Drugie życie drona

W grudniu 2016 roku Amazon Prime Air rozpalił wyobraźnię i rozbudził nadzieję, przeprowadzając pierwszą dostawę do klienta za pośrednictwem drona – pan Richard z hrabstwa Cambridgeshire zamówił zestaw do odbioru telewizji Amazon Prime oraz torbę ciastek dla swojego psa. Przesyłka wylądowała w ogródku za domem pana Richarda 13 minut po złożeniu zamówienia. – Nasi klienci będą mogli zamawiać towary przez siedem dni w tygodniu, od wschodu do zachodu słońca i przy dobrej pogodzie – zapowiadał wówczas w rozmowie z „Eurobuild CEE” Av Raichura, community affairs manager brytyjskiego Amazon Prime Air. – Nie mamy zezwolenia na loty po zmroku, przy silnym wietrze i słabej widoczności, ani też podczas opadów deszczu i śniegu. Ale gdy zbierzemy więcej danych dotyczących bezpieczeństwa i niezawodności systemu, usprawnimy go i rozszerzymy zakres dostaw – zapewniał.

Twarde lądowanie

Dziś na pytanie o rozwój usługi Av Raichura odpowiada zwięźle, że nie ma na ten temat nic do powiedzenia, i odsyła do strony Amazon Prime Air, na której nadal można znaleźć wyłącznie zapowiedzi świetlanej przyszłości transportu dronowego. Niebo nad naszymi głowami nie pociemniało od bezzałogowych urządzeń latających, żadna firma spedycyjna czy handlowa nie oferuje masowych dostaw za pośrednictwem dronów. Może dlatego, że o ile od strony technicznej dokonał się w tej branży ogromny postęp, to od strony formalnej drony nadal nie mogą rozwinąć skrzydeł. Zgodnie z polskimi przepisami loty urządzeń bezzałogowych nadal muszą odbywać się w tzw. warunkach VLOS (Visual Line of Sight), czyli w zasięgu wzroku operatora, na otwartej przestrzeni, z dala od lotnisk (nie bliżej niż 6 km od ogrodzenia) oraz skupisk ludzi i dróg. Istnienia dronów w pełni autonomicznych polskie prawo nadal nie przewiduje – zgodnie z zapisami rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z 2013 roku, operator musi zapewnić „ciągłą i pełną kontrolę lotu, w szczególności przez zdalne sterowanie przy użyciu fal radiowych”. Z tego obowiązku prezes Urzędu Lotnictwa Cywilnego może zwolnić jedynie „w przypadkach wykonywania lotów pokazowych, rekordowych, eksperymentalnych lub doświadczalnych”.

– Do Urzędu Lotnictwa Cywilnego nie zwrócono się dotychczas z prośbą o zwolnienie z obowiązku zapewnienia „ciągłej i pełnej kontroli lotu, w szczególności przez zdalne sterowanie przy użyciu fal radiowych”. Natomiast w roku 2017 jedna firma zwróciła się do ULC z prośbą o zwolnienie z obowiązku zachowania bezpiecznej odległości od budynku, ponieważ zamierzała badać skład dymu wydobywającego się z kominów – poinformowała nas pod koniec sierpnia Marta Chylińska z biura prasowego Urzędu Lotnictwa Cywilnego.

Ale zmiany systemowe już widać na horyzoncie. W Polsce od lat było głośno o unijnej koncepcji U-Space, która zakłada przeznaczenie przestrzeni do 150 metrów nad ziemią w miastach dla lotów automatycznych i autonomicznych poza zasięgiem wzroku. Ale dopiero w czerwcu tego roku Parlament Europejski uchwalił pierwszą regulację, która ma uporządkować i ujednolicić zróżnicowane pod tym względem systemy prawne poszczególnych krajów. Ponadto od nowej kadencji polskich samorządów, która faktycznie rozpocznie się w 2019 roku, zarządzanie przestrzenią powietrzną na wysokości do 150 metrów stanie się nowym zadaniem własnym gmin, co może dać kolejny impuls do rozwoju rynku tych urządzeń.

Dron wykona bezpieczną inspekcję na każdym etapie inwestycji. Drony Amazon Prime Air nadal latają wyłącznie w trybie testowym

Surowy inspektor

Tymczasem drony „prowadzone na smyczy” coraz odważniej wchodzą w inne sfery życia, w których już teraz mogą funkcjonować bez większych ograniczeń, przygotowując się na wejście regulacji U-Space. Do tych sfer należy także rynek inwestycji nieruchomościowych. Innowacyjny projekt inteligentnego systemu do analizy przestrzennej 3D obiektów inżynieryjnych wdraża Budimex Innowacje we współpracy z firmą SkyTronic. – Drony są znanym narzędziem, które ma zastosowanie w bardzo wielu segmentach rynku. Chcemy poszerzyć funkcjonalność autonomicznej platformy lotniczej w taki sposób, by bardzo precyzyjnie monitorować duże obszary, w szczególności obiekty budowlane i ich stan techniczny w czasie rzeczywistym – wyjaśnia Przemysław Kuśmierczyk, kierownik zespołu ds. innowacji Budimeksu. – Chodzi głównie o wykrywanie, rozpoznanie i weryfikację jakości wykonywanej inwestycji – badanie zmian struktur materiałowych, wykrywanie uszkodzeń w obiektach czy audyt termiczny – dodaje.

