Kamera podwodna

Kamera podwodna

Forma nowego drona jest w produkcji, międzyczasie prowadzimy testy kamery podwodnej. Nowy dron będzie wyposażony w kamerę podwodną zdalnie opuszczaną z pokładu jednostki. Póki co prowadzimy testy samego modułu. Sprawdzamy jaka jest widoczność pod wodną w naszych  polskich zbiornikach. Z jaką ilością światła mamy do czynienia? Czy wymagane jest sztuczne doświetlanie? Jak rodzaj dna wpływa na nagranie? W jakich miejscach warto nagrywać? Pojawia się również wiele pytań natury technicznej. Wykonaliśmy mocno prototypową konstrukcję pozwalającą odpowiedzieć na kilka z nich.

Z pierwszych prób wynika, że zagadnienie nie jest trywialne i będzie sporo nas kosztowało zgranie odpowiedniego zestawu. W czasie testów udało nam się wykonać całkiem przyzwoite nagranie z wykorzystaniem kamery stacjonarnej umieszczonej na dnie. Kamera jest wyposażona w soczewkę sony bez dodatkowego oświetlenia. Nagranie wykonaliśmy dość blisko brzegu w mętnej wodzie, mimo wszystko udało się uchwycić kilka ciekawych ujęć. Z pewnością będziemy kontynuować pracę nad modułem kamery podwodnej. Spodziewamy się więcej ciekawych materiałów w różnych trybach nagrywania. Zachęcamy do komentarzy.

Kamera podwodna
Kopyto

Nowy dron – produkcja formy

Nowy projekt nabiera tempa. Tygodnie poświęcone na modelowanie kształtu kadłuba oraz pokładu przekładają się na efekt. Chcąc zapewnić wystarczające zanurzenie dla pracy śruby napędowej, czujnika echosondy i zachowując przy tym wysoką sprawność kadłuba zdecydowaliśmy się na zastosowanie kadłuba półslizgowego w bardzo nowatorskiej formie. Spodziewamy się uzyskać osiągi niedostępne dla jednostek klasycznych wzorowanych na pełnowymiarowych kadłubach łodzi. Specyfika małych jednostek wodnych sprawia, że klasyczne podejście projektowe nie daje optymalnych rozwiązań. Jednak w naszym przypadku poszliśmy dłuższą drogą. Korzystając ze współcześnie dostępnych narzędzi projektowych i wiedzy byliśmy w stanie zaprojektować kształt specjalnie dopasowany do prędkości i warunków pracy jednostki w tej skali. Jeżeli prognozy się potwierdzą będziemy dysponować unikalnym produktem w swojej klasie także pod tym względem. Finalna weryfikacja odbędzie się na wodzie, a to już niebawem.

Produkcja formy 1
Wydruk kopyta – wstępna obróbka powierzchni.

Projekt pokładu to całkiem odrębna historia. Wybiegliśmy daleko w przyszłość chcąc przewidzieć wiele możliwych konfiguracji dodatkowych opcji. Mowa tu o modułach kamery nawodnej i podwodnej, reflektorach, sensorach, podajnikach i wielu innych pomysłach, które chodzą nam po głowie.

Niedawno zakończyliśmy wydruk kopyta, na którym przez kilka dni będziemy wyprowadzać powierzchnie potrzebną do uzyskania pożądanej jakości formy. Wiemy, że z właściwie przygotowanej formy będziemy w stanie wykonać minimum 50 sztuk bez konieczności regeneracji. Dzięki zastosowaniu technologii wydruku 3D jesteśmy spokojni o zachowanie właściwej geometrii kształtu z bardzo dużą dokładnością dochodzącą do ułamka milimetra. Poza zmianą kształtu już wiemy, że nowy dron będzie wyposażony w bardziej rozbudowany moduł łączności bazujący na niezależnym systemie operacyjnym. Dzięki czemu będziemy w stanie rozwijać go w przyszłości w szerszym zakresie. Podobne zmiany dotyczą monitoringu, ale o tym więcej w kolejnym wpisie.

