Sky Tronic pomysłodawcą i twórcą innowacyjnej technologii sterowania i stabilizacji lotu dla dronów opartej na elementach sztucznej inteligencji. Firma otrzymała 1,8 mln zł dofinansowania z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu „Szybka Ścieżka”.
Projekt inteligentnej platformy do analizy przestrzennej obiektów pt. „Identyfikacja przestrzeni 3D za pomocą BSP i budowa wirtualnej struktury w wydajnej reprezentacji w postaci drzew ósemkowych” otrzymał ponad 1,8 mln zł dofinansowania z Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój „Szybka Ścieżka”. Całkowity koszt projektu szacowany jest na ok. 2,3 mln zł. Pieniądze na realizację projektu przyznało Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Umowa z NCBiR została już podpisana.
To już trzecie dofinansowanie, które Spółka otrzymała z funduszy unijnych. Pierwszy grant w kwocie 160 tys. zł. Spółka uzyskała z programu akceleracyjnego Startup Spark z Programu POIR, Scale UP na opracowanie systemu mini-UAV z systemem radiowej transmisji danych służącego do zbierania danych z obiektów naziemnych np. opaski monitorujące funkcje życiowe osób poszkodowanych w wypadkach, dostosowanego do potrzeb dużego przedsiębiorstwa, Grupy Pietrucha. Drugie dofinansowanie w kwocie ok. 1,3 mln zł spółka otrzymała z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Dolnośląskiego dotyczące komercjalizacji autonomicznego bezzałogowego statku powietrznego do wykonywania pomiarów termowizyjnych wysokich budynków i obiektów trudnodostępnych np. dachy, kominy, linie energetyczne. Naziemny system dokona scalenia wielu zdjęć z kamery termowizyjnej w całość i nałożenia na bryłę budynku w formie precyzyjnego modelu 3D, na którym zauważalne będą różnice temperatur wskazujące ubytki termiczne, nieszczelności, pęknięcia, wady konstrukcyjne, itp.Wszystkie otrzymane granty mają wspólny cel, jakim jest dopracowanie nowej technologii stabilizacji lotu opartej na logice rozmytej FLC (Fuzzy Logic Controller) i przetestowanie w konkretnych produktach i zastosowaniach.
– Działając w branży bezzałogowego lotnictwa, zauważyliśmy, że brakuje w niej rozwiązań, które umożliwiałyby wykonywanie analiz
przestrzennych obiektów inżynieryjnych i terenów budowlanych w czasie rzeczywistym. W wyniku realizacji projektu finansowanego z NCBiR, powstanie pierwsza w Polsce autonomicznie poruszająca się platforma pomiarowa o nazwie „3D Flight Explorer FLC”, która wykorzystując technologię drzew ósemkowych pozwoli w bardzo krótkim czasie wygenerować wysokiej jakości trójwymiarowe modele 3D terenów w czasie rzeczywistym – komentuje Michał Lower, dyrektor ds. Rozwoju Produktów w Sky Tronic.
Nowe rozwiązanie umożliwi szybkie i precyzyjne wyznaczanie potrzebnych parametrów modeli bryłowych, takich jak: wolny obszar, objętość przestrzeni zajętej, objętość mas ziemnych czy różnice w objętości obiektów kubaturowych. Pozwoli również prowadzić różne inteligentne analizy danych generowanych przez drony, np. porównywanie dwóch różnych modeli 3D czy wyznaczanie objętości wybranych fragmentów modelu 3D. – Umożliwi tworzenie grafiki trójwymiarowej, np. sieci dróg z wierzchołkami reprezentującymi skrzyżowania i krawędziami przedstawiającymi ulice, wizualizację budynków, pomieszczeń i korytarzy w budynkach. Pozwala na łatwe łączenie wielu fragmentów modelu 3D w jedną spójną trójwymiarowa mapę terenu – dodaje Michał Lower.
