От пенопластовых самолетов до универсальной платформы SKIF: история украинской компании Culver Aviation

Вместе с болью, смертью и значительными разрушениями войны всегда значительно ускоряли технический прогресс. К примеру, во вторую мировую войну человечество вошло с авиацией с поршневыми двигателями внутреннего сгорания, а закончило — с реактивными. Сейчас этот технологический рывок совершается с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА). Конечно, мы все слышали про успехи турецких Байрактаров или украинских разведывательных комплексов PD-2. Но рано или поздно все технологии, созданные для войны и разрушения, начинают применяться в экономике времен мира. Вспомним, чтобы представить размах этих изменений, как и для чего возник интернет, и чем он стал сегодня для человечества. Украина — это не только страна мужественных воинов, которая способна сопротивляться намного более сильному агрессору. Это еще и страна изобретателей, талантливых инженеров и упорных программистов, способных производить продукты и сервисы мирового уровня. Мы должны вдохновляться такими примерами и изучать их историю. Кто из вас слышал о компании Culver Aviation? Ведь она является тем же примером украинской организации, которая прошла путь от мечты и первых прототипов в гараже до современного комплекса универсального применения, который может выдержать высококонкурентное давление на глобальном рынке, где уже работают десятки или даже сотни подобных компаний.

Онлайн-встреча с основателями компании стала для меня особенной — впервые в жизни я был в роли интервьюера. Чувствуя бремя ответственности, я параллельно волнуюсь, ведь не видел даже лиц людей, которым задавал вопросы (руководителя компании эта запланированная встреча застала в прямом смысле слова посреди поля, где он вынужден был остановиться, чтобы ответить на мои вопросы). А еще буду откровенным, я почти ничего не знал о БПЛА. Одно дело говорить и писать об играх, чем я и все время занимался в роли журналиста до начала полномасштабной войны. Но здесь пришлось резко изменить вектор и выяснять, например, чем отличаются форм-факторы БПЛА и каково разрешение современных цифровых карт. Это общение действительно не только поражает и вдохновляет, потому что если во время войны есть предприниматели, которые уже сегодня планируют и разрабатывают сверхсовременные высокотехнологичные продукты для мирного времени, то мы действительно непобедимая нация, которая преодолеет любые преграды.

С чего все начиналось?

В апреле 2014 года, когда началась война на Донбассе, начали появляться люди, которые хотели помочь нашим бойцам. Так в Киеве появилась волонтерская группа EyeTech, которая со временем превратится в НПП ITEC. Её целью было создание украинских систем ведения воздушного мониторинга, которые спасали жизнь наших воинов. Первые шаги EyeTech сравнимы с компанией Apple, ведь первые самолеты команда собирала в гараже за свои средства. Об офисах, большой команде и контрактах даже тогда не задумывались. Было только желание создать что-то свое и помочь нашим бойцам. При создании за основу брались пенопластовые самолеты и электроника, которая закупалась в Китае и собиралась уже в Украине.

Результаты не заставили себя долго ждать - в конце сентября они изготовили первые образцы беспилотных летательных аппаратов и представили их на выставке в Государственном музее авиации Украины. В это время в Украине начала зарождаться новая технологическая отрасль промышленности.

Регулярные испытания в разных регионах Украины рождали все лучшие модификации самолета, в нем появился французский автопилот, но он все еще был очень далек от современных стандартов БПЛА. Например, он передавал координаты своего места нахождения, а не попадавших в камеру объектов.

---

Новые изменения

В декабре 2014 года группа EyeTech превратилась в НПП ITEC. Команда делала комплексы для аэроразведки по заказу и продолжала совершенствовать их. Основным двигателем развития в те времена были военные, поэтому команда прислушивалась к их замечаниям. А также наработала необходимую функциональность: установила высокоточную камеру, тепловизор, батарею, обеспечивающую до 2 часов автономного полета.

С 2014 по 2016 год ITECH успела сделать несколько десятков комплексов для аэроразведки. А военные, которым помогали БПЛА ITECH, передали грамоты, благодарности и украинский флаг, подписанный бойцами.

Изменение вектора и инвестиции

С 2016 года появилась возможность производить композитные корпуса — с кевларом, стекловолокном, карбоном. Заложить рассчитанную аэродинамику, чтобы легко воспроизводить ее. Также компания проводила интенсивное обучение работников, а также наладила производство малосерийной продукции.