Nowy dron

Nowy dron

Widząc rosnące zainteresowanie naszym projektem podjęliśmy decyzję o rozpoczęciu prac nad komercyjną wersją drona. Marzy się nam powiększenie grona użytkowników i wymiana doświadczeń z różnych poznanych akwenów. W naszym kraju znajduje się mnóstwo niezbadanych zbiorników wodnych, jednak wykorzystanie dronów wodnych może to zmienić. Zdajemy sobie sprawę, że samodzielna budowa drona jest zajęciem wymagającym zaawansowanej wiedzy i doświadczenia, a mnogość podzespołów potrafi zawrócić w głowie. Dlatego chcemy zaoferować swoją wiedzę i doświadczenie w budowie dronów oraz pomagać w rozwoju tej pionierskiej dziedziny przemysłu. Celem budowy nowego drona jest stworzenie zaawansowanej technicznie, ale przede wszystkim praktycznej i funkcjonalnej łodzi autonomicznej. Platformy bazowej, która w swojej standardowej wersji będzie dostępna na każdą kieszeń, a dzięki specjalistycznym opcjom będzie możliwe skonfigurowanie drona spełniającego najbardziej wyszukane oczekiwania.

Nie planujemy produkcji masowej, nastawiamy się na klienta indywidualnego. Widzimy zainteresowanie i szereg ciekawych zastosowań, ale to klienci zdecydują do jakich celów będą chcieli konfigurować i wykorzystywać nasze jednostki. Sami również będziemy w dalszym ciągu korzystać z naszych dronów do wypraw wędkarskich i eksploracji jezior. W wolnym czasie umieszczając znaleziska na stronie internetowej. Zdajemy sobie sprawę, że łodzie autonomiczne to dopiero raczkująca branża, ale widząc wielkie możliwości urządzeń autonomicznych chcemy być tego częścią i dostarczać klientom nasze najlepsze produkty, które wspólnie będziemy mogli rozwijać w przyszłości. Nowy dron jest pierwszym krokiem w tym kierunku. Nową jednostkę zamierzamy poddać różnorodnym praktycznym testom, tak aby łodzie przekazane do użytku klientów były bez zastrzeżeń. Realizacja pierwszych zamówień na początku 2020 roku, ale już teraz zapraszamy do nawiązania kontaktu.

Zespół FishScan

Staw Cieplewo

Natknęliśmy się w na forum wędkarskim na dyskusje na temat stawu w Cieplewie koło Pruszcza. Z tego względu na to, że mieliśmy po drodze stwierdziliśmy, że można sprawdzić czy tam rzeczywiście są ryby i jaki ten staw ma potencjał. Staw ma około 2 hektary powierzchni, więc szybko mogliśmy go przeskanować. Z mapy batymetrycznej poniżej wynika, że jest to dość płytki zbiornik, ale ciekawy i mogący być dobrym siedliskiem dla ryb. Jednak z drugiej strony, jest to zbiornik niewielki o małej głębokości, więc stosunkowo łatwy do przełowienia.

Mapa batymetryczna Stawu w Cieplewie.

Na echosondzie zauważyliśmy, że większe ryby trzymały się głównie w głębszej części zbiornika od strony południowej. W czasie skanu było widać, żerowanie drapieżnika na drobnicy.

Model 3D głębokości.

Jeżeli ktoś chciałby, żeby zbiornik na którym łowi był zeskonowany to prosimy o kontakt lub komentarz.

Obraz z echosondu w głębszym miejscu zbiornika.
Martwa Wisla

Śledzie w Martwej Wiśle

Z daleka widoczna grupa 30-50 wędkarzy na nabrzeżu kanału żeglugowego przykuła naszą uwagę. Wędkarze łowili śledzie z użyciem typowej śledziowej choinki. Stwierdziliśmy, że byłoby ciekawie sprawdzić jak te śledziowe ławice w zasadzie wyglądają i wykorzystać do tego nasz skaner.

Kanał Martwej Wisły w sąsiedztwie stoczni “Wisła”, na zielono zaznaczony obszar skanu.

Nie chcąc zakłócać połowu określiliśmy obszar skanu w bezpiecznej odległości od łowiących. Powierzchnia skanu wynosiła ok. 1.5 hektara z odstępem co 10 metrów. Skan udało się wykonać w niecałą godzinę z przygotowaniem mapy i spakowaniem drona, więc wynik przyzwoity. Udało nam się namierzyć kilka ławic, ale skupimy się na jednej poniżej.

Echosonda
Obraz z echosondy w rejonie ławicy śledzi na górze pokazany widok primary 200kHz na dole downscan 455kHz.

