Drony to coraz bardziej popularne narzędzie w wielu dziedzinach, od fotografii i filmowania, po bezpieczeństwo i monitorowanie. Jednak jednym z największych ograniczeń jest ich zasięg i czas lotu. Firma Prometheus S.A. postanowiła rozwiązać ten problem i stworzyła innowacyjny bezzałogowy system powietrzny (BSP) o hybrydowym napędzie. CTO Tomasz Płonka i CEO Robert Drzewiecki opowiedzą nam o tym jak ich projekt, Prometheus UAV®, zwiększa zasięg i czas lotu dronów, a także jak wykorzystuje sztuczną inteligencję do realizacji różnych misji z zakresu bezpieczeństwa i stałego monitorowania obszaru.

Co takiego zaprojektowaliście?

Tomasz Płonka, CTO Prometheus S.A.: Zaprojektowaliśmy, drona hybrydowego działającego tylko i wyłącznie w łączności mobilnej, co można powiedzieć, że jest novum w skali nawet świata.

Co to znaczy?

Absolutna większość dronów, korzysta z łączności radiowej, która ma ograniczenie zasięgu do kilkuset metrów, a mocno zaawansowane rozwiązania do 1-2 kilometrów. Natomiast jeśli chodzi o rozwiązania mobilne to być może istnieją, ale nasze rozwiązanie jest w pełni zintegrowane z naszym dronem. Mówiąc prościej całe nasze oprogramowanie i nasza elektronika jest zaprojektowana w taki sposób, aby tę łączność mobilną można było najlepiej wykorzystać. To nie jest przystawka, którą ktoś gdzieś dokupił i dodał do drona, który był wyprodukowany i skonfigurowany zupełnie inaczej. U nas to jest jakby rdzeń całego rozwiązania i dzięki temu uzyskujemy bardzo wiele przewag jak np. zaawansowana diagnostyka.

Jak rozumiem, wasz produkt jest dronem, czyli bezzałogowym statkiem powietrznym, kierowanym zdalnie na dalekie dystanse, wykorzystując sieć GSM telefonii komórkowej i Internet piątej generacji. Gdzie jest tutaj największa innowacja? Jak wygląda Wasza konkurencja na świecie?

Innowacją jest oczywiście to, że zasięg jest nieograniczony. Możemy posadzić pilota w dowolnym centrum operacyjnym z naszym laptopem i manipulatorami, i za pomocą sieci telefonii komórkowej jesteśmy w stanie sterować dronem, który znajduje się nawet na innym kontynencie. I z tego co się orientujemy, na dzień dzisiejszy jesteśmy jedyni na świecie.

Co to za urządzenie i jak zostało skonstruowane?

Podstawą tego drona jest platforma typu wielowirnikowiec, czyli posiada kilka silników, a jego źródłem zasilania jest generator spalinowy. Dlatego ten dron nazywa się hybrydą, bo zamienia energię uzyskaną z paliwa (tradycyjnej benzyny 95) na energię elektryczną o określonej wydajności oraz mocy, i to za jej pomocą zasilamy naszego drona. Największą zaletą jest po pierwsze długi czas lotu. Zatankowany do pełna dron osiąga czas lotu nawet powyżej 5 godzin, a ponowne wznowienie jego pracy po wylądowaniu następuje po kilku minutach (tyle ile zajmuje proces tankowania). Po tym czasie natychmiast dron jest w stanie oderwać się od ziemi i kontynuować swoją misję. Co jest w kontraście do tego, co oferują np. drony elektryczne, gdzie musi on wylądować po znacznie krótszym czasie lotu (ok. 20-30 minut w przypadku typowych dronów) i musi nastąpić proces wymiany baterii, które z kolei muszą być naładowane. Jeżeli ktoś nie ma ich pod ręką, bo jest np. w terenie, to nie jest w stanie tych baterii na bieżąco ładować. My możemy pojechać, kolokwialnie mówiąc, z "cysterną paliwa" i pracować przez bardzo długi czas naszym hybrydowym dronem, aż to paliwo nam się skończy. Spalanie jest stosunkowo niewielkie, bo w okolicach 2 litrów paliwa na godzinę, a pojemność baku wynosi około 8,5 litra. Oczywiście wiadomo, że im więcej tej masy, którą do drona podwieszamy np. akcesoriów, dodamy ti czas lotu się skróci.

