Від пінопластових літаків до універсальної платформи SKIF: історія української компанії Culver Aviation

Автор: Владислав Нужнов | 03 серпня 2022, 13:17
Від пінопластових літаків до універсальної платформи SKIF: історія української компанії Culver Aviation

Разом з болем, смертю та значними руйнуваннями, війни завжди значно прискорювали технічний прогрес. Наприклад, у другу світову війну людство увійшло з авіацією з поршневими двигунами внутрішнього згоряння, а закінчило — з реактивними. Зараз цей технологічний ривок відбувається з беспілотними літальними апаратами (БПЛА). Звісно, ми всі чули про успіхи турецьких Байрактарів чи українських розвідувальних комплексів PD-2, але рано чи пізно всі технології, створені для війни та руйнування, починають застосовуватися для господарства мирного часу. Згадаймо, щоб уявити розмах цих змін, як і для чого виник інтернет, та чим він став для людства сьогодні. Україна — це не тільки країна мужніх воїнів, що спроможна опиратися набагато сильнішому за неї агресору. Це ще й країна винахідників, талановитих інженерів та завзятих програмістів, здатних робити продукти та сервіси світового рівня. Ми маємо надихатися такими прикладами та вивчати їх історію. Хто з вас чув про компанію Culver Aviation? Адже вона є тим самим прикладом української організації, що пройшла шлях від мрій та перших прототипів у гаражі до сучасного комплексу універсального застосування, що може витримати висококонкурентний тиск на глобальному ринку, де вже працюють десятки чи навіть сотні подібних компаній.

Онлайн-зустріч із засновниками компанії стала для мене особливою — вперше в житті я був у ролі інтерв’юера. Відчуваючи тягар відповідальності, я паралельно хвилююсь, адже не бачив навіть облич людей, яким ставив запитання (керівника компанії ця запланована зустріч застала у прямому сенсі слова посеред поля, де він вимушений був зупинитися, щоб відповісти на мої запитання). А ще, буду відвертим, я майже нічого не знав про БПЛА. Одна справа говорити й писати про ігри, чим я і займався увесь час у ролі журналіста до початку повномасштабної війни. Та тут довелося різко змінити вектор та з'ясовувати, наприклад, чим відрізняються форм-фактори БПЛА та якою є роздільна здатність сучасних цифрових карт. Це спілкування дійсно не лише вражає та надихає, бо якщо під час війни є підприємці, що вже сьогодні планують та розробляють надсучасні високотехнологічні продукти для мирного часу, то ми є дійсно непереможною нацією, що здолає будь-які перепони.

З чого усе починалося?

У квітні 2014, коли розпочалася війна на Донбасі, почали з'являтися люди, що хотіли допомогти нашим бійцям. Так у Києві з'явилася волонтерська група EyeTech, яка з часом перетвориться на НВП ITEC. Метою якої було створення українських систем ведення повітряного моніторингу, які рятували життя наших воїнів. Перші кроки EyeTech можна порівняти з компанією Apple, адже перші літаки команда збирала в гаражі за свої кошти. Про офіси, велику команду та контракти навіть тоді не задумувалися. Було лише бажання створити щось своє та допомогти нашим бійцям. При створенні за основу бралися пінопластові літаки та електроніка, яка закуповувалася у Китаї та збиралася до купи в Україні.

Схожі пінопластові літаки компанія закуповувала у 2014. Сьогодні придбати такий на Aliexpress можна за 6 тисяч гривень

Результати не змусили себе довго чекати — наприкінці вересня вони виготовили перші зразки безпілотних літальних апаратів і представили їх на виставці в Державному музеї авіації України. Саме тоді в Україні почала зароджуватися нова технологічна галузь промисловості.

