De los aviones de espuma a la versátil plataforma SKIF: la historia de la empresa ucraniana Culver Aviation

Por: Vladislav Nuzhnov | 03.08.2022, 13:08
De los aviones de espuma a la versátil plataforma SKIF: la historia de la empresa ucraniana Culver Aviation

Junto con el dolor, la muerte y la considerable destrucción, las guerras siempre han acelerado enormemente el progreso tecnológico. Por ejemplo, la humanidad entró en la Segunda Guerra Mundial con una aviación que utilizaba motores de combustión interna alternativos, y terminó con motores a reacción. Ahora ese salto tecnológico se está dando con los vehículos aéreos no tripulados (UAV). Por supuesto, todos hemos oído hablar de los éxitos de los Bayraktars turcos o APU recibirá 20 drones PD-2 por un valor de $ 8,500,000 Pero tarde o temprano toda la tecnología creada para la guerra y la destrucción comienza a aplicarse en una economía de tiempo mundial. Recordemos, para imaginar el alcance de estos cambios, cómo y para qué surgió Internet, y en qué se ha convertido para la humanidad en la actualidad. Ucrania no es sólo un país de valientes guerreros, capaces de resistir a un agresor mucho más fuerte. También es un país de inventores, ingenieros con talento y programadores muy trabajadores, capaces de fabricar productos y servicios de categoría mundial. Deberíamos inspirarnos en esos ejemplos y estudiar su historia. ¿Quién de ustedes ha oído hablar de la empresa Culver Aviation ? Al fin y al cabo, es el mismo ejemplo de una organización ucraniana que ha pasado de un sueño y de los primeros prototipos en un garaje a un moderno complejo de aplicaciones universales que puede soportar la presión altamente competitiva en un mercado global en el que ya operan docenas o incluso cientos de empresas similares.

La reunión en línea con los fundadores de la empresa fue especial para mí: por primera vez en mi vida, me encontraba en el papel de entrevistador. Sintiendo el peso de la responsabilidad, estaba al mismo tiempo nerviosa, ya que ni siquiera podía ver las caras de las personas a las que hacía preguntas (el director general de la empresa estaba literalmente atrapado en medio del campo, donde tuvo que detenerse para responder a mis preguntas). También voy a ser sincero, no sabía casi nada de los vehículos aéreos no tripulados. Una cosa era hablar y escribir sobre juegos, que es lo que había estado haciendo todo el tiempo en mi papel de periodista antes de la guerra total. Pero aquí tuve que cambiar drásticamente de vector y averiguar, por ejemplo, cuáles son los diferentes factores de forma de los vehículos aéreos no tripulados y cuál es la resolución de los mapas digitales modernos. Esta comunicación es realmente asombrosa e inspiradora, porque si hay empresarios que ya están planeando y desarrollando productos ultramodernos de alta tecnología para tiempos de paz, entonces somos realmente una nación invencible que superará cualquier obstáculo.

¿Dónde empezó todo?

En abril de 2014, cuando comenzó la guerra en Donbás, empezaron a aparecer personas que querían ayudar a nuestros combatientes. Así apareció en Kiev el grupo de voluntarios EyeTech, que acabaría convirtiéndose en NPP ITEC. Su objetivo era crear sistemas de control del aire en Ucrania que salvaran la vida de nuestros guerreros. Los primeros pasos de EyeTech son comparables a los de Apple, ya que el equipo montó los primeros aviones en un garaje con sus propios fondos. Ya entonces no se pensaba en las oficinas, en un gran equipo o en los contratos. Sólo existía el deseo de crear algo propio y ayudar a nuestros soldados. Para su creación se utilizaron como base planos de espuma y componentes electrónicos, que se compraron en China y se ensamblaron ya en Ucrania.

La empresa compró aviones de espuma similares en 2014. Hoy puedes comprar uno en Aliexpress por 6.000 hryvnias

Los resultados no se hicieron esperar: a finales de septiembre produjeron las primeras muestras de vehículos aéreos no tripulados y las presentaron en una exposición en el Museo Estatal de Aviación de Ucrania. En aquella época, empezaba a surgir una nueva industria tecnológica en Ucrania.