В середине 2016 года в компании состоялся переломный момент — они поняли перспективу БПЛА для гражданского применения и полностью сосредоточились на нем. ИТЭС сфокусировалась на аграрном секторе, совсем скоро заключила первые контракты с крупными игроками рынка и продолжила развиваться в этом направлении.

В 2021 году в компанию инвестировал холдинг TECHIIA и на ее основе создал Culver Aviation. Компания занимается мониторингом — аэрофотосъемкой, наблюдением за состоянием посевов, обмером полей, поиском и идентификацией источников тепла. И картографией - созданием визуальных и NDVI-карт (Normalized difference vegetation index, Нормализованный вегетационный индекс) - это числовой показатель качества и количества растительности на участке поля. Также это и топографические карты, карты дефицита воды и создание ортофотопланов – цифрового изображения местности с помощью аэрофотоснимков.

Можно ли было что-нибудь сделать иначе, если бы начинать все снова? На этот вопрос у Александра есть две точки зрения — с одной стороны, в Украине другого пути не существовало и сейчас избрали бы более-менее то же самое. С другой, как говорит Александр: «Надо было ехать за границу, там правила и динамика другая. Я бы потратил гораздо меньше времени, чем здесь».

---

Для тех, кто хочет больше знать: что влияет на полет?

Расстояние и продолжительность полета БПЛА SKIF

Начать нужно с того, что время подготовки к запуску составляет 15 минут. Продолжительность полета до 2 часов, а максимальная дистанция - 130 км. Отмечу, что время полета и расстояние зависит от погодных условий и сложности маршрута. Поднимается БПЛА в небо благодаря автоматическому запуску из рук, используя эластичную катапульту длиной 40 м. Также возможна дополнительная опция при запуске из катапульты пикапа.

Погодные Условия

Рекомендованная скорость ветра – до 10м/с в полете. Максимальная допустимая скорость – до 14м/с в полете. Рабочая температура от -15 до +35°C.

---

Появление SKIF и его возможности

После двух лет испытаний и десятков попыток ITEC начала все больше и больше ставить в самолеты свою электронику и алгоритмы. А осенью 2015 года началось проектирование собственного корпуса, и уже в следующем году был представлен корпус БПЛА SKIF.

Самое интересное, что снаружи корпус почти не изменился, и если сравнивать то, что было внутри самолета в 2016 году и сегодня — это два разных БПЛА, — рассказывает СЕО Culver Aviation Александр Даниленко.

При проектировании и разработке корпуса большое внимание уделялось формам фактора БПЛА. Его решили оставить таким, как у пенопластового самолета, с которым начинала свой путь ITEC. Размах крыльев SKIF'a - 1.5 метра, такие размеры делают БПЛА мобильным, его можно спокойно положить в багажник автомобиля. Как вспоминает Александр Даниленко, именно такую ​​задачу они и ставили - компактность: "Мы мерили багажники, чтобы комплект можно было забросить в авто и он поехал куда нужно. Потому что для самолетов больших размеров нужен пикап или бус. Так что остановились на форм-факторе самолета в полтора метра."

ITEC имел 3 разных модели SKIF. SKIF TRAINER – для тренировки начинающих и любителей-авиамоделистов. SKIF NDVI – для сельскохозяйственных применений, таких как измерение контуров полей и мониторинг состояния урожая с помощью мультиспектральной камеры Parrot Sequoia. И SKIF MAPPER – для аэрофотосъемки, картографирования, измерения контуров полей и площади. Со временем компания пришла к единой и универсальной платформе SKIF, которая сейчас является основной во флоте Culver Aviation.

Как изменялась камера у БПЛА

В 2014 году в первых прототипах ITEC ставила камеру разрешением 10МП и это считалось классным. В 2015-2016 уже 20МП, а современный SKIF оснащен камерой разрешением 60МП, а самое интересное здесь то, что размеры самолета так и остаются без изменений. Камеры, которые установлены на борту БПЛА, можно спокойно купить в магазине, но есть одно но. Перед тем, как установить камеру на борт, ее пересобирают в специальном корпусе, что уменьшает вес на 30%.