Одна з перших виставок, де EyeTech продемонструвала свої розробки. Державний музей авіації України, 2014 рік (Джерело: ITEC)

Регулярні випробування в різних регіонах України народжували все кращі модифікації літака, в ньому зʼявився французький автопілот, але він все ще був дуже далеким від сучасних стандартів БПЛА. Наприклад, він передавав координати свого місця знаходження, а не обʼєктів, які потрапляли в камеру.


Нові зміни

У грудні 2014 року група EyeTech перетворилася на НВП ITEC. Команда робила комплекси з аеророзвідки на замовлення та продовжувала вдосконалювати їх. Основним рушієм розвитку у ті часи були військові, тож команда прислухалася до їх зауважень. А також напрацювала необхідну функціональність: встановила високоточну камеру, тепловізор, батарею, яка забезпечує до 2 годин автономного польоту.


НВП ITEC під час тестування їх БПЛА (Джерело: ITEC)

З 2014 до 2016 року ITECH встигла зробити кілька десятків комплексів для аеророзвідки. А військові, яким допомагали БПЛА ITECH передали грамоти, подяки та український прапор, підписаний бійцями.

Зміна вектору та інвестиції

З 2016 року з’явилася можливість робити композитні корпуси — з кевларом, скловолокном, карбоном. Закласти розраховану аеродинаміку, щоб легко її відтворювати. Також компанія проводила інтенсивне навчання працівників, а також налагодила виробництво дрібносерійної продукції.

В середині 2016 в компанії відбувся переломний момент — вони зрозуміли перспективу БПЛА для цивільного застосування і повністю зосередилися на ньому. ІТЕС сфокусувалася на аграрному секторі, зовсім скоро заключила перші контракти з великими гравцями ринку і продовжила розвиватися у цьому напрямі.

А у 2021 році в компанію інвестував холдинг TECHIIA і на її основі створив Culver Aviation. Компанія займається моніторингом — аерофотозйомкою, моніторингом стану посівів, обміром полів, пошуком та ідентифікацією джерел тепла. Та картографією — створенням візуальних та NDVI-карт (Normalized difference vegetation index, Нормалізований вегетаційний індекс) — це числовий показник якості та кількості рослинності на ділянці поля. Також це й топографічні карти, карти дефіциту води та створення ортофотопланів — цифрового зображення місцевості за допомогою аерофотознімків.


БПЛА компанії Culver Aviation сканує місцевість (Джерело: Culver Aviation)

Чи можна було щось зробити інакше, якби починати все знов? На це питання Олександр має дві точку зору — з одного боку, в Україні іншого шляху не існувало й зараз обрали б більш-менш той же самий. З другої, як каже Олександр: «Треба було їхати за кордон, там правила і динаміка інша. Я б потратив значно менше часу, ніж тут».


Для тих, хто хоче знати більше: що впливає на політ?

Відстань і тривалість польоту БПЛА SKIF

Почати треба з того, що час підготовки до запуску становить 15 хвилин. Тривалість польоту до 2 годин, а максимальна дистанція — 130 км. Зазначу, що тривалість польоту та відстань залежить від погодних умов та складності маршруту. Підіймається БПЛА у небо завдяки автоматичному запуск з рук, використовуючи еластичну катапульту довжиною 40 м. Також можлива додаткова опція при запуску з катапульти пікапа.


Механізм катапульти для БПЛА

Погодні Умови

Рекомендована швидкість вітру - до 10м/с в польоті. Максимальна допустима швидкість - до 14м/с в польоті. Робоча температура від -15 до +35°C.


Приземлення БПЛА у зимову погоду

Появлення SKIF та його можливості

Після двох років випробувань і десятків спроб ITEC почала все більше і більше ставити у літаки власну електроніку та алгоритми. А восени 2015 почалось проєктування власного корпусу, і вже наступного року було презентовано корпус БПЛА SKIF.

Найцікавіше те, що зовні корпус майже не змінився, та якщо порівнювати те, що було всередині літака у 2016 році та сьогодні — це два різних БПЛА, — розповідає СЕО Culver Aviation Олександр Даниленко.