Jaka jest masa startowa i jakie jest opóźnienie transmisji danych w naszym urządzeniu?

Konstrukcja ramy została w pełni zaprojektowana przez nas i wykonana z włókna węglowego. Masa tego drona bez paliwa to około 17 kilogramów, a w momencie kiedy jest całkowicie zatankowany wynosi ona ok. 23 kilogramy. Polskie prawo pozwala nam latać w tej klasie dronów z masą całkowitą do 25 kilogramów, dlatego masa podwieszonych akcesoriów powinna wynosić od 1 do 2 kg a jeżeli wlejemy mniej paliwa, możemy podwiesić większą masę.

Jakie to mogą być akcesoria?

Typowymi akcesoriami są kamera światła widzialnego oraz kamera światła nocnego. Jeżeli chodzi o tę drugą, jest zarówno z podświetleniem, jak i bez niego (wykorzystujemy światło resztkowe lamp, księżyca, gwiazd itd.) Natomiast w momencie kiedy uaktywnimy specjalny laser, który podświetla nam teren nawet na odległość 500 metrów, to nie ma różnicy w porównaniu z obrazem, który możemy uzyskać w dzień. Tyle, że jest on pozbawiony koloru, przedstawiony w odcieniach szarości. Generalnie jesteśmy w stanie w pełni doświetlić obserwowany obszar niezależnie od pory dnia.

Czy wykorzystujecie dodatkowy system kamer? Jeśli tak, to jaki?

Poza kamerą, którą traktujemy jako akcesorium, mamy dwie kamery: przednią oraz lądowania. Te dwie kamery otrzymuje się w standardzie i do nich ma się cały czas dostęp z naszej aplikacji. Z kamery głównej obraz może być streamowany do naszej aplikacji i nagrywany zarówno w naszej aplikacji jak i bezpośrednio na dronie. Jeżeli jest nagrywany z poziomu drona, to otrzymujemy pełną jakość jaką ona nam oferuje. Możemy również robić zdjęcia do pamięci tej kamery.

Czy całość drona, łącznie z układami scalonym jest waszego autorstwa?

Tak całość elektroniki oraz oprogramowanie jest naszego autorstwa. W pełni panujemy nad hardware'em jak i software'em. 100% kodu źródłowego naszej aplikacji został stworzony przez nasz zespół inżynierów w naszym dziale R&D w Warszawie na Okęciu.

Czy korzystacie z AI, Machine Learningu, Deep Learningu?

Nasza platforma dronowa jest unikalna pod tym względem, że posiada na swoim pokładzie bardzo silne, wspomagające akcelerację GPU, które pozwala na uruchomienie modeli AI na samym dronie i pracowanie z obrazem w czasie rzeczywistym, czyli nie AI w postprocessingu, który gdzieś trzeba wysłać do chmury i trzeba czekać potencjalne godziny od zaistnienia zdarzenia. Tylko to AI może działać na podstawie dostarczonego przez klienta modelu już na samym dronie analizując nieskompresowany obraz wideo w czasie rzeczywistym. Także to jest jedna z naszych przewag, że w pewnym momencie możemy to wykorzystać do bardzo silnego operowania w warunkach live, Na przykład detekcja określonych zdarzeń, pożarów lasu np. i tym podobnych rzeczy, kiedy czas reagowania od zdarzenia do poinformowania odpowiednich służb z kompletem danych typu współrzędne geograficzne, poziom zagrożenia, co wykryliśmy i ile tego wykryliśmy jest bardzo krótki.

Widziałem tego drona i mam wrażenie, że różni się i jest trochę wyższy od innych innych dronów. Z czego wynika ta charakterystyczna konstrukcja?