При выборе камеры также важно то, какую задачу должна выполнять БПЛА. Для изготовления NDVI карты полей (Normalized Difference Vegetation Index, нормализованный относительный индекс растительности) используют мультиспектральные камеры. Всё зависит от поставленной задачи.

Разрешение цифровых карт

Продолжительность полета SKIF на одном заряде – до 2 часов. За это время он может просканировать 1900 гектаров земли с высоты 500 м с разрешением 5 см на пиксель.

С высоты 100 метров – 1 сантиметр на пиксель. Все опять же зависит от задачи. Обычно клиентам достаточно 5 сантиметров на пиксель. Интересно то, что тем, кому нужен 1 сантиметр на пиксель, придется платить за сканирование местности дороже. Не в 5 раз, но разница будет в 2-3 раза. Ведь нужно спускаться ниже и тратится в то же время, чтобы снять меньшую площадь.

Качество изображения, нетипичное для такого размера самолета – камера Sony Alpha A7 Mark 4 на 61 МП дает разрешение 1 см на пиксель со 100 метров, благодаря чему можно рассмотреть отдельные листики и мелкие камешки на дороге.

Какие задачи может выполнить SKIF?

1. Агросектор — производить обмеры полей, мониторить состояние посевов, своевременно отслеживать проблематику.
2. Природно-заповедный фонд – оценить ресурсы, промониторить нелегальную вырубку, уточнить карту троп и точное позиционирование объектов.
3. Стихийные бедствия – оценить масштабы разрушений и повреждений, последствия затоплений
4. Дороги – оценить визуальное состояние их и близлежащих объектов, качество покрытия, проанализировать местность и перепады высот перед проектированием.
5. Стихийные свалки – проанализировать площади и накопления.
6. Трубы, линии электропередач – проверить целостность, быстро найти места порывов.

Что внутри SKIF?

• Полезная нагрузка: в БПЛА стоит бортовой геодезический приемник с технологией real-time kinematic (RTK) – это применение геодезии для исправления распространенных ошибок в современных спутниковых навигационных системах. Также БПЛА оснащен системой post processing kinematic (PPK) с глобальной навигационной спутниковой системой (GNSS) – она определяет координаты (местоположение) с помощью Ровера (мобильного приемника GNSS-сигнала) и процесса корректировки после сбора данных с использованием поправок от опорной станции, позволяющего получать результаты с точностью до 1 см и частотой обновления 20 Гц без необходимости выполнения планово-высотной подготовки.
• Навигация: системы навигации от TERSUS, с которыми Culver Aviation имеет эксклюзивный контракт на производство – благодаря им у готовой цифровой карты высока точность координат. Система помогает аграриям точно производить обмеры полей и планировать бюджет посевной.

• Фотоаппарат: на борту стоит камера для полнокадрового картографирования с 61 МП. И опционально можно доукомплектовать мультиспектральной камерой
  

Система безопасности:

• Автоматическое уклонение от других летательных аппаратов в воздухе.
• Инерциальная система навигации. Включается при аварийной потере основной бортовой навигации.
• Блокировка двигателя и сервоприводов. Защищает оператора во время работы вблизи БПЛА SKIF.
• Автономный GPS-маяк. Позволяет отслеживать расположение БПЛА SKIF на любом расстоянии через GSM-сеть
• Автоматическая парашютная система. Открывает парашют при чрезвычайной ситуации в небе.

Как и при каких условиях летает?

• Расстояние и продолжительность полета: время подготовки к запуску составляет 15 минут. Продолжительность полета до 2 часов, а максимальное расстояние – 130 км. Продолжительность полета и расстояние зависит от погодных условий: скорость ветра, сложности маршрута и количества зарядов/разрядов электрических батарей. В небо SKIF поднимается благодаря автоматическому запуску из рук, используя эластичную катапульту длиной 40 м.
• Погодные условия: рекомендованная скорость ветра – до 10м/с в полете. Максимальная допустимая скорость – до 14м/с в полете. Рабочая температура от -15 до +35°C.
  

Потенциал компании и комплексное применение БПЛА

Culver Aviation не продает свои БПЛА, она предоставляет услуги с их помощью. SKIF в этой ситуации инструмент, который может предоставить информацию, отчеты, ортофотопланы. Чаще всего людям требуется обмер полей, включающий ортофотоплан. Также поступают запросы на облеты полей с контролем роста растений. Зачем это делают? Чтобы посмотреть и проанализировать как прошла посевная, как идет рост и нужно ли где-то скорректировать, довнести, долить и получить дополнительно 5-10% урожая.