При проєктуванні та розробці корпусу велику увагу приділяли форм фактору БПЛА. Його вирішили залишити таким, як у пінопластового літака, з якими починала свій шлях ITEC. Розмах крил SKIF'a  1.5 метри, такі розміри роблять БПЛА мобільним, його спокійно можна покласти у багажник автомобіля. Як згадує Олександр Даниленко, саме таку задачу вони і ставили  компактність: "Ми міряли багажники, щоб комплект можна було закинути в авто і він поїхав куди потрібно. Бо для літаків більших розмірів потрібен пікап або бус. Тож зупинилися на форм факторі літака в півтора метра."

ITEC мав 3 різних моделі SKIF. SKIF TRAINER — для тренування початківців та любителів-авіамоделістів. SKIF NDVI — для сільськогосподарських застосувань, таких як вимірювання контурів полів та моніторинг стану врожаю за допомогою мультиспектральної камери Parrot Sequoia. І SKIF MAPPER — для аерофотозйомки, картографування, вимірювання контурів полів та площі. З часом компанія прийшла до єдиної та універсальної платформи SKIF, яка зараз є основною у флоті Culver Aviation.

Форм-фактор БПЛА SKIF (Фото: itec.ua)

Як змінювалася камера у БПЛА

У 2014 в перших прототипах ITEC ставила камеру роздільною здатністю 10МП і це вважалося класним. У 2015-2016 вже 20МП, а сучасний SKIF оснащений камерою роздільною здатністю 60МП, а найцікавіше тут те, що розміри літака так і залишаються без змін. Камери, які на борту БПЛА можна спокійно купити в магазині, та є одне але. Перед тим, як встановити камеру на борт, її перезбирають в спеціальному корпусі, що зменшує її вагу на 30%.

При виборі камери також важливим є те, яку задачу має виконувати БПЛА. Для виготовлення NDVI карти полів(Normalized Difference Vegetation Index, нормалізований відносний індекс рослинності) використовують мультиспектральні камери. Все залежить від поставленої задачі.


Принцип роботи мультиспектральної камери (Джерело: NEON Science)

Роздільна здатність цифрових карт

Тривалість польоту SKIF на одному заряді – до 2 годин. За цей час він може просканувати 1900 га землі з висоти 500 м з роздільною здатністю 5 см на піксель.

З висоти 100 метрів - 1 сантиметр на піксель. Все, знову ж таки, залежить від задачі. Зазвичай клієнтам достатньо 5 сантиметрів на піксель. Цікаво те, що тим кому потрібен 1 сантиметр на піксель доведеться платити за сканування місцевості дорожче. Не в 5 разів, але різниця буде в рази 2-3. Адже потрібно спускатися нижче і витрачається той же час, щоб відзняти меншу площу.


Ілюстрація: Culver Aviation

Якість зображення, нетипова для такого розміру літака — камера Sony Alpha A7 Mark 4 на 61 МП дає роздільну здатність 1 см на піксель з 100 метрів, завдяки чому можна роздивитись окремі листочки  та дрібні камінці на дорозі.

Які завдання може виконати SKIF?

  1. Агросектор — робити обміри полів, моніторити стан посівів, своєчасно відстежувати проблематику.
  2. Природно-заповідний фонд — оцінити ресурси, промоніторити нелегальну вирубку, уточнити карту стежок і точне позиціонування обʼєктів.
  3. Стихійні лиха — оцінити масштаби руйнувань і пошкоджень, наслідки затоплень
  4. Дороги — оцінити візуальний стан їх і прилеглих обʼєктів, якість покриття, проаналізувати місцевість і перепади висот перед проектуванням.
  5. Стихійні сміттєзвалища — проаналізувати площі та накопичення.
  6. Труби, лінії електропередач — перевірити цілісність, швидко знайти місця поривів.
CEO Culver Aviation Олександр Даниленко з БПЛА SKIF (Джерело: Culver Aviation)

Що всередині SKIF?