Wynika to z kilku rzeczy. Przede wszystkim zalety transportowe. Ramiona naszego drona łamią się do wewnątrz, czyli tak naprawdę na bardzo małej powierzchni jesteśmy w stanie go transportować. To jest jedna z kwestii związanych z płozami. Drugą jest to, że taka konstrukcja płoz pozwala na lądowanie na potencjalnie niestabilnym gruncie, czy też na jakichś trawiastych terenach, bo nie zawsze będziemy mogli to robić z asfaltu czy z innych przemyślanych powierzchni.

Jakie są tzastosowania waszego urządzenia, do których nie nadaje się żadne inne?

Robert Drzewiecki, CEO Prometheus S.A.: Jeżeli chodzi o zastosowania to generalnie wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z potrzebą obserwacji z powietrza sytuacji, która dzieje się na ziemi przez dłuższy okres czasu. Na przykład prowadzenie długotrwałych akcji kryzysowych na bardzo rozległym obszarze. Tu mówimy zarówno o służbach przeciwpożarowych, jak i służbach zabezpieczające jakieś powodzie czy kataklizmy. Ponadto dron specjalizuje się w detekcji metanu i warto wspomnieć, że nie można robić jej z poziomu gruntu, bo jest to bardzo niebezpieczne. Co innego z powietrza. Obecnie zamknęliśmy projekt koncepcyjny dla PGNiG Orlen, który został zakończonym sukcesem. Dostaliśmy z tego tytułu referencje i z tego, co też nam wiadomo, jesteśmy jedyną firmą na świecie, która zrobiła taką detekcję metanu z drona. Inne zastosowania to oczywiście wszystkie związane z ochroną i zabezpieczeniem infrastruktury krytycznej. Przy zasięgu do 200 kilometrów, jesteśmy w stanie robić rozpoznanie bardzo dalekie i dostarczać informacji w czasie rzeczywistym dla wszystkich służb tym zainteresowanych. Także tutaj mówimy o aspektach dużego zwiększenia bezpieczeństwa i dostarczania informacji niezbędnych dla dużych przedsiębiorstw, które operują na dużym terenie, czy to będą porty, gazoporty, koleje, linie energetyczne i linie gazownicze. Ciekawostką są porty morskie, bo mało kto wie o tym, że bardzo dużo tankowców i innych statków zrzuca brudy przed wejściem do portu, co jest nielegalne. Robią to po to by nie płacić za odbiór tak dużych nieczystości w porcie. Z pozycji drona jesteśmy w stanie wyłapywać te wszystkie zrzuty i dodatkowo połączyć to ze statkiem, który to zrobił i śledzić go jednocześnie nadając całą informację, łącznie z obrazem, do kapitanatu po to, by mogli takich delikwentów wyłapywać i wymierzać kary, a są to kwoty rzędu milionów euro.

Gdzie już wdrożyliście Wasze urządzenia?

W tej chwili jeden z naszych rozwiązań lata z sukcesem na Uniwersytecie Rzeszowskim. Nasz dron wykorzystywany jest do prac związanych z archeologią. Zrobiliśmy również lot przy Placu Piłsudskiego i mamy materiał dokumentujący to wydarzenie. Jako jedyni dostaliśmy na to zgodę. Mamy też bardzo duże zainteresowanie od firm związanych z infrastrukturą krytyczną. Jednak z uwagi na to, że albo dopiero podpisaliśmy umowy, albo jesteśmy w trakcie ich realizacji, to siłą rzeczy referencje mamy, póki co tylko z PGNiG.

Chcecie rozszerzyć swoją działalność na cały świat?

Tak, rynek polski jest bardzo dla nas atrakcyjny, ponieważ jesteśmy polską firmą i dlatego chcielibyśmy zadbać o to, żeby bezpieczeństwo energetyczne Polski było na jeszcze wyższym poziomie. Natomiast największe zapotrzebowanie na te wszystkie rozwiązania, które chcemy skomercjalizować jest w Stanach Zjednoczonych, Europie, krajach Bliskiego Wschodu i Azji.