Zdaje się, że ławice śledzi w czasie wpływania do rzek żerują na zooplanktonie lub innych drobniejszych rybkach, które również przemieszczają się w ławicach. Widać to bardzo wyraźnie na obrazie z echosondy powyżej. Warto zaznaczyć, że w niedalekiej odległości od ławicy śledzi znajowały się inne pokaźniejsze ryby, które pewnie na śledziach żerowały. Takie są nasze przypuszczenia. Trzeba się zanurzyć w głębie, żeby móc to sprawdzić, a te opcje dopiero rozwijamy.

Martwa Wisla
Pokazana ławica znajdowała się na skraju kanału żeglugowego, czerwony punkt powyżej.

To był bardzo krótki wyjazd nad Martwą Wisłę. W przyłości planujemy poświęcić temu akwenowi znacznie więcej czasu i to głównie za sprawą sandaczy. Na bieżąco będziemy wrzucać nasze znaleziska, a może z czasem uda się z tego zrobić spójną trójwymiarową mapę tego ciekawego akwenu.

Sprzęt

Trójmiejskie Zbiorniki Retencyjne

Zbiorniki retencyjne stanowią ciekawe miesce w trójmiejskim światku wędkarskim. Każdy o nich słyszał, mało kto tam łowi chociaż większość miałaby taką możliwość. Z uwagi na fakt, że zbiorniki są dostępne tylko z brzegu mieliśmy niepowtarzalną możliwość wykorzystać nasz SKANER do ich sprawdzenia.

Zbiorniki retencyjne w Trójmieście interaktywna wersja mapki dostępna >>tutaj

Bazując na udostępninonych przez PZW informacjach odnośnie przekazanych dla wędkarzy zbiornikach retencyjnych stworzyliśmy własną mapkę i tabelę tych jezior. Tabela jest sukcesywnie wzbogacana w mapy batymetryczne oraz zrzuty z modeli 3D topografii dna tych zbiorników. Wszystkie informacje umieszczamy >> tutaj

W trakcie skanów wychodzi dużo ciekawych obesrwacji odnośnie zasobów zbiornika.

Rozpoczęliśmy skanowanie zbiorników retencyjnych w drugiej połowie marca. Postęp jest znaczny i staramy się wykorzystać każde dogodne warunki do przeprowadzenia skanu. Z tego co udało nam się zaobserwować zbiorniki posiadają raczej jednolitą topografie dna, chociaż zdarzają się wyjątki. Zbiorniki są trudne do weryfikacji z użyciem echosondy, ponieważ są bardzo płytkie. Na tym etapie jeszcze nie chcielibyśmy generalizować, ale pewna charakterystyka już się zaznacza. Będziemy kontynuować skanowanie do połowy kwietnia, chcemy zdążyć zanim zbiorniki wypełni roślinność podwodna i zniekształci obraz ze skanów. Podsumownie już niedługo.

Prędkość skanowania

Rekordowa prędkość skanowania

Zmiany w układzie napędowym jednostki przyniosły oczekiwaną poprawę. Udało nam się podnieść prędkość maksymalną z 10 do 12 km/h oraz prędkość skanowania z 5 do 8 km/h. Dzięki temu jesteśmy w stanie obecnie skanować powierzchnie jeziora w tempie 1 hektar w 20 minut! Ten wynik nas bardzo zadowala i wyznacza obecnie górną granice z jaką mamy zamiar przeprowadzać skany, aby nie tracić na jakości zbieranych danych, a jednocześnie przemieszczać się z prędkością ekonomiczną pod względem czasu i energii.

Jak tylko zrobi się trochę cieplej rozpoczynamy dość duży projekt skanowania trójmiejskich jezior retencyjnych. Szczegółowe informacje będą pojawiać się na naszej stronie i blogu.

Śruba

Udoskonalamy napęd

Widzimy coraz więcej potencjalnych zastosowań dla naszej jednostki wykraczjących poza czysto wędkarską specyfikę. Korzystamy z mocnych silników dwa razy ponad 150 W i chcemy, aby dron mógł się poruszać również w trybie szybkiego skanowania – opcja fastscan. Rozpoczeliśmy pracę nad nowego typu śrubą napędową, która umożliwi pełne wykorzystanie mocy i będzie mogła rozpędzić jednostkę ponad 10 km/h. Niezwykle mocna i trwała śruba została opracowana zgodnie z dobrą praktyką inżynierską, a wykorzystanie wydruku 3D umożliwiło nam precyzyjne wykonanie dwóch przecibieżnych modeli. Teoria doboru optymalnej śruby napędowej z uwzględnieniem charakterystki pracy bezszczotkowego silnika elektrycznego nie było zadaniem trywialnym, ale udało nam się tego dokonać. Osoby zainteresowane szczegółami doboru śrub napędowych lub ich fizycznym wykonaniem prosimy o kontakt.