Una de las primeras exposiciones en las que Eyetech mostró sus desarrollos. Museo Estatal de Aviación de Ucrania, 2014 (Fuente: ITEC )

Las pruebas periódicas en diferentes regiones de Ucrania dieron lugar a modificaciones cada vez mejores de la aeronave, que contaba con un piloto automático francés, pero seguía estando muy lejos de los estándares modernos de los UAV. Por ejemplo, transmitía las coordenadas de su ubicación en lugar de los objetos captados por la cámara.


Nuevos cambios

En diciembre de 2014, el equipo de EyeTech evolucionó a NPP ITEC. El equipo fabricaba complejos de reconocimiento aéreo a medida y seguía mejorándolos. El principal impulsor del desarrollo en aquella época era el ejército, por lo que el equipo escuchaba sus comentarios. También desarrollaron la funcionalidad necesaria: instalaron una cámara de alta precisión, una cámara de imagen térmica y una batería que permite hasta 2 horas de vuelo autónomo.


NPP ITEC al probar sus vehículos aéreos no tripulados (Fuente: ITEC )

Entre 2014 y 2016, ITECH consiguió fabricar varias docenas de complejos de reconocimiento aéreo. Y los militares, asistidos por los UAV de ITECH, entregaron certificados de agradecimiento y una bandera ucraniana firmada por los combatientes.

Cambio de vector e inversión

Desde 2016 es posible fabricar carrocerías de material compuesto: con kevlar, fibra de vidrio, fibra de carbono. Para establecer una aerodinámica calculada para reproducirla fácilmente. La empresa también llevó a cabo una formación intensiva para los empleados y estableció la producción de productos de bajo volumen.

A mediados de 2016, la empresa tuvo un punto de inflexión: se dieron cuenta de la perspectiva de un UAV para uso civil y se centraron por completo en él. ITES se centró en el sector agrícola, pronto firmó sus primeros contratos con los principales actores del mercado y continuó desarrollándose en esta dirección.

En 2021, TECHIIA invirtió en la empresa y creó Culver Aviation sobre su base. La empresa se dedica a la supervisión de - fotografía aérea, vigilancia de cultivos, medición de campos, búsqueda e identificación de focos de calor. Y cartografía - creación de mapas visuales y de NDVI (índice de vegetación de diferencia normalizada) - un indicador numérico de la calidad y cantidad de la vegetación en un área de campo. También incluye mapas topográficos, mapas de escasez de agua y la creación de ortofotomapas, una imagen digital de una zona mediante fotografías aéreas.


El UAV de Culver Aviation escanea el terreno (Fuente: Culver Aviation )

¿Se podría haber hecho algo diferente, empezando de nuevo? Alexander tiene dos puntos de vista sobre el asunto: por un lado, en Ucrania no había otro camino y ahora habrían elegido más o menos lo mismo. Por otro lado, como dice Alexander: "debería haber ido al extranjero, donde las reglas y la dinámica son diferentes. Habría pasado mucho menos tiempo que aquí".


Para los que quieran saber más: ¿qué afecta al vuelo?

Distancia y duración del vuelo del UAV SKIF

Para empezar, el tiempo de preparación para el lanzamiento es de 15 minutos. La duración del vuelo es de hasta 2 horas y la distancia máxima es de 130 km. Hay que tener en cuenta que el tiempo de vuelo y la distancia dependen de las condiciones meteorológicas y de la complejidad de la ruta. El UAV se eleva al cielo mediante un lanzamiento manual automático con una catapulta elástica de 40 metros de longitud. También está disponible un lanzamiento opcional desde una catapulta de recogida.


Mecanismo de catapulta del UAV

Condiciones meteorológicas

La velocidad del viento recomendada es de hasta 10m/s en vuelo. Velocidad máxima permitida: hasta 14 m/s en vuelo. Temperatura de funcionamiento -15 a +35°C.


Aterrizaje de un UAV en condiciones meteorológicas invernales

La aparición del SKIF y sus capacidades

Tras dos años de pruebas y decenas de intentos, el ITEC empezó a introducir cada vez más su electrónica y sus algoritmos en las aeronaves. Y en otoño de 2015, comenzaron a diseñar su propio casco, y al año siguiente se presentó el casco SKIF UAV.