Jaka jest wasza wydolność produkcyjna?

Na dziś jesteśmy w stanie wypuszczać miesięcznie do 20 sztuk.

I nieustannie będą produkowane w Polsce?

Nigdy nie przeniesiemy produkcji poza Polskę, bo nie ma takiej potrzeby. Chcemy mieć wpływ na to, co się dzieje z naszym produktem od A do Z i stąd wypuszczać kolejne aktualizacje, czy to oprogramowania czy hardware'u. Stąd jedyną rzeczą, którą dopuszczamy jest moment, kiedy będziemy mieli dystrybutorów na innych kontynentach. Będą mogli świadczyć jedynie usługi serwisowe. Do całego know-how, który notabene mamy opatentowany, nikt obcy nie będzie miał dostępu.

Jaki patent macie?

W tej chwili mamy zgłoszone patenty na terenie Polski i Unii Europejskiej. W przypadku Stanów Zjednoczonych zgłosimy w momencie, kiedy będziemy wchodzić oficjalnie na ten rynek, co się będzie wiązało z dostosowaniem do ich prawodawstwa i wszelkich zgód. To oczywiście będziemy to na bieżąco uzupełniać.

Działacie ze środków inwestorskich? Pozyskaliście jakiś grant? Środków z NCBiR?

Mamy środki od solidnych inwestorów, ale nie są to środki publiczne czy granty.

Jaka ma być cena tego produktu?

W chwili obecnej ustalamy politykę sprzedażową razem z naszymi partnerami.

A jak wygląda wasza konkurencja na świecie? Kto jest waszą największą konkurencją. Gdzie się znajduje?

To nie jest pierwsze pytanie, które dostajemy. W tej chwili nie widzimy nikogo, kto mógłby być naszą bezpośrednią konkurencją. Są koncepty, powiedzmy, takie laboratoryjne, robione w Stanach. Jednak są to albo produkty, które latają o jedną trzecią tego czasu w którym my latamy, albo są pokazywane w specyficzny sposób. Na przykład pokazują 10 godziny lot, ale metr nad ziemią z jakąś rozwieszoną siatką. Ale to nie są zastosowania ani przemysłowe, ani produkcyjne. To, na co trzeba zwrócić uwagę, to nasz produkt jest już po całym R&D i całej fazie testów.

Chcesz mi powiedzieć, że nie macie żadnej konkurencji?

Powiem tak. Chciałbym, żeby taka była, dlatego że zawsze konkurencja powoduje zwiększenie pewnego wysiłku intelektualnego lub handlowego, żeby o coś zawalczyć. Natomiast w tej chwili rozmawiając z klientami, okazuje się, że nie mamy nikogo, z kim moglibyśmy się zderzyć, Jesteśmy pewni naszego produktu i jest on produkcyjnie dostępny, a nie jest tylko prototypem laboratoryjnym.

Moje ostatnie pytanie. Skąd ten projekt urodził się w Polsce? W czyjej głowie się urodził ten pomysł? Jaka w ogóle historia tej inicjatywy?

Tutaj trzeba byłoby się odnieść trochę do historii, bo mało kto wie o tym, że świat dronów w Polsce jest dosyć kolokwialnie mówiąc, stary. Jest bardzo dużo osób, które się tą tematyką zajmują. Często są to osoby, które są w tym świecie od ponad 15 lat. Na konferencji była okazja je poznać. Jedną z nich jest weteran tego rynku, który praktycznie przeszkolił wszystkich pilotów albo osoby, które teraz są instruktorami.

Jest takim ojcem od strony technicznej?

Jeżeli chodzi o pomysł jak najbardziej tak. Natomiast do Artura dołączył Tomek, który jest już takim dopełnieniem. O ile Artur bardzo fajnie podszedł do tego, jeżeli chodzi o wizję i pomysł, to Tomek przekuł ją na konkretne działanie i dzięki niemu mamy to, co mamy.

Bardzo Wam dziękuję.

Autor:  dr Maciej Kawecki