Москва, 2014 год «Разработка многофункциональных встраиваемых модулей для мультироторных БПЛА» W.E.A.S. Robotics, LLC

2 1. Резюме проекта Общее описание Проекта Сегодня существует проблема крайне низкого использования мультироторных БПЛА для решения ряда задач ввиду их энергетической неэффективности и отсутствия встраиваемых функциональных модулей. Проект направлен на разработку стандартных встраиваемых модулей и систем для малых беспилотных летательных аппаратов на базе мультикоптеров. Главными задачами проекта является разработка: - системы локального позиционирования аппарата. - системы автоматической зарядки аппарата в полете или на базовой станции. - специализированного ПО, позволяющего осуществлять целеуказание и постановку задачи для автоматического режима работы. - комплекса машинного зрения. - сенсорного модуля, для быстрого подключения набора необходимых датчиков. - манипулятора или других исполнительных механизмов. Технологическая направленность: робототехника, энергоэффективные технологии в робототехнике, беспилотные летательные аппараты, автоматические системы управления, машинное зрение. Стадия проекта Нулевая стадия: проведение НИР и изготовление прототипов. Динамика развития Проекта до настоящего времени Проводилось моделирование полета в среде MATLAB, создавались 3 прототипа для отработки различных функций, текущий протопит собран для реализации системы локального позиционирования. Перспективы разработки По итогам проекта конечный продукт в виде БПЛА со встроенными модулями должен уметь решать следующие задачи: ориентация в помещении, автоматическая зарядка на посадочной станции, обладать манипуляционной системой для взаимодействия с окружающей средой и системой машинного зрения. Разработка дополнительных модулей, описанных в задачах проекта позволит создать уникальный комплекс, не имеющий аналогов в РФ. Проект уже реализуется, коммерческая реализация – II-III квартал 2014 года. На текущий момент есть 3 заказчика на БПЛА с функциями, приведенными в задачах проекта. План достижения Эксперименты с различными технологиями реализации возможностей, указанных в задачах проекта, для выбора или разработки наиболее применимой для БПЛА. Этапы НИОКР нулевого этапа: 1.Исследование применяемости различных технологических и конструкторских решений. 2.Сборка и отладка прототипов встраиваемых систем. 3.Разработка дополнительных функциональных модулей. Текущее состояние Создан третий прототип (ТТХ на сайте проекта: robotics.ru/projects/tekushhie-proektyi/project-pathfinder/) для отладки систем локального позиционирования в помещении. robotics.ru/projects/tekushhie-proektyi/project-pathfinder/

3 1. Резюме проекта Описание функций встраиваемых модулей Система локального позиционирования. Применение данного встраиваемого модуля позволит применять небольшие дроны для работы в закрытых пространствах (дома, склады, пещеры и т.д.). На первом этапе разработки планируется протестировать существующие технологии локального позиционирования (RFID, 2D-3D лидары и проч.) на масштабируемость и применяемость на малых БПЛА. Встраиваемый комплекс машинного зрения будет применяться как и для позиционирования, так и для взаимодействия с окружающей средой. Главной задачей этого модуля будет определение и облет препятствий при работе на открытом пространстве, а также определение цели при работе с исполнительными механизмами. Исполнительные механизмы (манипулятор и проч.) необходимы для решения определенного класса задач, таких как захват объектов, покраска, точечные манипуляции и др. Разрабатываемые при этом механизмы должны обладать минимальной энергоемкостью и не оказывать влияния на стабильность БПЛА в процессе работы, т.е. положение центра тяжести аппарата должно практически не изменяться. Сенсорный модуль. Данный встраиваемый модуль будет состоять из аппаратного комплекса с интерфейсами для подключения различного рода датчиков (дальномеров, погодных, доп. телеметрии т т.д.) и программного обеспечения, которое будет встраиваться в программу управления либо на отдельный контроллер. Задача данного ПО осуществить простой доступ к информации, получаемой каждым датчиком. Описание функций встраиваемых модулей Система автоматической зарядки. Проблема небольшого времени полета является основной для мультироторных БПЛА. Разработка комплекса автоматический подзарядки позволит полностью автоматизировать процесс работы аппарата при выполнении целого ряда задач, характеризующихся работой на постоянном маршруте или на ограниченном пространстве. В ходе работы над данным комплексом планируется испытать различные способы зарядки на применяемость для малоразмерных БПЛА и возможность работы в автоматическом режиме. Специализированного ПО целеуказания. Данный программный комплекс должен включать в себя следующий функционал: обработка телеметрии, обработка данных системы машинного зрения (обработка изображения и определение необходимых объектов/контуров), запись данных в журнал полета, возможность управления аппаратом, передача команды на исполнение и др. Кроме того, ПО должно быть достаточно простым для восприятия и обучения работы с ним. Данный комплекс будет поставляться совместно с БПЛА. Необходимо будет также предусмотреть возможность создания утилит под определенные специфические задачи.