К слову, Culver Aviation также может проводить обследование вертикальных объектов и сооружений – для этого используют квадрокоптер собственной разработки. Таким образом можно обследовать высотные объекты, например телекоммуникационные и другие башни, ЛЭП. В результате обследования среди прочего клиент получает данные о целостности и наклоне сооружения, протяженности и состоянии ЛЭП, 3D модель, ортофотоплан прилегающей территории и отчет с имеющимися материалами обследования в удобном для себя формате. 

Сервисы Culver Aviation состоят из: БПЛА, операторов, производящих съемки объектов и программного обеспечения и команды, обрабатывающей данные и выдающей результаты. Как отмечает коммерческий директор Culver Aviation Сергей Иванов: "Наш продукт это не БПЛА, наш продукт - комплекс".

Также визитной карточкой компании является гибкость. Бывают случаи, когда приходят с задачей, которую до этого никто не делал, и команда адаптирует свои возможности и свою технику. Сделать это не так уж трудно, ведь все это они разработали сами, поэтому и процесс с адаптацией будет занимать гораздо меньше времени. Сергей Иванов сказал, что для украинского рынка компания обнаружила уникальную бизнес-модель.

Мы сами разрабатываем, сами производим и сами используем. К нам могут прийти с запросом, которого на рынке еще нет, но мы сможем это реализовать. Мы сможем предоставить гибкость, скорость и гарантировать результат.

Как работает рынок БПЛА для аграриев

У нас аграрная страна, поэтому хозяйства уже давно стали использовать дроны для работы. Но крупные аграрные предприятия нуждаются в сложных задачах, потому что оперируют большими участками земли. Для этого лучше подходят большие БПЛА, которые способны проделывать больше работы. К примеру, коптер в день может просканировать максимум 70 гектаров. А БПЛА – 10 тысяч гектаров за 4-5 полетов в день. Применение такого БПЛА требует обучения, специального программного обеспечения и навыков. Поэтому аграриям выгоднее фокусироваться на собственном бизнесе вместо того, чтобы овладевать еще одной профессией. Они нуждаются не столько в БПЛА, сколько в ответах на свои вопросы — что, где и как обрабатывать. Поэтому им выгоднее не покупать самолеты, а заказывать результаты их работы как услугу. Производителю БПЛА тоже выгоднее предоставлять такие услуги, вместо продаж и технического обслуживания самолета, потому что со временем один БПЛА может сгенерировать прибыли больше, чем его продажа. Первыми все это осознали аграрии за рубежом и начали покупать услуги, а не самолеты. Поэтому в «Culver Aviation» видят здесь перспективы как для отечественного рынка, так и для экспорта собственных услуг с использованием БПЛА.

Поддержка меморандума «россия заплатит»

«Теперь Culver Aviation предоставит еще одну услугу, но уже для всей страны — поможем оценивать ущерб от войны в меморандуме «россия заплатит», — рассказывает Александр Даниленко.

Culver Aviation присоединился к работе над проектом damaged.in.ua, начатым KSE Institute совместно с Офисом Президента Украины и Министерством экономики. Между общественными организациями был заключен меморандум «Россия заплатит». Организации собирают данные о материальном вреде, причиненном гражданам и государству в результате российской агрессии. Эти данные нужны украинскому правительству для оценки ущерба, понесенного государством и гражданами Украины в результате российской агрессии и формирования исков к России в международных судах о возмещении этих убытков.

Каждый может предоставить информацию о разрушении и вреде, причиненном в результате российской агрессии. Следует указать тип и название объекта, город и область, где объект расположен и дату разрушения. Важно собрать данные о разрушении инфраструктурных, крупных административных объектов и многоэтажек: мосты, аэропорты, школы, больницы. Для того чтобы это сделать — нужно заполнить специальную форму на сайте.

Очень велика потребность в оценке внешнего разрушения. Масштабные объекты трудно постичь и для этого обычно нужны альпинисты. Если объект велик – это займет несколько дней. Но БПЛА может выполнить такое же задание в разы быстрее. Своей экспертизой и самолетами Culver Aviation хочет оптимизировать процесс сбора информации о разрушении. Именно поэтому они и присоединились к этому меморандуму.

