Первая в мире автономная система навигации дронов для технических инспекций внутри сооружений
Государственное унитарное предприятие, охватывающее своей деятельностью Москву и частично Московскую область и выполняющее городские и пригородные перевозки автобусами, городские перевозки троллейбусами и трамваями, а также заказные перевозки автобусами городского и междугородного класса.

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

Первыми в мире разработали автономную систему навигации внутри помещений для дрона. Нашему дрону не нужен пилот.

К нам пришли заказчики - голландский стартап. Они попросили разработать промышленную систему навигации беспилотного летательного аппарата (БПЛА) для проведения инспекций нефтяных резервуаров. Внутри резервуаров не работают компас, ГЛОНАСС, GPS, нет радиосигнала — то есть обычный дрон ориентироваться там не может.

Никто такого в мире еще не делал, но мы все же взялись за эту сложную задачу. Мы разработали уникальное программное обеспечение для управления БПЛА в помещениях, в котором было: прецизионное позиционирование, алгоритмы облета поверхности с полным покрытием, алгоритмы облета препятствий, умная система стабилизации изображения и улучшения качества изображения в условиях плохого освещения.

Мы успешно тестировали дроны с нашей системой навигации. 
Тестовые полеты в Московском метрополитене в 2017.
Провели испытание дрона в московском метро. Дрон самостоятельно выполнил полёт через предопределенные 3D точки в отсутствие GPS, успешно пролетел между колоннами станции, начал с платформы, нашел метку в туннеле и вернулся обратно.

Тестовые полеты в Томском нефтехранилище в 2018. Провели испытание дрона в одном из нефтехранилищ г. Томска.  Автономный дрон все сделал сам: облетел помещение по спирали, сфотографировал каждый метр и проверил состояние стен на наличие дефектов таких как крип, коррозия, несоответствие установки. Видео: UAV for oil tank inspection.

Тестовые полеты в Хьюстоне в 2019. Впервые представили дрон в Америке. Презентация прошла на мероприятии BBL Labs Energy Tech Accelerator Launch Party & Drone Demo. В той же поездке провели тестовые полеты в помещениях двух нефтегазовых компаний. Видео: BBL Labs Launch + Drone Event Recap.

Презентации, выступления.
Мы представили дрон на различных конференциях: SPRINT ROBOTICS 2018 Robotics Showcasing and Demonstration Events in Richmond and Pittsburgh в Калифорнии (Америка), AI Expo Europe в Амстердаме (Нидерланды), U-NOVUS2018 в Томске (Россия), The 38th GITEX TECHNOLOGY WEEK в Дубаи (ОАЭ), The IDTechEx Show в Силиконовой Долине (Америка), China International Technology Transfer Convention в Пекине (Китай), Американской торговой палате в Москве (Россия), Commercial UAV Expo Europe 2019 в Амстердаме (Нидерланды).

Технология
Технология основана на компьютерном зрении и Методе одновременной локализации и построения карты (SLAM).
Локализация, построение карты, обнаружение и идентификация объектов используя собственные алгоритмы компьютерного зрения, глубокие сверточные нейронные сети и сочетание набора установленных на БПЛА сенсоров.
Мы не разрабатываем дрон. Наш продукт – это платформа для разработки приложений для промышленного применения дронов.

Наша технология не требует предварительной подготовки карты. Дрон оснащен множеством сенсоров, которые помогают ему определять местонахождение, наклон, высоту и другие важные для полета параметры. На данный момент наша навигационная система состоит из таких сенсоров: сканирующий круговой лидар, лазерные дальномеры, стереокамера, Jetson TX2, IMU, фонарик и программного обеспечения. Специальные алгоритмы позволяют дрону по собранной информации идентифицировать положение в пространстве и управлять движением самостоятельно.

На нашей платформе мы можем разработать систему навигации для подобных видов роботов, например, кроулеров.

Отличие нашей технологии от технологии конкурентов. Во-первых, наша довольно сложная система на SLAM запускается с одной кнопки. В идеале можно поставить дрон, нажать кнопочку, отойти, дрон взлетит и выполнит миссию и приземлится в это же самое место. После этого человек может выключить дрон, перенести его в другое место и провести следующую инспекцию. Технология действительно является автономной, она не требует от человека навыков пилотирования.

Во-вторых, наша навигационная система состоит из нескольких компонентов.  - это визуальная одометрия, это навигация основанная на лазерных сканерах - лидарах. Обрабатывается и синтезируется общая информация на основе всех вот этих систем. Это означает, что если дрон попадает в условия, где одна из систем не работает, то дрон продолжает лететь на основе другой. Например, если дрон попадает в сложное окружение, где много проводов и труб, то он продолжает лететь на основе компьютерного зрения. У нас три уровня навигации, которая там присутствует. Отшибает одну, продолжает лететь на другой по мере того, как меняются условия. 

Используя беспилотник для обследования нефтехранилищ, можно выполнить полную съемку, построить трехмерную модель и оценить состояние резервуара, почти не заходя в него.

Нигде таких промышленных дронов пока не производится.

Преимущества обследования резервуаров с помощью БПЛА
• Инспектора могут находиться вне резервуара во время обследования
• Изображения высокого разрешения и качества
• Точная привязка изображений и дефектов к плану и 3D-модели.

Текущее состояние 
• Предпромышленные образцы
• Очередь из клиентов на демонстрацию технологии, включая DNV, Lloyds, UTC
• Поданы две российских заявки на регистрацию в Роспатенте, готовятся еще несколько и американские
• Идут переговоры с российскими и европейскими производителями дронов

Возможные области применения
Дрон на такой платформе сможет обслуживать любые задачи, подразумевающие внутреннюю навигацию и полёты в помещениях в условиях отсутствия освещения, сигналов GPS, радиосигнала, некорректной работы магнитометра. 

• Технические инспекции: нефтехранилища, топки, здания, строительные сооружения, мосты, шахты, туннели, карьеры, подземные сооружения, метро, горнодобывающие предприятия, морские танкеры, корабли, самолеты, то есть в самых разнообразных местах, где не работает GPS.
• Складская инвентаризация
• Охранные системы
• Спасательные операции
• Доставка внутрь помещений
• Съемка в помещениях
• Дроны-гиды и др.

Сайт: NT Robotics
Стеки разработки
C++Python
Класс систем
Обработка изображений / AR/VR / Компьютерное зрение

МАТЕРИАЛЫ

СХОЖИЕ ПРОЕКТЫ

Мосэнергосбыт
Российская энергосбытовая компания страны, реализующая свыше 8 % вырабатываемой в России электрической энергии.