  • Корисне навантаження: у БПЛА стоїть бортовий геодезичний приймач з технологією real-time kinematic (RTK) — це застосування геодезії для виправлення поширених помилок у сучасних супутникових навігаційних системах. Також БПЛА оснащений системою post processing kinematic (PPK) з глобальною навігаційною супутниковою системою (GNSS) - це визначає координат (місцеположення) за допомогою Ровера (мобільного приймача GNSS-сигналу) та процесу коригування після збору даних з використанням поправок від опорної станції який дозволяє отримувати результати з точністю до 1 см і частотою оновлення 20 Гц без необхідності виконання планово-висотної підготовки.
  • Навігація: системи навігації від TERSUS, з якими Culver Aviation має ексклюзивний контракт на виробництво — завдяки ним у готової цифрової карти висока точність координат. Система допомагає аграріям точно робити обміри полів та планувати бюджет посівної.

Одна із GNSS систем компанії TERSUS
Фото: gim-international.com
  • Фотоапарат: на борту стоїть камера для повнокадрового картографування з об'єктивом 61 МП. Та опціонально можна докомплектувати мультиспектральною камерою

Мультиспектральна камера
Фото: pix4d.com

Система безпеки:

  • Автоматичне уникнення інших літальних апаратів в повітрі.
  • Інерціальна система навігації. Вмикається у разі аварійної втрати основної бортової навігації.
  • Блокування двигуна та сервоприводів. Захищає оператора під час роботи поблизу БПЛА SKIF.
  • Автономний GPS-маяк. Дозволяє відслідковувати розташування БПЛА SKIF на будь-якій відстані через GSM-мережу
  • Автоматична парашутна система. Відкриває парашут у разі надзвичайної ситуації в небі.

Як і за яких умов літає?

  • Відстань і тривалість польоту: час підготовки до запуску становить 15 хвилин. Тривалість польоту до 2 годин, а максимальна відстань - 130 км. Тривалість польоту та відстань залежить від погодних умов: швидкість вітру, складності маршруту та кількості зарядів / розрядів електричних батарей. У небо SKIF піднімається завдяки автоматичному запуск з рук, використовуючи еластичну катапульту довжиною 40 м.
  • Погодні умови: рекомендована швидкість вітру - до 10м/с в польоті. Максимальна допустима швидкість - до 14м/с в польоті. Робоча температура від -15 до +35°C.

Політ та приземлення БПЛА SKIF з використанням парашутної системи

Потенціал компанії та комплексне застосування БПЛА

Culver Aviation не продає свої БПЛА, вона надає послуги з їх допомогою. SKIF у цій ситуації — інструмент, що може надати інформацію, звіти, ортофотоплани. Найчастіше людям потрібен обмір полів, який включає ортофотоплан. Також поступають запити на обльоти полів з контролем зростання рослин. Для чого це роблять? Щоб подивитися та проаналізувати як пройшла посівна, як іде зростання і чи треба десь щось скорегувати, довнести, долити та отримати додатково 5-10% врожаю.


До слова, Culver Aviation також може виконувати обстеження вертикальних об'єктів та споруд – для цього використовують квадрокоптер власної розробки. Таким чином можна обстежувати висотні обʼєкти, як от телекомунікаційні та інші вежі, ЛЕП. В результаті обстеження серед іншого клієнт отримує дані про цілісність та нахил споруди, протяжність та стан ЛЕП, 3D модель, ортофотоплан прилеглої території та звіт з наявними матеріалами обстеження у зручному для себе форматі. 

Сервіси Culver Aviation складаються із: БПЛА, операторів, які проводять зйомки об'єктів та програмного забезпечення і команди, яка обробляє дані та видає результати. Як зазначає комерційний директор Culver Aviation Сергій Іванов: «Наш продукт це не БПЛА, наш продукт — комплекс».

