Informacja jako elementarna, kluczowa cząstka współczesnego świata

Gospodarka, w tym przemysł, rolnictwo, sektor usługowy, kultura, nauka, sztuka i wszelkie inne twory społeczne, posługują się stale informacją. Nierzadko w postaci wielkich zbiorów danych. Sprawne zaś operowanie tymiż zbiorami, jak i równie sprawne ich pozyskiwanie, to kluczowe zadania ówczesnego świata, gwarantujące postęp.

Metod pozyskiwania danych jest oczywiście całe mnóstwo, zależnie od potrzeb i sytuacji. Są rozwiązania i lepsze, są i gorsze, są też klasyczne, jak i bardzo nowatorskie. Wybór metody generalnie zależy od woli ludzkiej, możliwości pozyskania odpowiedniej wiedzy oraz technologii i nierzadko – od przypadku.

Zakładając jednak, że mamy do czynienia ze społeczeństwem w pełni świadomym, nastawionym na sukces, szukającym ciągle lepszych rozwiązań, a tym samym lepszego życia, musimy jednak odrzucić przypadek, a skupić się na nowoczesnych, wydajnych i ukierunkowanych modelach biznesowych.

Bezzałogowce jako narzędzia pozyskiwania danych

Obecny rozwój technologii daje nam do dyspozycji całe mnóstwo mechanizmów i narzędzi, dzięki którym lepiej, niż kiedykolwiek wcześniej, można zdobywać dane, można je porządkować, przetwarzać i dystrybuować.

Do tego rodzaju zadań stosuje się nie tylko nowoczesne oprogramowanie oraz szybkie komputery, ale także coraz częściej sięga się aż po robotykę, w tym nierzadko bezzałogowe statki powietrzne.

Drony, bo o nich tu oczywiście mowa, podbijają obecnie rozmaite rynki na całym świecie. Poczynając od prozaicznych zabawek, poprzez dedykowany sprzęt dla profesjonalistów, aż po sprzęt wspierający działania militarne. Zjawisko to przejawia się zarówno globalnie – na całym świecie, jak i lokalnie – w Polsce.

Realizacja celu

Niemal każdy bezzałogowiec, niezależnie od rodzaju, gromadzi różne informacje, przetwarza oraz udostępnia je swemu operatorowi. Jednak nie wszystkie maszyny czynią to na odpowiednio wysokim poziomie. W przypadku, gdy chcemy uzyskać dane najwyższej jakości, gdzie kluczowy jest także czas pozyskania tychże informacji, gdzie liczy się także wygoda, bezpieczeństwo, niezawodność, uniwersalność, precyzja oraz prostota całego systemu – wówczas zachodzi konieczność użycia wyspecjalizowanego sprzętu – stworzonego w ściśle określonym celu.

Jednak stworzenie profesjonalnej maszyny tylko do jednego celu może być mało optymalne, wręcz nieporęczne i drogie. Konstrukcja modułowa w tym przypadku rozwiązuje ów problem w sposób niezwykle elegancki – dzięki niej jedna maszyna może być wyspecjalizowana do wielu różnych zadań, nie tracąc przy tym swych kluczowych atutów. Wystarczy wymiana głowicy, by całkowicie zmienić charakter i zdolności operacyjne maszyny.

Powyższa koncepcja przyświeca wielu projektantom bezzałogowych statków powietrznych na całym świecie, przyświecała także i twórcom polskiego, modułowego pionowzlotu – Ogara.
Firma Novelty RPAS z Gliwic stworzyła bowiem całkiem niedawno wielowirnikowca (oblot w lutym br.), którego najważniejszym zadaniem jest właśnie to pozyskiwanie najwyższej jakości informacji w sposób pewny, zorganizowany oraz wydajny, przy czym sama maszyna, jako platforma nośna, została bogato wyposażona w szereg różnych głowic operacyjnych. Niepodważalnie jest to zatem konstrukcja także modułowa.

Ogar po raz pierwszy został zaprezentowany światu na tegorocznych, polskich targach EUROPOLTECH w Warszawie.