А если вы тоже хотите, в будущем ускорять процессы с обработкой информации и руководить БПЛА, то в компании мне также рассказали, что для этого нужно, а также обсудили, какие недостатки есть в университетской системе нашей страны.

О системе высшего образования в стране

Эта тема точно актуальна для всех, кто сейчас получает высшее образование. На вопрос, могут ли наши ВУЗы выпускать сразу готовых специалистов, Александр Даниленко говорит, что в полной мере готовых специалистов никто не поставляет, но дает хорошую основу. Основная проблема состоит в том, что студентам во время учебы не хватает современной материально-технической базы. Если наши университеты хотят сразу выпускать специалистов, умеющих проектировать и конструировать дроны, нужно предоставлять современную технику. Как это сделать? Один из вариантов: привлечение бизнеса в образовательную сферу, чтобы он мог инвестировать в молодых специалистов. По словам Александра Даниленко, компания также работает в этом направлении и вскоре объявит сотрудничество с одним из украинских университетов.

С чего следует начать в сфере БПЛА?

Для начала нужно определиться с направлением, из них есть 3 основных: электроника, программирование или конструирование. Если, например, вы выбрали конструирование, нужно начать изучать программные комплексы, в которых это проектируется. Одним из таких может стать программа для 3D моделирования – SoildWorks.

Как попасть в команду Culver Aviation?

Самый простой путь, чтобы присоединить к Culver Aviation – пройти школу операторов. Это бесплатный курс, где вы научитесь управлять профессиональным БПЛА. Курс не требует никаких специальных знаний и навыков, достаточно иметь стремление быть командиром БПЛА. После удачного завершения курса у вас может появиться 3 направления дальнейшего развития:

• Защита страны: с помощью дронов можно выполнять задачи по обороне страны.
• Работа в Culver Aviation: после прохождения собеседования и курса студенты могут занять должность командира БПЛА в компании.
• Фриланс: С помощью БПЛА можно выполнять любые задания по аэрофотосъемке. Пилот БПЛА – востребованная профессия в наши дни.

Научиться управлять БПЛА может каждый. По словам Александра Даниленко, их школа выпускает искусных операторов независимо от пола, профессии или работы.

Что будет дальше?

Начав собирать первые БПЛА без опыта и больших возможностей, с годами компания трансформировалась, начала предоставлять сервисы аграриям и собирается подсчитывать убытки от войны в Украине. «Сложнее всего было искать мотивацию после череды неудач и безуспешных экспериментов, но надо продолжать дальше», — делится Александр Даниленко. И, казалось бы, когда все идет как следует у нас появилась одна общая преграда. Каждому из нас пришлось приспособиться к новым реалиям. Сейчас часть Culver Aviation осталась в Киеве, некоторые перебрались в новый офис на западе Украины, другие вступили в ряды ВСУ и защищают нашу страну. Небо для коммерческих компаний сегодня закрыто, и команда уже ищет возможности, чтобы продолжить предоставлять свои услуги, ведь несмотря на все попытки врага, посевная компания продолжается, и аграрии работают на все 100% и нуждаются в агромониторинге урожая. Параллельно компания работает над новыми разработками, которые должны сказать новое слово на мировом рынке БПЛА. Эта история учит, что успех ждет тех, кто идет и не останавливается несмотря ни на что. Для меня Culver Aviation стала примером того, что война – это не приговор для развития и новых шагов в будущее. Теперь каждый из нас является частью нового украинского будущего, которое уже стоит на пороге нашего дома. В заключение хотелось бы сказать каждому, что как бы трудно не было: нужно мечтать — потому что с мечтаний начинаются такие истории. Всё будет Украина.

Для тех, кто хочет знать больше

• Непревзойденное оружие: украинские дроны-камикадзе (барражирующие боеприпасы) ST-35 Гром и RAM
• Почему так важны РСЗО MLRS M270 и M142 HIMARS, какие ракеты используют и как могут изменить ход войны
• Не только Excalibur: история высокоточных боеприпасов для 155 мм пушек от M712 Copperhead до M1156 PGK
• Зенитный комплекс ️NASAMS и крылатая ракета Harpoon: что Зеленский попросил у парламента Норвегии
• Дроны-камикадзе Switchblade: что это за оружие и на что способно (видео)