Danske droner skal lande automatisk på skibe

Illustration: Little Smart Things

En drone skal lande lodret på en lille landingsplads i bevægelse uden at være kontrolleret af et menneske. Det er målet med et projekt, som Innovationsfonden, tidligere Højteknologifonden, støtter med fem mio. kr.

»Vi sigter mod at kunne foretage en 100 pct. automatiseret landing på et skib i bevægelse,« siger Esben Nielsen, direktør for virksomheden Little Smart Things, der står bag dronen.

Virksomhedens drone, kaldet Cumulus One, er en såkaldt fastvingedrone på under to kilo, som primært adskiller sig fra andre droner ved at have lang flyvetid pr. batteriopladning og at kunne lande lodret ved hjælp af en slags kontrolleret stall, hvor dronen tager farten af og mavelander lodret.

Læs også: Droner skal vise deres værd i verdens største søredningsøvelse

Forskere på DTU Space og Aalborg Universitet skal nu udvikle den teknik til også at kunne ramme et skib i bevægelse. Det kommer til at ske, ved at skibet skal udstyres med en basestation, der konstant sender skibets GPS-position til dronen, som ved hjælp af en navigationsalgoritme beregner den korrekte vektor hen imod skibet.

Little Smart Things peger på, at hovedparten af udviklingsarbejdet kommer til at handle om styringsalgoritmen, der skal beregne dronens korrekte rute for at kunne lande til søs.

»Både skibet og flyet bevæger sig på både x-, y- og z-aksen på én gang. Derfor er der både behov for nogle forudsigelser om flyets og skibets relative placering nogle minutter frem og for nogle ret præcise beregninger af de sidste sekunder før en landing,« forklarer Esben Nielsen.

Læs også: Små virksomheder kan skabe langt flere jobs med teknologi-samarbejde

Første løsning til civile formål

Formålet med dronens ture til havs er blandt andet at holde udkig efter is eller pirater, at foretage miljøundersøgelser eller at søge efter savnede skibe eller personer. Dermed adskiller de sig fra de andre eksisterende løsninger til at lande på skibe i bevægelse ved at være rettet mod civile formål.

»Tidligere har man kun set automatiserede landinger på bevægelige mål til militær brug. Der bruger man meget infrastruktur i form af net og wirer, som er svære at rykke over i den civile verden,« siger Esben Nielsen.

Læs også: GPS-udvikling skal sende danske droner til tops

Han tilføjer, at det militære personel, der står for at styre denne type landinger, er højt specialiseret, hvilket man ikke kan forvente af civile brugere af droner til søs.

Ud over opgaver til søs vil dronernes nye egenskaber være med til at lave mere præcise landinger uden at være til fare for vindmøller, broer eller lufttrafik, forventer Esben Nielsen. Ifølge virksomheden skal de to forskergrupper fra Aalborg Universitet og DTU Space bidrage med henholdsvis navigations- og robotstyringskundskaber og viden om positionering.

17 projekter får støtte

Den nye landingsteknologi til Cumulus One-dronen får fem mio. kr. i støtte af Innovationsfonden ud af sit budget på i alt otte mio. kr.

Projektet er ét af i alt 17 nye projekter, som Innovationsfonden har støttet med i alt 167 mio. kr. Blandt støttemodtagerne er også projekter, der skal udvikle robotter til store vindmøller, gøre droner sikre til indendørs brug på fabrikker og hospitaler og et projekt, der skal styrke immunforsvaret hos børn og ældre.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

http://vimeo.com/113262641

Det er flotte 3D data man kan få ud af sådan en sag, men landingen... det er ikke lige det man udsætter sit sony a7r for til daglig, og da slet ikke når man ikke har en stor mark med højt græs til rådighed.

På søen bliver det da bare endnu vanskeligere med kastevinde omkring skibet, bølger og så videre. På videoen ser det ud til at dronen er uden kontrol - "automatisk landing" som det kaldes - fra nogle meters (50?) højde til nul. Der kan nå at ske ret meget på den tur ned.

Et forslag: lav noget som denne kickstarter: https://www.kickstarter.com/projects/13759...

I skal selvfølgelig have en større lifting body så flyet bliver lige så stabilt som et normalt modelfly, men til gengæld bliver flyet simplere, da al manøvrering kan klares ved at regulere på motorerne.

Plus at AaU og DTH får noget helt nyt at gruble over. Overgangen fra "hover" til "fly" skal vel ske automatisk. Take off og landing sker som en normal flerpropeller - drone

  • 0
  • 0

Det må da være fristende at "klistre" solceller på vingerne så flyvetiden forlænges eller payload kan øges med samme flyvetid.

  • 0
  • 2

Ikke bare er der kastevinde. Landingspladsen/skibet ruller måske i store bølger.

Ved brug i arktis som overvågning efter isbjerge/klumper er der også behov for overvågning i frisk vejr, så det må vel være afgørende med ekstrem høj manøvredygtighed selv i hårdt vejr. Man skulle så tro, at store vinger der sikre meget lang flyvetid kan blive en hemsko netop ved landing hvor styrefart mistes. Måske er det værd at overveje to typer, én til svag vind med lang flyvetid og én til hårdt vejr med ekstrem stor manøvredygtighed, men kort flyvetid. All-in-one er jo ofte en drøm der udvikler sig til mareridt (tænker F-35 osv.)