Також візитівкою компанії є гнучкість. Бувають випадки, коли приходять із завданням, яке до цього ніхто не робив і команда адаптовує свої можливості та свою техніку. Зробити це не так важко, адже це все вони самі розробили тому і процес з адаптацією буде займати набагато менше часу. Сергій Іванов сказав, що для українського ринку компанія знайшла унікальну бізнес-модель.

Ми самі розробляємо, самі виготовляємо та самі використовуємо. До нас можуть прийти із запитом, якого на ринку ще не має, але ми зможемо це реалізувати. Ми зможемо надати гнучкість, швидкість та гарантованість результату.

Збирання БПЛА SKIF в одному із офісів компанії (Джерело: Culver Aviation)

Як працює ринок БПЛА для аграріїв

У нас аграрна країна, тому господарства вже давно почали використовувати дрони для роботи. Але великі аграрні підприємства потребують складних завдань, тому що оперують великими ділянками землі. Для цього краще підходять великі БПЛА, які здатні обробляти більше роботи. Наприклад, коптер за день може просканувати максимум 70 гектарів. А БПЛА — 10 тисяч гектарів за 4-5 польотів на день. Затосування такого БПЛА потребує навчання, спеціального програмного забезпечення та навичок. Тому аграріям вигідніше фокусуватися на власному бізнесі замість того, щоб опановувати ще один фах. Вони потребують не стільки БПЛА, скільки відповідей на свої питання — що, де і як обробляти. Тому їм вигіднише не купувати літаки, а замовляти результати їх роботи як послугу. Виробнику БПЛА теж вигідніше надавати такі послуги, замість продажу та технічного обслуговання літака, бо з часом один БПЛА може згенерувати прибутку більше, ніж його продаж. Першими це все усвідомили аграрії за кордоном і почали купувати послуги, а не літаки. Тому в Culver Aviation  бачать тут перспективи як для вітчизнаного ринку, так й для експорту власних послуг з використанням БПЛА.

Підтримка меморандуму «росія заплатить»

«Тепер Culver Aviation надасть ще одну послугу, але вже для усієї країни — допоможемо оцінювати збитки від війни у меморандумі «росія заплатить», — розповідає Олександр Даниленко.

Опис меморандуму «росія заплатить» на сайті damaged.in.ua

Culver Aviation долучився до роботи над проєктом damaged.in.ua, започаткованим KSE Institute спільно з Офісом Президента України та Міністерством економіки. Між громадськими організаціями був укладений меморандум «росія заплатить». Організації збирають дані про матеріальну шкоду, завдану громадянам та державі внаслідок російської агресії. Ці дані потрібні українському уряду для оцінки збитків, яких зазнала держава та громадяни України внаслідок російської агресії та формування позовів до росії у міжнародних судах про відшкодування цих збитків.

Кожен може надати інформацію про руйнування та шкоду, завдану внаслідок російської агресії. Потрібно вказати тип та назву об'єкта, місто та область, де об'єкт розташований та дату руйнування. Важливо зібрати дані про руйнування інфраструктурних, великих адміністративних об’єктів та багатоповерхівок: мости, аеропорти, школи, лікарні. Для того, щоб це зробити — потрібно заповнити спеціальну форму на сайті.

Свідчення про пошкодження (Скріншот: damaged.in.ua)

Дуже велика потреба в оцінці зовнішнього руйнування. Масштабні об'єкти важко осягнути і для цього взагалі потрібні альпіністи, щоб туди лізти. Якщо об'єкт великий - це займе кілька днів. Але БПЛА може виконати таке ж завдання в рази швидше. Своєю експертизою та літаками Culver Aviation хоче оптимізувати процес збору інформації про руйнування. Саме тому вони і долучилися до цього меморандуму.

А якщо ви хочете теж, у майбутньому прискорювати процеси з обробкою інформації та керувати БПЛА, то в компанії мені також розповіли, що для цього потрібно, а також було обговорено те, які недоліки є в університетській системі нашої країни.

