Mark van der Heijden
Drones beginnen serieus voet aan de grond te krijgen bij professionele toepassingen. Natuurlijk, de filmbeelden vanuit de lucht kennen we allemaal, maar ook voor landmetingen en het met spoed bezorgen van medische middelen worden drones ingezet. Twee pioniers vertellen. ‘De grap is dat Amazon pakketbezorging met een drone als marketingstunt heeft gebruikt – maar wij zijn veel verder.’
De kleine jongen die raketten en vliegtuigen tof vindt, daar ligt het begin van Avy, zegt oprichter Patrique Zaman. ‘Een jaar of 5 geleden ben ik begonnen met Avy vanuit de gedachte om de luchtvaart van een nieuwe impuls te voorzien. Dat klinkt groots, maar het kwam voort uit het feit dat ik van jongs af aan een enorme passie heb voor alles wat vliegt.’
‘Ik kwam erachter dat de luchtvaart een conservatieve sector is. Er liggen zoveel kansen om te innoveren – niet alleen kansen, maar ook noodzaak – maar het gebeurt niet. Dus wat als we de luchtvaart opnieuw zouden bedenken? Daar komt dan uit: elektrisch transport misschien in combinatie met waterstof, volledige autonomie, en de wereld van vliegtuigen, helikopters en drones laten samen vloeien; wat in praktijk betekent: verticaal stijgen en landen maar horizontaal met vleugels vliegen.’
Door de achtergrond van Zaman in natuurwetenschappen en innovatie lag het voor de hand dit zelf op te pakken. Dat werd Avy, een bedrijf dat drones ontwikkelt. Niet om mensen te vervoeren, dat is duur, maar lichte vracht met drones die inmiddels 3 m spanwijdte hebben. ‘Ze worden snel ingezet bij alles dat snel ter plaatse moet zijn: medisch transport, hulpdiensten. We zijn ontzettend hard gegroeid, hebben bijna 50 mensen hier en zijn actief in verschillende landen.’
Ook bij Sander Hulsman was de interesse in vliegen er al lang. Als student luchtvaart- en ruimtevaarttechniek deed hij met drie anderen mee aan een competitie in de VS waarvoor een drone moest worden ontwikkeld. Dat ontwerp vormt de basis voor de drone waarvoor zij een jaar later het bedrijf Atmos oprichtten, een bedrijf dat nu 29 medewerkers telt.
De drones van Atmos zijn gericht op het vastleggen of volgen van de wereld. ‘Een landmeter is een prototype eindgebruiker waar wij ons op richten. Landmeters maken kaarten van de omgeving. Door dat vliegend te doen, kunnen ze een veel groter gebied vastleggen. Denk aan bouwprojecten en infrastructuurprojecten. Een klant legt windmolenparken aan op bergruggen. Dat zijn vaak onbegaanbare gebieden om goed in kaart te brengen.’
‘Het gaat uiteindelijk om de meerwaarde die je kan bieden. Onze klanten willen op zoveel mogelijk plekken op zoveel mogelijk momenten opdrachten kunnen uitvoeren. Op zoveel mogelijk plekken betekent verticaal stijgen en landen, op zoveel mogelijk moment betekent dat de drone windbestendig moet zijn. Wij hebben een manier gevonden waarbij we ook hoge windbestendigheid kunnen bieden.’
Marlyn, de drone van Atmos, heeft twee vleugels en een staart aan de boven- en onderzijde. Op de beide staarten zitten propellers die naast de propellers op de vleugels voor extra stuwkracht bij het opstijgen zorgen, maar inklappen zodra de drone horizontaal vliegt. De propellers op de uiteinden van de vleugels stuwen de drone voort en pakken ook wat lucht boven de vleugel weg om zo te zorgen voor extra vleugelefficiëntie. De drone kan in een vlucht met gemak 1 km2 in beeld brengen en stijgt op en landt tot windkracht 6 zonder problemen.
‘De aerodynamische vorm is door ons ontwikkeld en zorgt ook voor structurele stijfheid’, zegt Hulsman. ‘Verder vindt bij ons de assemblage en kwaliteitsborging plaats. Een aantal standaard componenten zijn gemodificeerd, zoals camera en gps, om het eindresultaat zo goed mogelijk te laten zijn. De software, de integratie daarvan en interface is ook van onze hand.’
De drones van Avy hebben de propellers voor en achter de met wingtips uitgeruste vleugels en op de staart. De drones hebben een range van 100 km, een afstand die ze in een uur kunnen afleggen. De drone kan autonoom vliegen en zelfstandig omgaan met ander vliegverkeer of veranderende omstandigheden.
‘Het is een vliegende computer met een paar honderd sensoren aan boord, die aan de hand van algoritmes de vluchtroute bepaalt, de transitie van opstijgen als drone tot vliegen met vleugels voor elkaar krijgt en ander vliegverkeer registreert’, zegt Zaman. ‘We zijn de eerste partij die toestemming heeft onbemand lange afstanden te vliegen over bewoond gebied in Nederland, en zelfs Europa.’