Wiedza, wspólna pasja i doświadczenie buduje

Novelty RPAS to co prawda młoda spółka, założona w ubiegłym roku, specjalizująca się w projektowaniu i produkcji RPAS’ów (ang. Remotely Piloted Aircraft Systems) na rynek cywilny, jednak trzeba od razu podkreślić, iż załodze tejże firmy nie brak wieloletniego doświadczenia. Już od 10 lat członkowie zespołu tworzącego obecną firmę zajmują się projektowaniem, wytwarzaniem oraz pilotażem bezzałogowych maszyn latających. Cenne doświadczenie zbierali m.in. budując kompozytowe motoszybowce, czy aktywnie uczestnicząc w kole naukowym High Flyers Politechniki Śląskiej.

Obecnie spółka zapewnia kompleksową ofertę w zakresie zastosowania RPAS’ów, m.in. doradztwo, usługi fotogrametryczne, obserwacyjne, reklamowe, szkoleniowe, dostawy, wdrożenia oraz serwis sprzętu (także pogwarancyjny). Firma może się pochwalić już co najmniej kilkoma profesjonalnymi produktami, m.in. świetny, bezzałogowy samolot Albatros, czy wielowirnikowy, wspomniany już Ogar, o którym szerzej – w dalszej części artykułu.

Łowca danych

Bez wątpienia Ogar, to sprzęt dla profesjonalistów. Świadczą o tym chociażby jego unikalne cechy oraz możliwości. To sprzęt stworzony w określonym celu. Sprzęt, który ma zadowolić najbardziej wymagającego klienta.

Powyższa opinia nie wynika oczywiście ściśle z określonego, jednego faktu. Generalnie to wypadkowa wielu różnych cech, które dopiero ujęte razem – tworzą wyraźnie wyróżniający się produkt.

RPAS Ogar

W szczegółach…

Ogar to konstrukcja wykonana w całości z nowoczesnych materiałów kompozytowych, kształtowanych próżniowo w formach negatywowych. Zastosowanie weń włókien węglowych (m.in. śmigła) oraz aramidowych pozwala na uzyskanie wysokiej odporności eksploatacyjnej, zapewnia także odpowiednią sztywność oraz niweluje drgania generowane przez napęd. Zastosowane kompozyty sprawiają także, iż owa maszyna zalicza się do bardzo lekkich w stosunku do gabarytów i możliwości.

Ogar generalnie dostępny jest w wersji X4 oraz będzie dostępny w najbliższym czasie także w wersji X8. Jak nietrudno się domyślić, chodzi o ilość silników napędowych/ramion koptera. Standardowo wersja X4 zapewnia udźwig od 3kg (podczas dynamicznego lotu), do aż 7kg maksymalnie, natomiast X8 ponad 8kg, przy czasie lotu do 70 min. Zestaw podstawowy obejmuje platformę wielowirnikową Novelty RPAS Ogar, 2 akumulatory, stację ładowania, skrzynię transportową oraz oczywiście moduł sterowania (+dokumentacja, +szkolenie praktyczne 5-godzinne).
Platforma może zostać przystosowana do realizacji m.in. następujących zadań:

• fotomapy oraz powierzchniowe modele 3D terenów, możliwe prowadzenie obserwacji w świetle dziennym oraz nocnym przy pomocy aparatów optycznych (30x zoom optyczny) oraz skanerów laserowych,
• mapy multispektralne, termalne, inne (zależnie od wyboru głowic),
• filmy z powietrza, w procesie półautomatycznym.

Zastosowanie

Wg powyższego, mapy, zdjęcia, czy filmy, to oczywiście nic innego, jak dane w różnej postaci, o których mowa we wstępie.

Jak przystało na wielowirnikowca, cała platforma posiada oczywiście zdolność pionowego startu oraz lądowania (VTOL).

