Innovatie stimuleren: Het UAV-grondbesturingsstation van Desert Rotor

Debin Ray (rechts) en Joseph Burch (links) van Desert Rotor lanceerden de 12PCX tijdens InterDrone 2016.

De afgelopen jaren is de drone-industrie met grote sprongen gegroeid. UAV’s worden veelvuldig ingezet als hulpmiddel bij onder andere landonderzoek, zoek- en reddingsacties, en af en toe zelfs voor de bezorging van burrito’s. Er wordt veel gepraat over drones en consumententechnologieën. Die gesprekken gaan vaak over de veiligheidsaspecten die met camera’s uitgeruste drones met zich meebrengen. Daardoor zie je gemakkelijk het groeiende aantal commerciële toepassingen over het hoofd waarbij drones in allerlei maten en soorten worden gebruikt om de manier te veranderen waarop de industrie werkt. De toepassingen voor UAV’s zijn heel veelzijdig. Ze hebben echter één ding met elkaar gemeen: elke drone heeft een betrouwbaar controlesysteem nodig. En de commerciële drones van tegenwoordig hebben iets nodig dat veel complexer is dan een standaard RC-afstandsbediening. 

Maak kennis met Desert Rotor, een in Arizona gevestigd bedrijf dat innovatieve alles-in-een UAV-grondbesturingsstations maakt voor het groeiende aantal commerciële UAV’s. Desert Rotor gebruikt OnLogic’s ML100 industriële NUC in hun nieuwe Mantis 12PCX. Deze voorziet drone-operators van een robuuste en betrouwbare autonome besturingsoplossing. Daarnaast neemt het systeem veel van de complexiteit van de grondbesturingsorganisatie over. We spraken met Debin Ray, Managing Director van Desert Rotor, over de snelgroeiende drone-industrie. Hij vertelde wat er zoal komt kijken bij de ontwikkeling van een autonoom UAV-grondbesturingsstation. Hij legde ook uit waarom hij ervoor heeft gekozen om een embedded pc van OnLogic in de Mantis te integreren.

OnLogic: Kun je ons kort iets vertellen over Desert Rotor?

Debin Ray: Uiteraard. Desert Rotor bestaat uit een team uiterst bekwame professionals die zich toeleggen op het leveren van vereenvoudigde en kosteneffectieve grondbesturingssystemen. Deze systemen worden gebruikt om commerciële onbemande luchtvaartuigen (unmanned aerial vehicles, oftewel UAV’s) te beheersen en te besturen. De achtergronden van onze teamleden variëren van de luchtvaartindustrie en IT tot bedrijven die financiële diensten leveren.

OL: Wat heeft jou ertoe aangezet om Desert Rotor op te richten? Waarom UAV-grondbesturingsstations?

DR: Ik heb mijn hele leven lang als een fascinatie en passie gehad voor alles wat op afstand bediend wordt. Eigenlijk voor alles wat met draadloze technologie in het algemeen te maken heeft. Rond 2010 werd ik lid van een bekende club R/C-enthousiastelingen, de Sun Valley Fliers in Cave Creek Arizona. Via deze club ontmoette ik een aantal van de meest ervaren R/C-piloten, -ingenieurs en luchtvaartprofessionals ter wereld.

Naarmate de commerciële technologie op het gebied van onbemande vliegtuigen zich ontwikkelde, zag ik een gunstige gelegenheid om een bedrijf te starten om het gebruik van deze technologie in de professionele ruimte te faciliteren. Veel UAV-technologie is vanzelf ontwikkeld vanuit de R/C-wereld. Ik wilde Desert Rotor op de kaart zetten als een centrum voor kennisexperts op het gebied van afstandsbediende onbemande voertuigen.

Een contractant bij defensie hoorde over Desert Rotor en zij werden al snel een van onze voornaamste klanten. We hebben hen geholpen met onbemande technologie. Desert Rotor begon te groeien en we verlegden onze focus naar het op de markt brengen van een commercieel UAV-vluchtcontrolesysteem.

OL: Wat zijn de afgelopen vijf jaar de grootste veranderingen of innovaties in de UAV-industrie geweest?

DR: Zo’n drie tot vier jaar geleden ontstonden er diverse technologische smeltkroezen waaruit als vanzelf uiterst krachtige en betaalbare systemen ontstonden. Ontwikkelingen op het gebied van radiotransmissie, draadloze videosystemen en autopilot-software werden gecombineerd en hebben geleid tot de creatie van de ruggengraat van de moderne commerciële UAV.

Een van de grootste innovaties was de autopilot-software/-hardware die de meeste UAV-systemen nu gebruiken. Autopilot-systemen voeren softwarecode uit, die vliegtuigen gemakkelijk gestabiliseerd houden in de lucht. Ze gebruiken GPS-technologie om UAV-operators te helpen bij het besturen van zeer complexe systemen.

OL: Kun je ons iets vertellen over de Mantis 12PCX en wat deze precies doet?

DR: De 12PCX is een zeer innovatief grondbesturingssysteem voor onbemande vliegtuigen. Eigenlijk hebben we drie grote technologieën in één vormfactor geïntegreerd. We hebben de ML100 embedded pc van OnLogic geïntegreerd met technologie voor draadloze video-ontvangst. Daaraan hebben we functies voor radiotransmissie toegevoegd. Met deze samengestelde technologie kan iemand UAV’s beheersen, bedienen en besturen met een 3-assige joystick en een aantal ingebouwde hardware-/softwaretools.

OL: Voor wie zijn dit soort controllers bedoeld?

DR: De doelgroep voor dit type systeem omvat bijna alle commerciële gebruikers van UAVs. Je kunt denken aan civiele ingenieurs, filmproductie, landbouw, inspecties vanuit de lucht, wetshandhaving, opsporing en redding. Daarnaast zijn er talloze andere toepassingen waar UAV’s nu bij helpen.

OL: Wat is het meest uitdagende aspect geweest bij de totstandkoming van de Mantis 12PCX?

DR:Er zijn tegenwoordig zoveel manieren om technologie te maken. De grootste uitdaging was de vraag hoe we een hoogwaardig systeem konden bouwen met een snelle productieomslag en dat tegen de laagst mogelijke prijs.

Het team van Desert Rotor heeft ontelbare uren besteed aan het onderzoeken en prototypen van manieren om de 12PCX te ontwerpen en produceren. Hoewel dit een ongekende uitdaging was, beschouwde het team van Desert Rotor het eerder als een gelegenheid om te leren. We zijn de uitdaging met plezier aangegaan.

OL: Waarin onderscheiden Desert Rotor en de Mantis 12PCX zich van andere spelers in de dronebesturingsindustrie?

DR: De Mantis 12PCX is supergeavanceerd wat betreft diens alles-in-een-vormfactor en het scala aan functies dat het systeem biedt. Onze concurrenten zijn er in verschillende maten en soorten. De meeste UAV-operators gebruiken nog steeds R/C-zenders; het soort dat je ook ziet bij de besturing van speelgoedvliegtuigjes. Als je deze methode gebruikt voor commerciële toepassingen, heb je ook een laptop, een video-ontvanger, antennes, een groot aantal kabels en accusystemen en -laders nodig. Het leren en configureren van de onderdelen van deze grondbesturingssystemen is lastig en tijdrovend. Daarnaast hebben R/C-zenders een heel ouderwets design. Het is tientallen jaren geleden ontworpen en was niet bedoeld voor moderne commerciële UAV’s.

Ons systeem stroomlijnt niet alleen al deze noodzakelijke onderdelen, maar stelt de piloot ook in staat om natuurlijker te vliegen. We bieden een HOTAS-lay-out (Hands On Throttle and Stick). Deze lay-out wordt ook bij defensie en in de gaming-industrie gebruikt. De lay-out is conceptueel gemakkelijker voor het brein. Het zorgt voor nauwkeurigere besturing, een kortere leercurve en dus een veel kortere trainingstijd.

OL: Kun je een aantal uitdagingen op het gebied van computerhardware noemen die je tegenkwam bij het bouwen van de Mantis?

DR: De belangrijkste computeruitdaging was het vinden van de juiste embedded pc. De pc moest een kleine voetafdruk hebben, maar ook heel veel kracht en aanpassingsmogelijkheden. Bovendien moest de leverancier de ondersteuning bieden die we nodig hadden. We hebben dit alles gevonden bij Onlogic en de ML100.

De zijkant van de ML100 industriële pc (boven) is zichtbaar wanneer het toegangspaneel is geopend.

OL: Waarvoor wordt de ML100 precies gebruikt in de Mantis 12PCX?

DR: De ML100 is de veldcomputer waarmee onze eindgebruikers hun UAV bedienen. Gebruikers hebben toegang nodig tot een groot scala van softwareprogramma’s om hun UAV-vloot te beheren, bedienen en besturen. De integratie van een embedded pc geeft hen toegang tot het internet en het VPN van hun bedrijf. De integratie van een pc in ons vluchtbesturingssysteem stroomlijnt in feite de hele configuratie en besturing van UAV’s.

OL: Hoe zie je de ontwikkeling van de drone-/UAV-industrie de komende vijf tot tien jaar en daarna?

DR: De komende jaren zullen we gigantische ontwikkelingen zien in de UAV-industrie. Diverse bedrijven werken aan andersoortige sensortechnologie die UAV-mogelijkheden naar allemaal nieuwe niveaus tillen. Op dit moment kunnen UAV’s zichzelf stabiliseren. Ze kunnen GPS-instructies volgen en via camera’s bruikbare informatie verzamelen.

Binnenkort zullen UAV’s over functionaliteit beschikken die verder gaat dan alleen het maken van luchtfoto’s. Over een tijd beschikken UAV’s over de mogelijkheid om dingen op te pakken, te droppen, dingen te repareren en de omgeving eromheen te manipuleren.

OL: Wanneer is de Mantis 12PCX beschikbaar en wat gaat die kosten?

DR: De 12PCX is op de conferentie InterDrone 2016 in Las Vegas op 7 september voor het publiek vrijgegeven. En we zijn overweldigd door de reacties. Het was duidelijk dat de industrie de vooruitgang inziet die we met de 12PCX hebben verwezenlijkt. We verwachten dat we vanaf december units kunnen verzenden naar een paar heel geïnteresseerde klanten.

Een 12PCX met alle grondonderdelen die je nodig hebt om elk type UAV te besturen, kost $ 9000 met een maximum van $ 11.000 als bepaalde upgrademogelijkheden zijn aangevraagd. Het prijspunt is heel concurrerend gezien het feit dat de 12PCX een universeel systeem is. Hiermee kun je vliegtuigen met vaste vleugels, multi-rotors en nagenoeg alle denkbare autopilot-systemen besturen. Elk ander grondsysteem dat momenteel beschikbaar is, kost twee tot drie keer zoveel. Piloten zijn dan bovendien gedwongen om een heel gecompliceerd systeem en een specifiek voertuig te gebruiken. We hebben geprobeerd om alles zo eenvoudig en toegankelijk mogelijk te maken voor onze klanten.

Op onze pagina met klantverhalen lees je meer over Desert Rotor en hoe andere innovators OnLogic-hardware gebruiken.