Zowel de drone als het dockingstation waarin de drone staat opgesteld heeft een live verbinding met de Avy-cloud. Meerdere mobiele netwerken en een iridium satelliet zorgen voor redundante verbindingen. ‘Vanuit mission control kunnen wij aangeven waarheen de drone moet vliegen, welk pad de drone moet nemen. Het dockingstation meet de wind en positioneert zich zo dat de drone automatische opstijgt tegen de wind. De drone klimt verticaal tot ongeveer 120 m, waarna het vliegsysteem het overneemt voor een horizontale vlucht.’
‘Tijdens de vlucht maken we gebruik van gps, Galileo en Chinese en Russische positiesystemen. Dat combineren we met grondbakens waardoor we een nauwkeurigheid van 14 mm hebben. Een LIDAR, een radar met laser, scant constant de bodem. In combinatie met onder meer een barometer maakt de boordcomputer de meest accurate inschatting om te landen.’
De nieuwe drones van Avy kunnen ongeveer 4 kg aan goederen transporteren, dit zijn bijvoorbeeld 200 vaccins, 150 labmonsters of enkele zakken bloed. ‘In Nederland zijn we met een aantal medische partijen als Sanquin en ANWB traumahelicopter bezig met het opzetten van een aantal lijnvluchten, bijvoorbeeld het verbinden van ziekenhuizen en labs. Dat is sneller, goedkoper en heeft minder risico.’
Het jonge bedrijf heeft ook samenwerkingsverbanden met het Veluws Bosbrandweer Comité en de Veiligheidsregio Noord-Holland om met infraroodcamera’s branden op te sporen. Ook werkt Avy mee aan een project in Botswana waarbij medicijnen en andere medische producten tot aan huis kunnen worden bezorgd. ‘Pakketbezorging, daar geloof ik eerlijk gezegd niet in, daarin zit geen toegevoegde waarde. De grap is dat Amazon pakketbezorging met een drone als marketingstunt heeft gebruikt – maar wij zijn veel verder.’
Het belangrijkste aan boord van de drones van Atmos is een 42MP camera. Hulsman: ‘Die fotografeert elk deel van het doelgebied wel 6 tot 8 keer. Tegelijkertijd heeft hij een nauwkeurige gps, gecorrigeerd voor allerlei storingen die in de atmosfeer zitten. Dat levert een nauwkeurigheid van 5 cm op, die nog wordt verhoogd door verschillende foto’s te vergelijken. Ook hoogteverschillen halen we er op dezelfde manier, met fotogrammetrie, uit.’
Een even belangrijk onderdeel van het pakket dat de klanten van Atmos afnemen is de zelf-ontwikkelde software. ‘Enerzijds is die geschikt voor het plannen en controleren van de vlucht. Daarna vindt postprocessing plaats; de data wordt via usb van de drone gehaald, het programma maakt daar een 3D-model van.’ Behalve voor landmeting worden de drones van Atmos dan bijvoorbeeld ook gebruikt voor de voortgang van bouwprojecten te monitoren. ‘Landinwinning is daar bij uitstek geschikt voor, het land moet tot een bepaalde hoogte worden opgespoten.’
Beide bedrijven timmeren flink aan de weg, ondanks dat er nog volop hindernissen zijn te overwinnen. Om te beginnen de regelgeving. ‘Boven bebouwd gebied en snelwegen mag nu niet gevlogen worden’, zegt Hulsman. ‘Over drie jaar komt er Europese regelgeving waarmee dat wel mogelijk gaat worden, maar het is frustrerend om daarop te wachten. Daarom verwachten we de komende jaren groei, omdat er stap voor stap meer mogelijk zal zijn.’
Atmos en Avy hebben daarom steun aan de bedrijven die, net als zij, zijn gevestigd op Unmanned Valley, het nog jonge fieldlab gericht op sensorgerelateerde technologieën op het oud-marinevliegkamp Valkenburg bij Katwijk. ‘Die community is een meerwaarde’, zegt Hulsman. ‘Soms is het heel praktisch, dat je iets niet op voorraad hebt. Er zal ook steeds meer interactie zijn. Een voorbeeld is een bedrijf hier dat een autopilot ontwikkelt. Nu hebben wij toevallig een andere geïmplementeerd, maar daarmee zouden we een leveranciersrelatie kunnen hebben.’
Zaman sluit zich daarbij aan. ‘We gebruiken heel specifieke accu’s. Op het gebied van accutechnologie is er veel contact en leren we van elkaar. Hoe gaan we om met regelgeving? Hoe schrijven we risico-analyses? Een nieuw luchtvaart-ecosystmeem is enorm pionieren, we moeten constant van alles uitvinden. Unmanned Valley brengt partijen die daar enthousiast over zijn samen. En hoewel we allemaal iets met drones doen, zitten we ook allemaal in een andere markt en kunnen dus goed samenwerken.’