Rezultatem współpracy jest autonomiczne urządzenie o nazwie 3D Flight Explorer FLC wyposażone w system Sky Nav, który precyzyjnie odwzoruje elementy przestrzeni w technologii 3D. Pomiary zostaną dokonane w czasie rzeczywistym, przy niewielkim udziale operatora. – Dron będzie wyposażony w system stabilizacji i kontroli lotu bazujący na tzw. logice rozmytej (ang. Fuzzy Logic Controller), która umożliwia bezpieczny i stabilny lot w trudnych warunkach pogodowych i terenowych (np. silne podmuchy wiatru, turbulencje czy utrudniony dostęp do obiektów) – zapewnia Tadeusz Gudaszewski, prezes spółki Sky Tronic. – Dzięki temu systemowi dron będzie mógł także zapamiętywać drogę i omijać przeszkody. Pojazd będzie autonomiczny, ale nadzorowany przez operatora, który – mając drona w zasięgu wzroku – włączy ręczne sterowanie, jeśli sytuacja będzie tego wymagała – dodaje Tadeusz Gudaszewski.

Zespół projektuje elektroniczne urządzenie pomiarowe, czyli wizyjny układ identyfikacji przestrzeni. Dla potrzeb systemu autonomicznego lotu zostaną także opracowane algorytmy podejmowania decyzji służące do automatycznego wyznaczania optymalnej trasy przelotu. Generowany obraz 3D pozwoli na szybkie i precyzyjne wyznaczanie parametrów modeli bryłowych, np. wolnego obszaru lub przestrzeni zajętej (m.in. objętości mas ziemnych czy elementów budowy). Tworzona w ten sposób trójwymiarowa mapa otoczenia posłuży też do nawigacji. Możliwa będzie także digitalizacja obrazu terenów inwestycyjnych oraz tworzenie edytowanych modeli bryłowych dla geodezji i kartografii. – Autonomiczny lot platformy nośnej oraz zautomatyzowane wykonywanie pomiarów fotogrametrycznych znacznie usprawnią prace geodezyjne i skrócą czas generowania trójwymiarowych modeli 3D terenów pod planowane inwestycje – zapewnia Przemysław Kuśmierczyk z Budimeksu. Generalny wykonawca planuje wykorzystać system do inwentaryzacji terenów budowlanych i zasobów znajdujących się na placach budowy. Pierwsze testy w warunkach operacyjnych mają zostać przeprowadzone na początku przyszłego roku.

W przypadku pojedynczych, niewielkich obiektów (np. hałd, składowisk czy budynków) najlepiej wykorzystać wielowirnikowiec– w razie awarii jednego czy nawet dwóch śmigieł lub silników dron wciąż będzie w stanie bezpiecznie wylądować– twierdzi Justyna Siekierczak z firmy AeroMind

Wszechstronny architekt

Drony w branży budowlanej znajdują swoje zastosowanie już na początkowych etapach inwestycji – potrafią pomóc np. w sporządzaniu dokumentacji terenu pod zabudowę i dokładnej ortofotomapy. – Ukształtowanie terenu ma kluczowe znaczenie w doborze odpowiedniego urządzenia dokumentującego. W przypadku pojedynczych, niewielkich obiektów (np. hałd, składowisk czy budynków) najlepiej wykorzystać wielowirnikowiec, który może podlecieć dużo bliżej niż samolot i zebrać bardziej szczegółowe dane. Poza tym, w razie awarii jednego czy nawet dwóch śmigieł lub silników, dron wciąż będzie w stanie bezpiecznie wylądować – dowodzi Justyna Siekierczak, prezes zarządu w firmie AeroMind, ekspert technologii dronowych. Co istotne w kontekście pracy architektów i inżynierów, dron powinien być kompatybilny z zaawansowanym oprogramowaniem graficznym (np. AutoCAD czy BIM), wtedy zdjęcia z lotu ptaka można przenieść bezpośrednio do projektu na komputerze. Poza tym lot może odbywać się po zaplanowanej siatce, z automatycznym pokryciem całego zaznaczonego terenu, włączając w to trajektorie krzyżowe, zdjęcia ortogonalne do mapowania oraz zdjęcia wykonane np. pod kątem 45 stopni do skanowania i dalszego modelowania 3D. Zdjęcia z drona pozwalają już nie tylko na przygotowanie dokumentacji powstających budynków, dróg czy mostów, ale coraz częściej znajdują zastosowanie także podczas audytu inwestycji, rozliczeń między podwykonawcami czy inwentaryzacji terenu budowy. – Istnieją bezzałogowce, które w jednym module łączą kamerę termowizyjną i kamerę światła dziennego. Takie rozwiązanie sprawdza się także w audycie energetycznym budynku, gdy chcemy zidentyfikować mostki termiczne obiektu. Dron jest w stanie przeprowadzić inspekcję z każdej strony budynku i w dowolnej odległości od ścian, dzięki czemu może zidentyfikować najmniejsze newralgiczne punkty obiektu – dodaje Karol Nowak, wiceprezes AeroMind, specjalista technologii dronowych.

Nie do przecenienia w przypadku dronów jest także kwestia bezpieczeństwa. Urządzenie nie tylko ułatwia i przyspiesza pracę architektów czy inspektorów, ale także wyręcza ich podczas dokonywania ekspertyz czy pomiarów w miejscach niebezpiecznych (np. nowo wybudowanych lub grożących zawaleniem) oraz w obiektach wymagających pracy na wysokości. Nawet w przypadku jakiegoś nieszczęśliwego zdarzenia dron nie pójdzie na zwolnienie ani nie zażąda odszkodowania. ν