Lo más interesante es que el exterior del casco apenas ha cambiado, y si se compara lo que había dentro de la aeronave en 2016 y en la actualidad, se trata de dos vehículos aéreos no tripulados diferentes", afirma el director general de Culver Aviation, Alexander Danilenko.

Al diseñar y desarrollar el casco, se prestó mucha atención a la forma del factor del UAV. Se decidió mantenerlo como el avión de espuma con el que ITEC inició su andadura. La envergadura del SKIF es de - 1,5 metros, tales dimensiones hacen que el UAV sea móvil, pudiéndose meter fácilmente en el maletero de un coche. Como recuerda Oleksandr Danylenko, esta es exactamente la tarea que se propusieron para - compacidad: "Medimos las botas para que el kit se pudiera meter en el coche y pudiera ir donde se necesitara. Porque para los aviones grandes se necesita una camioneta o un autobús. Así que nos decidimos por el formato de avión de un metro y medio".

ITEC tenía 3 modelos diferentes de SKIF. SKIF TRAINER - para el entrenamiento de principiantes y aficionados al aeromodelismo. SKIF NDVI: para aplicaciones agrícolas como la medición del contorno del campo y la supervisión del estado de los cultivos con la cámara multiespectral Sequoia de Parrot. Y SKIF MAPPER - para la fotografía aérea, la cartografía, el contorno del campo y la medición de áreas. Con el tiempo, la empresa dio con una plataforma SKIF unificada y versátil, que ahora es el pilar de la flota de Culver Aviation.

Factor de forma del UAV SKIF (Foto: itec.ua )

Cómo ha cambiado la cámara del UAV

En 2014, ITEC puso una cámara de 10 MP en los primeros prototipos y se consideró genial. En 2015-2016 ya es de 20MP, y el moderno SKIF tiene una cámara de 60MP, y lo interesante aquí es que las dimensiones del avión siguen siendo las mismas. Las cámaras que se instalan a bordo del vehículo aéreo no tripulado pueden comprarse fácilmente en una tienda, pero hay una trampa. Antes de montar la cámara a bordo, se monta en una carcasa especial que reduce el peso en un 30%.

A la hora de seleccionar una cámara también es importante la tarea que va a realizar el UAV. Las cámaras multiespectrales se utilizan para producir mapas de campo NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada). Todo depende de la tarea a realizar.


Principio de la cámara multiespectral. (NEON Science )

Resolución de los mapas digitales

Duración del vuelo de SKIF con una carga: hasta 2 horas. Durante este tiempo, puede escanear 1.900 hectáreas de terreno desde una altura de 500 metros con una resolución de 5 centímetros por píxel.

Desde una altitud de 100 metros es de 1 centímetro por píxel. Una vez más, todo depende de la tarea a realizar. Por lo general, 5 centímetros por píxel son suficientes para los clientes. Lo interesante es que quienes necesiten 1 centímetro por píxel tendrán que pagar más por el escaneo del terreno. No por un factor de 5, pero será 2-3 veces la diferencia. Al fin y al cabo, hay que ir más abajo y dedicar el mismo tiempo para capturar una zona más pequeña.


Ilustración: Culver Aviation

Calidad de imagen atípica para un avión de este tamaño: la cámara Sony Alpha A7 Mark 4 de 61 MP ofrece una resolución de 1 cm por píxel a 100 metros, por lo que se pueden ver hojas individuales y pequeñas piedras en la carretera.

¿Qué tareas puede realizar el SKIF?

  1. Agroindustria: para medir los campos, controlar el estado de los cultivos y supervisar los problemas de forma oportuna.
  2. Reservas naturales: para evaluar los recursos, vigilar las talas ilegales, perfeccionar los mapas de senderos y localizar con precisión los lugares.
  3. Catástrofes naturales - evaluar el alcance de la destrucción y los daños, las consecuencias de las inundaciones
  4. Carreteras - evaluar el estado visual de las carreteras y las instalaciones cercanas, la calidad del pavimento, analizar el terreno y las pendientes de elevación antes del diseño.
  5. Vertederos - analizar las zonas y la acumulación.
  6. Tuberías, líneas eléctricas: compruebe la integridad, encuentre rápidamente los lugares de rotura.
El director general de Culver Aviation, Alexander Danilenko, con el UAV SKIF (Fuente: Culver Aviation )

¿Qué hay dentro de SKIF?