Pracę nad prototypem pomału dobiegają końca i szykujemy się do produkcji pierwszego skanera nadającego się w pełni  do profesjonalnego prowadzenia prac nie tylko skanowania zbiornika wodnego, ale również monitoringu. Nowy dron będzie wyposażony w samostabilizującą się kamerę również z funkcją pracy w nocy oraz dodatkowo możliwością zainstalowania zespolonego silnego światła typu szperacz (ang. searchlight). Realizacja planowna jest na czerwiec bieżącego roku. Będzie możliwe testowe opływanie drona w rejonie Trójmiasta.

 

Testy zimowe i kontroler

Trwają intensywne prace nad projektem. Określamy opcje, definiujemy komponenty i testujemy. Ujemne temperatury sprawiają, że czas spędzony nad wodą jest dosyć ograniczony. Przeprowadziliśmy optymalizację śruby napędowej i wydrukowaliśmy własne modele dopasowane do rzeczywistej charakterystyki oporowej kadłuba oraz parametrów silnika. Zaprojektowaliśmy od zera całkowicie nowy kontroler do sterowania jednostką, umożliwiający ciągłą transmisję parametrów pracy silników, napięcia baterii, transmisję obrazu z kamery oraz śledzenie pozycji i możliwość szybkiej modyfikacji zaplanowanej lub realizowanej trasy. Kontroler zapewnia ponad kilometrowy zasięg, a po wczytaniu trasy zasięg jednostki może sięgać aż 50 km.

Ze względu na panujące warunki pogodowe możemy testować sprzęt i jego pracę w ujemnych temperaturach. W takiej sytuacji korzystanie z autonomicznych rozwiązań i planowania misji jest niezmiernie korzystne, ponieważ sterowanie ręczne jest znacznie utrudnione i męczące dla operatora.

Zaczęliśmy wykorzystywać nowego typu oprogramowanie do wyznaczania misji, dzięki któremu nie ma potrzeby korzystania z laptopa. Wszystkie operacje można wykonać z poziomu smartfona, między innymi dlatego w kontrolerze zastosowaliśmy specjalny uchwyt do niego. Na smartfonie możemy również wyświetlać aktualne dane z echosondy lub inne dane, które  są przetwarzane przez jednostkę na wodzie.

W najbliższych planach mamy opracowanie nowej opcji –  trzyosiowej kamery wyposażonej w silny reflektor i światła na podczerwień do pracy w nocy. Monitorowanie akwenu również w nocy oraz rejestracja zaobserwowanych zdarzeń umożliwiłaby wykorzystanie drona do ochrony wód lub obserwacji dzikiej przyrody.

Przygotowaliśmy nawet krótki film pokazujący podstawowe parametry naszej jednostki:

Testy na wodzie

Testy na wodzie

Łódź jest kompletna, możemy zaczynać testy! Wyjątkowo dobra pogoda w październiku pozwalała na komfortowe warunki pracy. Celem testów było przede wszystkim: zweryfikowanie napędu jednostki, osiągalnej prędkości maksymalnej i serwisowej, a także sprawdzenie łączności na różnych pasmach. Mieliśmy jednego człowieka w wodzie, żeby w razie problemów można było jednostkę sprowadzić na brzeg. Całe szczęście nie było to konieczne.

Kilka godzin testów można podsumować jako wielki sukces. Większość systemów działała sprawnie. Uzyskaliśmy zadowalające osiągi, nie było problemów z łącznością. Jedynie system autonomicznego sterowania wymagał dopracowania, ale mniej więcej mieliśmy koncept co należy poprawić i jak rozwiązać ten problem.

Oczywiście to dopiero początek naszych prac. Rzeczy, do których doszliśmy, z góry były skazane na sukces, ponieważ dotyczyły obszarów, w których czuliśmy się pewnie i problemy, przez które przechodziliśmy były już dość dobrze poznane. Od tego etapu zaczyna się prawdziwa przygoda, ponieważ wkraczamy na niepoznany grunt. Zapowiada się ciekawie!