Ogar X4 bez baterii waży 4kg, razem z nią – 8kg, razem z gimbalem – 9kg. Zasięg maksymalny to aż 40km (przy optymalnej prędkości 10m/s). Zasięg przesyłania danych wg GSM – nieograniczony (ściślej wg zasięgu sieci GSM), przy standardowym łączu radiowym 3km, przy kierunkowym >15km. Jak wspomniano powyżej, max czas lotu, to 70min (w odpowiednich warunkach przekracza 80min), operacyjnie jednak odpowiednio mniej – do 45min (z dodatkowym obciążeniem 0,5kg+gimbal). Ogar napędzany jest silnikami elektrycznymi, gdzie każdy zapewnia ciąg zdolny podnieść masę 5.5 kg. Akumulatory stykowe, ładują się ok 2h solo, można jednak ładować 2 jednocześnie, w ciągu 3 godzin.

Max prędkość wiatru podczas lotu to 18m/s, operacyjnie jednak nie więcej niż 12m/s.

Ogar posiada autopilota pracującego w 5 trybach: lot automatyczny, powrót do bazy, lądowanie oraz tryb wspomagany/półautomatyczny oraz w pełni manualny. W trybie automatycznym Ogar poruszać się może z ograniczoną prędkością do 8m/s, w trybie manualnym zaś do 20m/s.

Ogar X4, to sporych rozmiarów quad, długość 1,37m, szerokość 1,4m oraz wysokość 0,52m. Licząc po przekątnej razem ze śmigłami maksymalnie blisko 2m.

Bezpieczeństwo

Nad bezpieczeństwem Ogara czuwa system Fail Safe. Oprócz problemów komunikacyjnych z bazą, jakie może potencjalnie napotkać np w wyniku złej pogody, system ten reaguje m.in. na następujące zdarzenia: utrata zasilania, awaria baterii, awaria silników, utrata GPS fix, przekroczenie pochylenia krytycznego, nie przejścia Sanity test modułu przez autopilota w locie (kontrola poprawności działania autopilota). System podjąć może m.in. następujące działania: blokada startu, zawis, powrót do bazy (zawis), autonomiczne lądowanie w bazie, wyzwolenie spadochronu (dostępny jako akcesorium).

Wyposażenie dodatkowe, modułowość

Bezzałogowiec Ogar dostosowany jest, jak już wspomniano, do pracy z wymiennymi głowicami. Na dzień dzisiejszy, firma oferuje ich już co najmniej kilka, o czym dalej. Ciekawostką, zasługującą na szczególną uwagę, jest także fakt, iż stabilizator 3D (gimbal), w którego wyposażyć można Ogara (w wersji duo), potrafi współpracować z jedną lub jednocześnie z dwiema głowicami! Zatem możliwe jest np prowadzenie obserwacji jednym modułem i tworzenie fotomapy drugim w tym samym czasie (jest oczywiście więcej wariantów).
Wybrane akcesoria:

• Moduł GeoScanner (fotogrametryczny)
  

  GeoScanner

  integracja do celów fotogrametrycznych, m.in. umożliwia tworzenie map, ortofotomap, modeli 3D terenu, zdjęć lotniczych, itp.

  • gimbal 3X (3-osiowa stabilizacja głowicy)
  • aparat fotogrametryczny 24 MP z wymiennym obiektywem, zasilany z głównej baterii platformy oraz układ georeferencyjny GPS
  • w zależności od zastosowanego obiektywu, prędkości oraz wysokości przelotowej, uzyskać można wielkość terenową piksela w przedziale od 0,5 do 80 cm
  • obiektyw 20 mm o stałej ogniskowej
  • system szybkiej wymiany głowic
• Moduł WatchDog (obserwacyjny)
  

  WatchDog

  integracja do celów prowadzenia obserwacji w świetle dziennym

  • gimbal 2X (2-osiowa, elektromechaniczna stabilizacja głowicy, oparta na silnikach bezszczotkowych)
  • urządzenie optyczne światła widzialnego o zmiennej ogniskowej (zoom optyczny 30x, cyfrowy 12x, całkowity 360x), obserwacja i nagrywanie w jakości Full HD (1080/60p, 1920x1080px), zasilane z głównej baterii
  • układ transmisji obrazu na żywo, przesyłanie w jakości HD (w zależności od zasięgu do 1080/30p) do 2km od operatora z możliwością rozszerzenia zasięgu,
  • sterowanie manualne Gimbalem (implementacja i joystick)
  • system szybkiej wymiany głowic
• Moduł AgroObserver NIR (obrazowanie stanu zdrowia roślin)
  