  • Carga útil: El UAV dispone de un receptor geodésico a bordo con tecnología cinemática en tiempo real (RTK), una aplicación de la geodesia para corregir errores comunes en los modernos sistemas de navegación por satélite. El UAV también cuenta con cinemática de posprocesamiento (PPK) con sistema global de navegación por satélite (GNSS): determina las coordenadas (posición) mediante un Rover (receptor de señal GNSS móvil) y un proceso de corrección posterior a la recogida de datos mediante correcciones de una estación de referencia, lo que permite obtener resultados con una precisión de 1 cm y una tasa de actualización de 20 Hz sin necesidad de realizar una preparación planimétrica.
  • Navegación: sistemas de navegación de TERSUS, con quien Culver Aviation tiene un contrato exclusivo de producción - gracias a ellos el mapa digital terminado tiene una alta precisión de coordenadas. El sistema ayuda a los agricultores a medir con precisión los campos y a planificar el presupuesto de la temporada de siembra.

Uno de los sistemas GNSS de TERSUS
Foto: gim-international.com
  • Cámara: Lleva a bordo una cámara cartográfica de cuadro completo de 61 MP. Y, opcionalmente, con una cámara multiespectral

Cámara multiespectral
Foto: pix4d.com

Sistema de seguridad:

  • Evasión automática de otras aeronaves en el aire.
  • Sistema de navegación inercial. Se activa en caso de pérdida de emergencia de la navegación principal a bordo.
  • Bloqueo del motor y del servo. Protege al operador mientras trabaja en las proximidades del UAV SKIF.
  • Baliza GPS autónoma. Permite el seguimiento de la ubicación del UAV SKIF a cualquier distancia a través de la red GSM
  • Sistema de paracaídas automático. Abre el paracaídas en caso de emergencia en el cielo.

¿Cómo y en qué condiciones vuela?

  • Distancia y duración del vuelo: el tiempo de preparación para el lanzamiento es de 15 minutos. La duración del vuelo es de hasta 2 horas y la distancia máxima es de 130 km. El tiempo y la distancia de vuelo dependen de las condiciones meteorológicas: la velocidad del viento, la complejidad de la ruta y el número de cargas/descargas de las baterías eléctricas. SKIF surca los cielos mediante un lanzamiento manual automático con una catapulta elástica de 40 metros de longitud.
  • Condiciones meteorológicas: La velocidad del viento recomendada es de hasta 10 m/s en vuelo. La velocidad máxima permitida es de hasta 14 m/s en vuelo. Temperatura de funcionamiento -15 a +35°C.

SKIF Vuelo y aterrizaje de UAV con el sistema de paracaídas

Capacidad de la empresa y aplicación integrada de UAV

Culver Aviation no vende sus UAV, sino que presta servicios con ellos. SKIF en esta situación es una herramienta que puede proporcionar información, informes, ortofotos. La mayoría de las veces, la gente quiere estudios de campo que incluyan ortofotomapas. También hay solicitudes de sobrevuelo de campos con control del crecimiento de las plantas. ¿Por qué lo hacen? Para ver y analizar cómo va la temporada de siembra, cómo va el crecimiento y si es necesario corregir, completar, rellenar y obtener un 5-10% adicional del rendimiento en algún lugar.


Por cierto, Culver Aviation también puede inspeccionar objetos y estructuras verticales utilizando un cuadricóptero de diseño propio. Los objetos de gran altura, como las torres de telecomunicaciones y de otro tipo y las líneas eléctricas, pueden ser inspeccionados de esta manera. Como resultado del estudio, el cliente recibe, entre otras cosas, datos sobre la integridad y la pendiente de la estructura, la extensión y el estado de las líneas eléctricas, un modelo en 3D, una ortofoto de la zona circundante y un informe con los materiales de estudio disponibles en un formato cómodo. 

Los servicios de Culver Aviation consisten en: Los vehículos aéreos no tripulados, los operadores que realizan los estudios del lugar y el software y un equipo que procesa los datos y produce los resultados. Como dice el director comercial de Culver Aviation, Sergei Ivanov: "Nuestro producto no es un UAV, nuestro producto es un complejo.