System identyfikacji przestrzeni 3D za pomocą drzew ósemkowych, to milowy krok na drodze do budowy systemu wykrywania obiektów i unikania kolizji oraz autonomicznych statków powietrznych. Tworzona w tej technologii trójwymiarowa mapa otoczenia (3D), posłuży do nawigacji jednostek latających i umożliwi jednocześnie wykrywanie i omijanie przeszkód znajdujących się na trasie przelotu. Dzięki opracowaniu zaawansowanych algorytmów sztucznej inteligencji oraz autorskiemu modelowi analitycznemu platforma umożliwi automatyczną analizę danych w celu zarekomendowania optymalnej trasę przelotu tak, aby oblecieć określone punkty w przestrzeni – tzw. waypoints – i wykonać wszystkie niezbędne zdjęcia i pomiary będące podstawą do budowy wirtualnej struktury przestrzeni 3D oraz szybką analizę badanej przestrzeni przy niewielkim nakładzie obliczeniowym. W przypadku zagrożenia kolizją zaproponuje bezpieczną trasę przelotu.
Nawigacja autonomiczna pozwoli na planowanie trasy lotu w czasie lotu w trybie ad-hock czyli bez wcześniej ustalonych punktów przelotowych. Taki system pozwala na definiowanie zadań w sposób bardziej ogólny i nie będzie wymagał od użytkownika szczegółowej wiedzy o środowisku w którym UAV ma wykonać misję, gdyż system nawigacji autonomicznej sam podejmie decyzję, którędy ma lecieć, a jeżeli wykryte zostaną przeszkody, to bez udziału operatora podejmie decyzję o zmianie trajektorii i wyliczy nową optymalną trasę lotu. Jest to całkiem nowa technologia, która obniży ryzyko kolizji samolotów bezzałogowych w przestrzeni powietrznej, a w dalszej perspektywie sprawi, że możliwe będą loty poza zasięgiem wzroku operatora (BVLOS). – Takie rozwiązanie jest bardzo efektywne i oszczędne jeśli chodzi o zajętość pamięci procesora i wymaga niewielkiej mocy obliczeniowej, co jest istotne w przypadku małych bezzałogowych statków powietrznych, gdzie ze względu na ograniczoną powierzchnię na pokładzie drona, nie ma możliwości zamontowania standardowego komputera o wysokiej wydajności – dodaje Michał Lower.
W ramach prac nad autonomicznym bezzałogowym statkiem powietrznym wykorzystany zostanie autorski system sterowania i stabilizacji lotu FLC zintegrowany z systemem nawigacji UAV, który daje nowe możliwości związane z precyzją sterowania i stabilizacją 
lotu i poszerzenie zakresu zastosowania ze względu na lepszą odporność na zakłócenia zewnętrzne, jak np.: silne podmuchy wiatru. Autonomiczny lot drona zwolni operatora drona od konieczności precyzyjnego określania trasy przelotu i dokładnego sprawdzania przestrzeni przelotu. Uzyskane informacje z nalotów dronem analizowane są na bieżąco przez specjalnie opracowane algorytmy analizy i przetwarzania obrazów na rzeczywistość przestrzenną, na trójwymiarowy model 3D otoczenia, które pozwalają na określenie obszarów niebezpiecznych dla lotów i wyznaczenie trajektorii omijającej przeszkody.
W projekcie inteligentnej platformy powietrznej wykorzystany zostanie nasz nowy moduł SkyRTK GPS, który umożliwi precyzyjne wyznaczanie jej położenia w czasie rzeczywistym, co pozwala na bardzo precyzyjną nawigację statków powietrznych z dokładnością do ok. 1-3 cm. – Nasz moduł pracuje w sieci typu mesh (w układzie jedna stacja bazowa – wiele dronów), co umożliwia kontrolę wielu platform powietrznych jednocześnie (do 200 szt.) oraz wykonywanie lotów na znacznie mniejszych wysokościach i znacznie bliżej od badanych obiektów – dodaje Lower.