  integracja do celów obrazowania stanu zdrowia roślin

  • gimbal 3X (3-osiowa stabilizacja głowicy)
  • aparat bliskiej podczerwieni (NIR) 3.2 MP
• System spadochronu ratunkowego – APDM (od Automatic Parachute Deployment Module)
  

  integracja podwyższająca poziom bezpieczeństwa

  • w przypadku poważnej awarii (np całkowita utrata zasilania, przekroczenie pochylenia krytycznego, nie przejścia Sanity test) APDM jest wyzwalany automatycznie. Może być również wyzwalany ręcznie przez operatora za pośrednictwem zabezpieczonego przycisku na aparaturze RC.
• Lidar GeoScanner (skaner laserowy)
  

  integracja umożliwiająca skaning laserowy oraz generowanie chmury punktów

• Red WatchDog (kamera termowizyjna)
  

  integracja dedykowana do prowadzenia obserwacji nocnych

• SnifferDog (detektor gazów)
  

  integracja dedykowana m.in. do monitorowania zanieczyszczeń powietrza

• PostMan (uchwyt)
  

  integracja umożliwiająca dostarczanie przesyłek drogą lotniczą

W ofercie spółki NR dostępne są także akcesoria oraz usługi dodatkowe, m.in. antena kierunkowa, system GNSS RTK (GPS), branding, gimbal 3x duo, części zapasowe, np śmigła, a także szkolenie BVLOS ze zniżką.

Sterowanie

W skład naziemnej stacji kontroli lotu wchodzi:

• Bezprzewodowa, radiowa stacja nadawczo-odbiorcza z własnym zasilaniem (statyw z modułem radiowym i anteną komunikujący się po wi-fi z tabletem)
  

  Stacja komunikacyjna

• Wzmacniany tablet dotykowy (tablet typu 'rugged’ z systemem Windows 8.1, przekątna ekranu 10’’)
• Oprogramowanie Novelty RPAS GCS (aplikacja na Windows 8.1 napisana na bazie dostępnego softu open source. Posiada liczne modyfikacje usprawniające pracę operatora).
  

  GCS Novelty

Podsumowanie

Bezzałogowiec Ogar, wraz z odpowiednimi akcesoriami, może z całą pewnością zbierać, przetwarzać oraz udostępniać dane. Począwszy od tworzenia map różnego rodzaju, zdjęć i filmów lotniczych, poprzez obserwację i monitorowanie wszelakich obiektów, aż po wysoce wyspecjalizowane inne zadania.

Ogara można wykorzystać m.in. do monitorowania obiektów infrastruktury krytycznej, przemysłowej, czy nawet rządowej, do monitorowania dróg, kolei, do modelowania i mapowania terenów, do monitorowania upraw, lasów, imprez masowych, itp. Ogar z całą pewnością odnajdzie się także świetnie w ratownictwie, straży, geodezji, czy nawet policji.

Prezentacja Ogara na Europoltech w barwach Policji.

Doskonała jakość pozyskanych informacji, krótki czas przygotowania platformy do działania (~10/5min), niezła wydajność, bezpieczeństwo użytkowania oraz mnogość współpracujących modułów sprawiają, iż jest to bardzo rozsądna propozycja dla wielu profesjonalistów reprezentujących szereg przeróżnych branż naszej gospodarki.

Określenie Ogara mianem „łowca danych” jest zatem w pełni uzasadnione.

Uwagi końcowe

Artykuł nie byłby oczywiście tak szczegółowy, gdyby nie wsparcie merytoryczne przedstawiciela Novelty RPAS. Pan Tomasz Siwy wykazał się nie lada cierpliwością, odpowiadając na moje wszystkie pytania. Dziękuję.

źródło: Novelty RPAS, współpraca: Tomasz Siwy, zobacz także Novelty RPAS jako ośrodek szkoleń UAVO