La flexibilidad también es una marca registrada de la empresa. Hay veces que llegan con una tarea que nadie ha hecho antes, y el equipo adapta sus capacidades y su equipo. No es tan difícil de hacer, ya que lo han desarrollado ellos mismos, por lo que el proceso de adaptación llevará mucho menos tiempo. Sergiy Ivanov afirmó que la empresa ha encontrado un modelo de negocio único para el mercado ucraniano.

Lo desarrollamos, producimos y utilizamos nosotros mismos. La gente puede venir a nosotros con una petición que todavía no está en el mercado, pero podemos ponerla en práctica. Podemos ofrecer flexibilidad, rapidez y garantía de resultados.

Montaje de un UAV de SKIF en una de las oficinas de la empresa (Fuente: Culver Aviation )

Cómo funciona el mercado de los UAV para los agricultores

Somos un país agrícola, por lo que las granjas hace tiempo que empezaron a utilizar drones para trabajar. Pero las grandes empresas agrícolas necesitan tareas complejas porque explotan grandes extensiones de terreno. Los vehículos aéreos no tripulados más grandes, que pueden hacer más trabajo, son más adecuados para este propósito. Por ejemplo, un helicóptero puede escanear un máximo de 70 hectáreas al día. Un UAV puede recorrer 10.000 hectáreas en cuatro o cinco vuelos al día. El uso de este tipo de vehículos aéreos no tripulados requiere formación, programas informáticos especiales y habilidades. Por lo tanto, es más rentable para los agrarios centrarse en su propio negocio en lugar de aprender otra profesión. No necesitan tanto los vehículos aéreos no tripulados como respuestas a sus preguntas: qué, dónde y cómo cultivar. Por lo tanto, les resulta más rentable no comprar el avión, sino encargar los resultados de su trabajo como servicio. También es más rentable para el fabricante de UAVs prestar estos servicios, en lugar de vender y mantener la aeronave, porque con el tiempo, un UAV puede generar más beneficios que su venta. Los agricultores del extranjero fueron los primeros en darse cuenta y empezaron a comprar servicios en lugar de aviones. Por lo tanto, Culver Aviation ve aquí perspectivas tanto para el mercado nacional como para la exportación de sus propios servicios con vehículos aéreos no tripulados.

Apoyo al memorando "rusia pagará"

"Ahora Culver Aviation prestará otro servicio, pero para todo el país: ayudaremos a evaluar los daños de la guerra en el memorando "rusia pagará"", dice Alexander Danilenko.

El memorando "russia will pay" se describe en damaged.in.ua

. Culver Aviation se unió al proyecto damaged.in.ua lanzado por el Instituto KSE junto con la Oficina del Presidente de Ucrania y el Ministerio de Economía. Las organizaciones públicas concluyeron un memorando sobre "Rusia pagará". Las organizaciones recogen datos sobre las pérdidas materiales sufridas por los ciudadanos y el Estado como consecuencia de la agresión rusa. Estos datos son necesarios para que el gobierno ucraniano pueda evaluar los daños sufridos por el Estado y los ciudadanos de Ucrania como consecuencia de la agresión rusa y para poder reclamar a Rusia en los tribunales internacionales la compensación de estas pérdidas.

Cualquiera puede proporcionar información sobre la destrucción y los daños causados como resultado de la agresión rusa. Debe indicarse el tipo y el nombre de la instalación, la ciudad y la región donde se encuentra y la fecha de destrucción. Es importante recoger datos sobre la destrucción de infraestructuras, grandes instalaciones administrativas y edificios de varias plantas: puentes, aeropuertos, escuelas, hospitales. Para ello, debe rellenar un formulario especial en el sitio web.

Certificado de daños (Captura de pantalla: damaged.in.ua )

La necesidad de evaluar los daños externos es muy grande. Los objetos a gran escala son difíciles de comprender y suelen requerir escaladores. Si el objeto es grande, tardará varios días. Pero un UAV puede realizar la misma tarea muchas veces más rápido. Con su experiencia y sus aviones, Culver Aviation quiere agilizar el proceso de recogida de información sobre la destrucción. Por eso se han unido a este memorándum.

Y si a usted también le gustaría, en el futuro, agilizar los procesos con el tratamiento de la información y gestionar los vehículos aéreos no tripulados, la empresa también me dijo lo que se necesita para ello, y también habló de cuáles son las deficiencias en el sistema universitario de nuestro país.