Specjaliści z firmy Sky Tronic zajmą się tym, jak w nawigacji wykorzystać informacje „antykolizyjne”, które rozpozna system i jak zintegrować je z autopilotem SkyNav FLC, aby umożliwić wykrywanie i omijanie przeszkód w sposób w pełni autonomiczny. W tym celu zaimplementowane zostaną do systemu SkyNav FLC, specjalne algorytmy podejmowania decyzji. Wówczas zamiast jednego manewru wyznaczany jest ciąg manewrów (tzw. trajektoria optymalna) ruchu statku powietrznego, rozwiązujących sytuację kolizyjną i jednocześnie prowadzących obiekt do powrotu na kurs zadany.
Testy autonomicznej platformy pomiarowej oraz technologii tworzenia trójwymiarowych modeli 3D za pomocą drzew ósemkowych, zostaną przeprowadzone na terenach budowlanych w grupie kapitałowej Budimex S.A.
– Liczymy na to, że wdrożenie nowego systemu do zbierania i analizy danych przestrzennych w 3D w czasie rzeczywistym, otworzy
całkiem nowe możliwości grupie Budimex w optymalizacji procesów budowlanych – komentuje Przemysław Kuśmierczyk, Kierownik Zespołu ds. Innowacji Budimex SA.
Pozwoli na pełni automatyczne wykonywanie zdjęć i pomiarów, a tym samym skrócenie czasu generowania trójwymiarowych modeli 3D terenów pod planowane inwestycje. Umożliwi także rozpoznawanie krawędzi dróg, skarp, wierzchołków, budynków czy obliczenia prac ziemnych na modelach 3D. – Planujemy wykorzystanie systemu do cyklicznych inwentaryzacji terenów budowlanych i zasobów znajdujących się na placach budowy – dodaje Przemysław Kuśmierczyk.
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju dofinansowało przedsięwzięcie jako ambitny projekt polskiego start-up’u za innowację przełomową czyli taką, która zmieni rynek światowy w obszarze bezzałogowego lotnictwa. Postawiło jednak warunek, że cała technologia ma być gotowa w 2020r. do zastosowania w przemyśle. – Dlatego poszukujemy obecnie inwestora, który wsparłby nas w realizacji tak kluczowych dla nas projektów. W tej rundzie finansowania chcemy pozyskać kwotę od 1,5 do 2 mln zł., aby móc doprowadzić do wdrożenia naszego rozwiązania wśród firm budowlanych w Polsce, UE oraz USA. To jest jedyna bariera, którą w tym momencie mamy – komentuje Michał Lower.
Opracowany w ramach projektu inteligentny system antykolizyjny dla bezzałogowych statków powietrznych w znaczącym stopniu przyczyni się do zwiększenia ogólnego stanu bezpieczeństwa lotów w segmencie intensywnie rozwijającego się bezzałogowego lotnictwa cywilnego i wojskowego oraz przygotowuje do postępującej integracji cywilnej przestrzeni powietrznej z ruchem załogowych statków powietrznych.
Naszym celem ostatecznym jest udostępnienie w chmurze obliczeniowej w ramach sieci LTE przestrzeni 3D zbudowanej z drzew ósemkowych wraz z narzędziem do jej budowy i algorytmami do wytyczania trasy lotu. Oznacza to, że użytkownik będzie mógł sam budować przestrzeń 3D, dostarczając zdjęcia do modelu 3D i będzie mógł korzystać z już zapisanej przestrzeni 3D, np. podając punkty początkowy i końcowy. Jako zwrot dostanie punkty pośrednie lub przestrzeń niedozwoloną na trasie przelotu. W ten sposób powstanie produkt chmurowy łatwy do rozpowszechnienia, czyli software dla operatorów dronów komercyjnych, dostępny dla milionów użytkowników na całym świecie.
Informacje o Sky Tronic
Sky Tronic, to pierwsza na świecie firma, która opracowała system sterowania i stabilizacji lotu dla dronów opartej na elementach sztucznej inteligencji – logice rozmytej FLC (Fuzzy Logic Controller).
Więcej informacji na stronie: www.skytronic.com.pl
MJ
