fbpx
Select Page

Kontrollerer energi for å avise droner

For å være først på markedet med et drone-avisingssystem kontaktet UBIQ – et  Trondheimsbasert oppstartsselskap – Data Respons R&D Services for elektronikkekspertise for å kontrollere den nødvendige elektriske strømmen for å slå på “defrost” for dronevingene: Et utfordrende oppdrag med stram tidslinje.

Akkurat som passasjerfly kommer droner i trøbbel når is bygger seg opp på vinger og propeller. Bemannet eller ubemannet, de trenger å være klar over hva frossent vann kan gjøre: Is som akkumuleres under flyturen øker flyets vekt, reduserer løft og manøvreringsevne, og kan til slutt føre til at det går i stall og krasjer.

Når det gjelder droner med faste vinger vil elektrisitet gjøre susen. I likhet med det grunnleggende konseptet med en ovn, kan du sende en elektrisk strøm gjennom et resistivt materiale – i dette tilfellet ultratynne ark – for å varme opp vingene og løse problemet, ifølge Kasper Borup og Kim Sørensen, grunnleggere av det Trondheimsbaserte oppstartfirmaet UBIQ Aerospace.

 

Fra forskning til forretning

Basert på sine doktorgradsstudier og forskning ved NTNU, Center for Autonomous Marine Operations and Systems, gjør UBIQ-teamet nå forskningen til et kommersielt produkt; D • ICE – verdens første autonome avisningssystem for droner. Den er designet for mellomstore droner med faste vinger med spenn på 3 til 5 meter, men vil også kunne brukes på store ubemannede fly, hvorav de mest verdifulle kan koste opptil 5 milliarder kroner.

D • ICE er et helt autonomt system som ikke krever noen ekstern operatør. For å oppdage is overvåker en sensorpakke atmosfæriske forhold. Et sett med algoritmer som også overvåker dronens flyegenskaper beregner mengden med is på vingene. På bakgrunn av dette setter en mikrokontroller på en passende mengde strøm fra flyets batteri til de termoelektriske panelene montert på vingene og halen på dronen.

 

Tøft miljø

Som Kim Sørensen og Kasper Borup påpeker, når det utvikles et så komplekst produkt, er det langt fra prototype til ferdig produkt klar for volumproduksjon. Ikke minst når teknologiene involvert kommer rett ut av forskningslaboratoriet og når systemet kreves for å fungere i et tøft miljø med strenge krav til stabilitet og sikkerhet.

– Vi har jobbet i 7 år med dette, først med forskning og fra 2017 med å kommersialisere teknologien. Primært ligger kompetansen vår i programvare og utvikling av autonome systemer. Vi er et lite team, og vi kan ikke gjøre alt selv, så da vi trengte å forbedre noe av maskinvaren, bestemte vi oss for å lete etter en partner. Vi gjorde en grundig undersøkelse for å finne det rette selskapet å samarbeide med, og Data Respons R&D Services skilte seg bare ut. De var ekstremt lydhøre og dedikerte. Etter å ha møtt dem følte vi oss bare lettet. Vi hadde funnet de rette menneskene for jobben, og vi kommer til å jobbe mye mer med dem i fremtiden.

 

Hardware-eksperter

UBIQ ønsket å benytte seg av Data Respons’ brede erfaring med å utvikle prototyper for storproduksjon, samt å designe hardware for tøffe miljøer, som luftfart, subsea og militære applikasjoner. På toppen av det hadde vi en stram tidslinje, med bare noen få måneder på å gjøre en ny versjon av avisingssystemet klar for en rekke viktige – og dyre – vindtunnel- og flytester.

– Vi ba dem om å designe en ny versjon av kontrollenheten som behandler sensordataene og styrer strømmen fra dronens batteri til de termoelektriske panelene. De klarte å forbedre enheten betydelig. Nå er den mye mindre enn den forrige, mindre feilutsatt, mer elegant, mer funksjonell, og designet for å oppfylle bransjestandarden i dette domenet.

– Bare for å nevne en ting, nå har vi fått mye bedre kontroll over den kraftige strømmen som går til panelene. Det høres kanskje ikke super sexy ut, men når du sender høy strøm gjennom et lite fly som kan koste millioner, trenger du å kunne kontrollere det nøyaktig, for å unngå at paneler smelter eller batterier tar fyr.

Kontrollenheten for UBIQ-avisingssystemet er designet av Lyder (til venstre) og Ole (til høyre), utgangsgangspunkt i Data Respons’ R&D Services brede erfaring med å utvikle maskinvareløsninger for utfordrende miljøer som subsea og forsvar. I tillegg til å være en meget erfaren maskinvareingeniør, er Ole også en droneentusiast. Han designer sine egne droner og er veldig godt informert om maskinvare og programvare som styrer droner, batteribruk, motorer etc. Han bruker også innebygde kameraer og VR-briller for å se verden fra dronens perspektiv.

Knapp tidsfrist

Videre klarte Data Respons-teamet å oppfylle den stramme fristen for prosjektet. Fra begynnelsen av juni måtte den være ferdig tidlig i september. Teamet var i stand til å få fart på prosjektet ved å samarbeide med en Data Respons-underleverandør i Shanghai som har jobbet med selskapet i snart 10 år.

– Vi er imponert over hva teamet har fått til. For oss er det veldig betryggende å få tilgang til høy kompetanse inn i prosjektet. Nå er det en ting mindre for oss å bekymre oss for, og det gjør at vi kan konsentrere oss om det vi er gode på: å utvikle autonome systemer.

– Og vi er ikke ferdig med å samarbeide med Data Respons. Vi er veldig fornøyde med samarbeidet og med støtten vi har fått. De har erfaring med å utvikle robuste maskinvareløsninger som oppfyller de tøffe kravene i vårt marked, og de vet hvordan de skal designe I forhold til industristandarder og også forberede dem for volumproduksjon. Vi vil definitivt benytte oss av denne ekspertisen fremover.