Sobre el sistema de educación superior en el país

Este tema es definitivamente relevante para todos los que actualmente están cursando estudios superiores. Respondiendo a la pregunta de si nuestras universidades pueden producir especialistas listos de una vez, Alexander Danilenko dice que nadie suministra especialistas listos al máximo, pero da una buena base. El principal problema es que los estudiantes carecen de instalaciones modernas durante sus estudios. Si nuestras universidades quieren formar especialistas capaces de diseñar y construir drones, tienen que proporcionar equipos modernos. ¿Cómo se puede hacer esto? Una de las opciones: atraer a las empresas al ámbito educativo para que inviertan en jóvenes especialistas. Según Oleksandr Danylenko, la empresa también está trabajando en esta dirección y pronto anunciará la cooperación con una universidad ucraniana.

¿Por dónde hay que empezar en el negocio de los vehículos aéreos no tripulados?

En primer lugar, hay que decidir la dirección. Hay tres principales: electrónica, programación o diseño. Si, por ejemplo, eliges el diseño, debes empezar a estudiar los paquetes de software en los que se diseña. Uno de ellos puede ser un programa para modelar en 3D: SoildWorks.

Interfaz de SolidWorks
Captura de pantalla: soildworks.com

¿Cómo puedo unirme al equipo de Culver Aviation?

La forma más fácil de unirse a Culver Aviation es tomar la escuela de operadores . Este es un curso gratuito en el que aprenderás a volar un UAV profesional. El curso no requiere ningún conocimiento o habilidad especial, todo lo que necesita es la ambición de ser un comandante de UAV. Una vez completado el curso con éxito, podrá tener 3 áreas de desarrollo:

  • Defensa del país: utilizando drones para llevar a cabo tareas de defensa nacional.
  • Trabajar en Culver Aviation: tras completar la entrevista y el curso, los estudiantes pueden ocupar un puesto de comandante de UAV en la empresa.
  • Trabajo autónomo: Cualquier tipo de encargo de fotografía aérea puede realizarse con un UAV. El piloto de vehículos aéreos no tripulados es una profesión muy demandada en la actualidad.

Cualquiera puede aprender a volar un UAV. Según Oleksandr Danylenko, su escuela produce operarios cualificados independientemente del sexo, la profesión o el trabajo.

Los vehículos aéreos no tripulados SKIF se están preparando para su funcionamiento (Fuente: Culver Aviation )

¿Qué es lo siguiente?

Tras empezar a ensamblar los primeros vehículos aéreos no tripulados sin experiencia ni mucha capacidad, con el paso de los años la empresa se ha transformado, ha empezado a prestar servicios a los agricultores y está a punto de contar las pérdidas de la guerra de Ucrania. "Lo más difícil fue encontrar la motivación tras una serie de fracasos y experimentos fallidos, pero hay que seguir adelante", comparte Oleksandr Danylenko. Y, aparentemente, cuando las cosas iban bien teníamos un obstáculo común. Cada uno de nosotros tuvo que adaptarse a las nuevas realidades. Ahora una parte de Culver Aviation se ha quedado en Kiev, otra se ha trasladado a nuevas oficinas en el oeste de Ucrania, y otra se ha unido a las fuerzas armadas ucranianas y está defendiendo nuestro país. Los cielos ya están cerrados para las empresas comerciales, y el equipo ya está buscando la forma de seguir prestando sus servicios, porque a pesar de todos los intentos del enemigo, la campaña de siembra continúa, y los agricultores están trabajando al 100% y necesitan un seguimiento de los cultivos. Paralelamente, la empresa está trabajando en nuevos desarrollos que deberían decir una nueva palabra en el mercado mundial de los UAV. Esta historia nos enseña que el éxito espera a los que siguen adelante y no se detienen pase lo que pase. Para mí, Culver Aviation fue un ejemplo de que la guerra no es una condena para el desarrollo y los nuevos pasos hacia el futuro. Cada uno de nosotros forma parte del nuevo futuro ucraniano, que ya está a nuestras puertas. En conclusión, me gustaría decirles a todos que, por muy difícil que sea, hay que soñar, porque los sueños son el principio de estas historias. Todo será Ucrania.

Para los que quieran saber más