектов;
• телеметрию;
• задачи;
• метеорологию;
• ограничения;
• состояние инфраструктуры;
• результаты сенсоров;
• цифровые паспорта;
• историю обслуживания.

Основной принцип — однократное создание данных и многократное использование.

Например, карта промышленного объекта используется:

• наземным роботом;
• воздушной инспекцией;
• системой безопасности;
• цифровым двойником;
• ремонтной службой;
• оператором связи.

Каждое подразделение не должно создавать собственную несовместимую карту.

Но единая информационная среда не означает открытого доступа ко всему.

Необходимы уровни:

• публичный;
• коммерческий;
• государственный;
• критический;
• специальный.

Каждый объект данных должен иметь:

• владельца;
• источник;
• время;
• точность;
• права доступа;
• срок хранения;
• историю изменения;
• степень доверия.

Особенно важна оценка качества.

Аппарат не должен считать любую полученную карту или координату истинной. Система должна учитывать дату, источник и точность.

При конфликте данных применяется установленный порядок проверки.

25.8. Совместимость гражданских и специальных платформ

Гражданские и специальные системы должны использовать общую промышленную основу, но не превращаться в полностью одинаковые изделия.

Совместимыми могут быть:

• механические интерфейсы;
• энергетические модули;
• базовые процессоры;
• двигатели;
• инструменты разработки;
• цифровой паспорт;
• общие форматы данных;
• сервисное оборудование.

Различаться должны:

• защищённость;
• права доступа;
• функции связи;
• режимы автономности;
• сертификация;
• программные ограничения;
• состав полезной нагрузки;
• экспортный режим.

Необходимо избежать двух крайностей.

Полное разделение

Приведёт к дублированию НИОКР, малым сериям и высокой стоимости специальных систем.

Полное объединение

Создаст риск неконтролируемой передачи чувствительных возможностей в гражданский и экспортный рынок.

Оптимальна многоуровневая платформа.

Базовая механика и часть электроники являются общими.

Профессиональный уровень имеет повышенную надёжность.

Государственный уровень получает доверенное программное обеспечение и защищённую связь.

Специальный уровень использует закрытые функции и отдельный режим допуска.

Переход между уровнями не должен выполняться простой программной активацией без проверки. Изменение назначения требует:

• новой конфигурации;
• сертификации;
• правового разрешения;
• регистрации;
• контроля конечного пользователя.

---

Робототехника четырёх сред достигает зрелости тогда, когда отдельный аппарат перестаёт быть главным объектом системы.

Главным объектом становится распределённая способность.

Спутник обнаруживает событие.

Воздушная платформа уточняет ситуацию.

Наземный робот выполняет физическую операцию.

Надводная система обеспечивает связь и энергетику.

Подводный аппарат работает в глубине.

Центр управления координирует общую миссию.

Искусственный интеллект распределяет задачи, но действует в установленных человеком правовых и технических пределах.

Именно такая архитектура превращает миллионы машин в новую промышленную инфраструктуру.

«Россия 10+» должна стремиться не просто к присутствию в четырёх средах, а к способности соединить их российскими технологиями, стандартами, связью, программным обеспечением и системой управления.

В этом соединении заключается главное стратегическое преимущество программы: конкурент может производить отдельные аппараты дешевле, но Россия должна научиться предлагать государству, отрасли или региону целостную робототехническую среду — от космического наблюдения до физической операции на земле, на море, в воздухе или под водой.

**********