Про систему вищої освіти в країні

Ця тема є точно актуальною для всіх, хто зараз здобуває вищу освіту. На питання чи можуть наші вищі випускати одразу готових спеціалістів Олександр Даниленко говорить, що у повній мірі готових спеціалістів ніхто не постачає, але дає гарну основу. Основна проблема у тому, що студентам під час навчання не вистачає сучасної матеріально-технічної бази. Якщо наші університети хочуть відразу випускати спеціалістів, які вміють проєктувати та конструювати дрони, то потрібно надавати сучасну техніку. Як це зробити? Один із варіантів: заохочення бізнесу в освітню сферу, щоб він міг інвестувати у молодих спеціалістів. За словами Олександра Даниленка, компанія також працює у цьому напрямі і незабаром оголосить про співпрацю з одним із українських університетів.

З чого варто почати у сфері БПЛА?

Спершу потрібно визначитися із напрямом, їх є 3 основних: електроніка, програмування чи конструювання. Якщо, наприклад, ви обрали конструювання, то потрібно почати вивчати програмні комплекси, в яких це проєктується. Однією з таких може стати програма для 3D моделювання — SoildWorks.

Інтерфейс програми SolidWorks
Скріншот: soildworks.com

Як потрапити у команду Culver Aviation?

Найпростіший шлях, щоб приєднати до Culver Aviation — пройти школу операторів. Це безкоштовний курс, де ви навчитеся керувати професійним БПЛА. Курс не потребує ніяких спеціальних знань і навичок, досить мати прагнення бути командиром БПЛА. Після вдалого завершення курсу у вас може з'явитися 3 напрями подальшого розвитку:

  • Захист країни: за допомогою дронів можна виконувати завдання з оборони країни.
  • Робота в Culver Aviation: після проходження співбесіди та курсу студенти можуть обійняти посаду командира БПЛА у компанії.
  • Фріланс: За допомогою БПЛА можна виконувати будь-які завдання з аерофотозйомки. Пілот БПЛА – затребувана професія у наші дні.

Навчитися керувати БПЛА може кожен. За словами, Олександра Даниленка, їхня школа випускає вправних операторів незалежно від статі, професії чи роботи.

БПЛА SKIF готують до роботи (Джерело: Culver Aviation)

Що буде далі?

Почавши збирати свої перші БПЛА без досвіду та великих можливостей, з роками компанія трансформувалася, почала надавати сервіси аграріям та збирається підраховувати збитки від війни в Україні. «Найскладніше було шукати мотивацію після черги невдач та невдалих експериментів, але треба продовжувати далі», — ділиться Олександр Даниленко. І, здавалося б, коли все йде як треба у нас з'явилася одна спільна перепона. Кожному з нас довелося адаптуватися до нових реалій. Зараз частина Culver Aviation лишилася у Києві, деякі перебралися в новий офіс на заході Україні, інші ж вступили до лав ЗСУ та боронять нашу країну. Небо для комерційних компаній сьогодні закрите, та команда вже шукає можливості, щоб продовжити надавати свої послуги, адже не зважаючи на усі спроби ворога посівна компанія продовжується і аграрії працюють на всі 100% та потребують агромоніторингу врожаю. Паралельно компанія працює над новими розробками, які мають сказати нове слово на світовому ринку БПЛА. Ця історія вчить, що успіх чекає тих, хто йде та не зупиняється не зважаючи ні на що. Для мене Culver Aviation стала прикладом того, що війна — це не вирок для розвитку та новим крокам в майбутнє. Тепер кожен із нас є частиною нового українського майбутнього, яке вже стоїть на порозі нашого дому. На останок хотілося б сказати кожному, що якби важко не було: потрібно мріяти — бо з мрій починаються такі історії. Все буде Україна.

Для тих, хто хоче знати більше

Українська версія gg виходить за підтримки MasterCard
Читайте gg українською у Telegram