Man bygger jo heller ikke isbryderegenskaber ind i containerskibe der sejler på de varmere himmelstrøg

  • 1
  • 2

X PlusOne er designet for 100 Km/t og klarer derfor ikke mere end 10-15 minutter. Vingedesignet skal være helt anderledes hvis den skal kunne holde sig i luften lige så længe som Cumulus One (2:30 timer ved 40-50 Km/t)

  • 0
  • 0

@Peter Lykke: I forhold til landingen så udsætter vi ikke kameraet for flere G end hvad det kan klare ifølge specifikationerne. Hele maven af flyet er en skumpude og payloaden hænger ligeledes i støddæmpende ophæng. Vi kan komme ud for en G påvirkning på op til 50G leveret over 2ms. (for payload). Til sammenligning er de fleste mekaniske harddiske (som kører) godkendt til op til 300G i samme tidsrum.

@Niels Vinding: Det er selvfølgelig en ganske stor udfordring at styre et fly ned på et skib, hvor der kan være kastevinde etc.. Ellers var det jo heller ikke et spændende projekt. Det vi ved med sikkerhed er at vi har kontrol-autoritet som er tilstrækkelig til, at vi teoretisk kan klare opgaven, selv i udfordrende vejr. Den store udfordring - og kernen af projektet - er altså vores navigation.

Venligst Esben Nielsen (Little Smart Things)

  • 4
  • 0

@Peter Lykke

Cumulus One bliver styret aktivt under nedstigningen. Det er en ganske anden måde flyet reagerer på, og det er een af de områder hvor bruger en del krudt netop nu. Styreflader får lige pludselig en hel anden funktion i denne stall tilstand. Men det er dog forbavsende styrbart alligevel. Videoen er af lidt ældre dato, så det kan være at det var et tidligt forsøg. Det kan måske forklare at de ser lidt "sløset" ud :-)

Et af de ting vi kigger på nu er brugen af motoren til at styre fremdriften bedre. Den er ikke i brug i denne video.

Venligst Esben Nielsen (Little Smart Things)

  • 0
  • 0

Det lyder sq som et spændende koncept som jeg klart kan se nogle muligheder i. Kikke efter pirater eller folk i havnsnød - i begge tilfælde er det en fordel med nogle øjne i højden og med noget større fart end et skib (hint: du skal op over 20 kn inden det bliver interessant).

Da en del af flåden er tankskibe, så kunne en EEX version være interessant. Ellers får vi et problem med class'en eller diverse vetting-tosser. Tænk over det - idéen er gratis. Hvis en EEX version ikke kan laves, så bliver den ikke specielt interessant for tankskibe, idet "dimsen" reelt kun kan landes på bakken (hvor der kan være en del vind/turbulens), på monkey iland (hvor der også kan være vind/turbulens) eller agterdækket.

  • 0
  • 0

Ud over at lande i et net, på vandet ved siden af skibe, og på dækket med fangstkrog.

Så kan en wire løsning, hvor dronen er fast gjort til skibet med en wire, og dronen flyver i ring over skibet. Når den skal lande bliver den trukket ned til skibet, uanset hvordan skibet vender i forhold til bølgerne, vil den altid lande på skibet. Samme princip kan helikoptere anvende, som har en harpun med et spil, der skyder en krog ned i et gitterværk på dækket, og helikopteren trækker sig ned på dækket.

Den tyske marine havde en autogyro, som kunne udvide ubådene synsfelt på Atlanten. https://www.youtube.com/watch?v=gP6VnbeWXSY

At autogyro også kan bygges i mindre størrelse ses her. https://www.youtube.com/watch?v=TPbQlRm_lvI

Hvis I har en kraftig magnet i bunden af dronen, kan denne fastholder droner på landingspletten. efter landing.

  • 0
  • 0

@Peter En EEX version er noget vi skal kigge på og lære en masse om. Vi bygger i kulfiber og aramid, så gnister og den slags er ikke et problem. Det er nok primært vores elektriske systemer der skal kigges på - især i forhold til batterier og tilslutninger.

@Ole Målet med dette projekt er netop at slippe for net, kroge, harpuner o.lign. Det skal være NEMT. Hvis man begynder at kigge på systemer der benytter sig af eksempelvis wire, så bliver det ret hurtigt et udstyrsstykke. Det kan militæret relativt nemt gøre, da de har nogle andre ressourcer i forhold til mandskab og udstyr. Vi vil meget gerne kunne tilbyde dette til den civile verden, og vi mener at det kræver et langt større fokus på brugervenlighed end vi ser i den militære verden.

Når det nu er sagt så synes jeg at der vises meget stor kreativitet indenfor løsninger der "hiver" dronen ned på skibe. Det giver i hvert fald nogle fede youtube videoer :-)

Vh Esben (Little Smart Things)

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten