Видеонавигатор для дрона и газонокосилки
Россиянин Олег Купервассер в 1991 г. в 25 лет уехал в Израиль, затем вернулся и в 2012 г. учредил в «Сколково» стартап для создания видеонавигации для беспилотной авиации. В «Сколково» ему не удалось привлечь нужный объем инвестиций для разработок, и он снова уехал в Израиль, который сейчас финансирует его работу. Об этом «Инвест-Форсайт» узнал от самого бизнесмена. Из «Техниона» в «Сколково» и Ханчжоу До того как запустить собственный проект, Олег Купервассер работал в «Технионе» (Израильский технологический институт) над системой компьютерного зрения для ракет компании Rafael. Она в четверке крупнейших производителей военной техники в Израиле. «Создавая навигацию с помощью компьютерного зрения, мы создаем робота, основная часть этой системы не сами глаза, а мозг, — говорит ученый. — Мы видим не глазами, а мозгом, он создает трехмерную картину изображения». В «Сколково» Купервассер хотел найти инвестиции для своих разработок и запустить производство своего продукта. Для этого была учреждена компания ООО «Транзист Видео». Но в России удалось получить только 1 млн руб. — грант от Фонда содействия инновациям (Фонда Бортника), за счет которого стартап проработал год. В 2014 г. китайская Hangzhou Avisi Electronics, производящая GPS-навигаторы, нашла «Транзист Видео» через сайт «Сколково» и предложила совместно заняться видеонавигацией, а также помочь с поиском инвестиций в Китае. В итоге Avisi и китайская компартия в 2017–2018 гг. выделили Купервассеру $125 тыс., и он там написал программу видеонавигации, которую испытали на реальном беспилотном дроне. Зачем нужна видеонавигация? Обычно для навигации используются спутниковая навигация (GPS, «Глонасс» — в России) и инерциальная навигация (акселерометры, гироскопы). Инерциальная со временем накапливает ошибки, для этого к ней добавляют спутниковую. Тогда рост ошибки прекращается, но иногда сигнал от спутника плохо ловится из-за погодных условий и (или) искусственных помех. Поэтому требуется альтернативная система компьютерного зрения, которая в случае помех будет заменять GPS. В условиях медленного движения спутниковая навигация работает хуже, чем видеонавигация, то же самое с угловыми положениями. Поэтому китайцы заинтересовались этой технологией: им нужны дроны для доставки еды, писем и других мелких посылок. Сейчас беспилотнику необходим диспетчер, который им управляет. Так как сбой в навигации или ошибки могут привести к аварии. Но когда такие перевозки дронами станут массовыми, нанимать большое количество диспетчеров станет нерентабельно. В мире есть несколько компаний, работающих над видеонавигацией, среди них стоит выделить израильскую Sightec и американскую Scientific Systems. Однако пока нет массовых коммерческих внедрений этого продукта, но есть военные. Так, например, американская ракета «Томагавк» движется и поражает цели при помощи видеонавигации. Есть четыре вида программ компьютерного зрения. Первая — когда ничего не известно о той местности, над который осуществляется полет (ни карт, ни спутниковых фотографий), положение определяется от начальной точки, вы летаете и создаете карту местности. Вторая — когда есть карта высот, и вы знаете, где находитесь. Поскольку камера движется, у вас есть фото (изображение) одной и той же местности, снятой с разных позиций. С помощью компьютера можно получать рельефное изображение местности, сравнить его с картой и уточнить свое положение. Это навигация по рельефу. Третья — навигация по картинкам, сфотографированным со спутника или другого летательного аппарата. Вы сравниваете то, что видите с дрона, с этими картинками и таким образом уточняете свое положение по снимкам. Также возможна комбинация этих трех методов, когда в начале карт нет, но в процессе повторяющихся облетов и возвратов в исходную позицию составляется карта, и одновременно эта карта используется дальше для навигации. Для окончания программы видеонавигации Купервассеру нужно еще 2–2,5 года. Она вместе с памятью и камерой будет стоить около $100. Для ориентации беспилотника достаточно одной камеры, для его посадки нужны еще две камеры, чтобы создавать стереоскопическое изображение близких поверхностей. Дорогостоящие лидары и радары здесь не нужны. Единственное, для чего может понадобиться радар, — производство снимков в условиях плохой видимости (когда туман или дым), а не чтобы мерять дальность. Но и в этом случае радар может быть заменен камерой, способной видеть изображение через туман и дым или в инфракрасном диапазоне. В идеале видеонавигация — полная альтернатива спутниковой, но она, как правило, дополняется инерциальной. Это обеспечит полную автономность летательному аппарату. Компьютерное зрение для газонокосилки В рамках этого проекта также планируется создать видеонавигатор для автономного контроля с воздуха наземных роботов. Речь идет о роботах-газонокосилках. Каждый год выпускается около одного миллиона газонокосилок. Как они работают сейчас? Для садового робота вы протягиваете провод, чтобы обозначить границы, куда он не должен заходить, чтобы он не упал в бассейн, не вышел за границу участка. Робот едет по случайной траектории, натыкается на провод, остается в границах участка и работает. Второй тип больших газонокосилок, которые ездят по обочинам дорог, полей, где нужно скосить дикую траву и пр., управляется дистанционно. Эти решения не очень эффективны. Видеонавигатор будет управлять газонокосилкой с высокой мачты или привязанного дрона с камерой. Система сверху видит участок, и если нужно указать его границы, то их можно сделать на фотоизображении — никаких проводов. Такой видеонавигатор сам следит, чтобы робот не уползал с участка, и им легко управлять. «Это совершенно новый рынок, если нам удастся внедрить видеонавигатор, это будет революция», — считает Олег Купервассер. Рынок видеонавигаторов для БПЛА — $1 млрд в год, рынок видеонавигаторов роботизированных газонокосилок — $100 млн в год. Проекту необходимы инвестиции в 10 млн руб. для окончания работ над продуктом. Сейчас финансирование видеонавигации газонокосилок идет через израильский Ариэльский университет, которому на эти цели был выделен государственный грант в $100 тыс. В этом университете Купервассер преподает математику и видеонавигацию. А всего на два вида видеонавигаторов его команде было выдано $225 тыс. Израильский ученый-бизнесмен не очень доволен финансовым сотрудничеством со «Сколково» — он не получил грантов от Фонда «Сколково». Но при этом отмечает большие плюсы в возможности брать микрогранты на конференции, рекламную поддержку и образовательные программы. Автор: Наталья Кузнецова