2. Целевой рынок и конкуренция Потребности потребителей Текущие решения, представленные в РФ и мире в большинстве своем (более 90%) предназначены для фото/видео съемки. Однако продукт с дополнительными функциональными модулями, разработка которых и является главной задачей проекта, сможет быть применен во многих сферах жизнедеятельности человека. Главное конкурентное преимущество БПЛА с установленными модулями: выполнение огромного числа задач, на которые не способны современные мультироторные комплексы и которые сейчас выполняются или людьми, или с помощью дорогостоящего оборудования и техники. Пример: облет и инспекция теплотрасс города с помощью тепловизора на арендуемом вертолете. Стоимость одной сезонной инспекции составляет порядка 5 млн. руб. Использование БПЛА позволит сократить эти расходы в несколько раз, не теряя в эффективности. Разработки аналогичных продуктов Конкурирующие решения представляют собой аналогичные мультироторные платформы. Однако эти платформы применяются в основном для фото/видео съемок. В последний год начали развиваться другие направления использования (доставка, спасательные работы, охрана). Эти примеры использования пока что нося т единичный и пробный характер. Ключевое сходство – конструкция и принципы работы. Ключевые различия – наличие дополнительных модулей (что сказывается на функциональности продута). Создаваемый продукт будет востребован благодаря расширенной функциональности, что сделает продукт экономически целесообразным для решения огромного числа задач, например: -Транспортные системы (транспортировка легких (до 5 кг) малогабаритных грузов); - Строительные и производственные работы (укладочные, транспортировочные и др.); - Инспекция зданий, линий электропередач и т.д. - Индустрия развлечений (готовые наборы «Собери сам», участие в спортивных мероприятиях); - Спасательные работы (исследование труднодоступных зон при стихийных бедствиях, терактах и т.д., поиск пострадавших); - Рекламные кампании (применение робота или группы роботов для привлечения внимания на крупных выставках и т.п.); - Военное применение (слежка, разведка, подрывные работы и т.п.); - Геологические работы: разведка труднодоступной местности, транспортировка и установка небольшого геологического оборудования в удаленные зоны; - Проведение фото/видео съемки с воздуха (в рекламных целях, съемка спортивных мероприятий в реальном времени и т.д.); - Осмотр сельскохозяйственных территорий; - Метеорологические исследования; - Разгон птиц в аэропортах и на территории других объектов и др.

5 2. Целевой рынок и конкуренция Схема коммерциализации Схема коммерциализации зависит от применения подобного робота. Это могут быть продажи дистрибьюторам готовых функциональных встраиваемых модулей или уникальных комплектующих к ним, целевое выполнение госзаказа или оборонзаказа, корпоративное партнерство. Лицензия и вся интеллектуальная собственность принадлежит компании- разработчику. Сегменты рынка, на который ориентирован продукт Россия, страны СНГ, страны Ближнего Востока, Европа Рынки: военные заказы, поисково-спасательные роботы, игрушки, образовательные наборы, промо-роботы, кино и телевидение и т.д. Потенциальные потребители продукта проекта МЧС, ВПК, ЖКХ, ресторанные сети, рекламные компании, строительные компании, телекоммуникационные компании, метеорологические службы, сельхоз сектор и др. По прогнозам Forecast International, мировой рынок БПЛА продолжит активный рост и за следующие десять лет достигнет 71 миллиарда долларов *диаграмма приведена для рынка РФ

Существующие патенты Российские патенты [в процессе исследования] PCT [в процессе исследования] Планируемые патенты Российские патенты [в процессе исследования] PCT [в процессе исследования] 6 3. Технология и интеллектуальная собственность Описание инновации Суть инновационной разработки заключается в создании встраиваемых функциональных модулей и систем для мультироторных БПЛА. Увеличение показателя энергоэффективности и функциональности подобных аппаратов за счет разрабатываемых модулей. На текущий момент, законченных, полностью функционирующих модулей, перечисленных в резюме проекта на рынке нет. Существуют некоторые наработки в Европе и США, а также отдельные составляющие данных модулей, однако для применения на БПЛА они не тестировались. Описание научно-технической новизны В России БПЛА на базе мулироторных платформ практически не разрабатываются (искл.: ZALA, Alfa Smart Systems). В мире они разрабатываются в основном как игрушки и для представлений. Серьезные исследования на эту тему проводят несколько университетов в США и Европе, однако до коммерциализации дело пока не дошло. Новизна заключается в наличии функциональных модулей, расширяющих возможности дрона. Глобальная конкурентоспособность средняя, т.к. в мире исследование в области мультироторных систем начались около 10 лет назад. Российская конкурентоспособность высокая, т.к. на текущий момент в РФ используются в основном только стандартные зарубежные модели и разработки. Существует высокая вероятность частичного импортозамещения (до 30-40%) Влияние на ключевые продуктовые цепочки отрасли на текущем этапе сложно предсказуемы.

7 4. Команда и соинвестор проекта Руководитель проекта: Чех Илья Игоревич Степень бакалавра техники и технологии по специальности «Мехатроника и Робототехника». Тема диссертации: «Моделирование четырехмоторного БПЛА с помощью пакета прикладного моделирования MATLAB&Simulink» Степень магистра-инженера техники и технологии по специальности «Мехатроника и Робототехника». Тема диссертации: «Анализ применяемости балансирной подвески для планетоходов». С октября 2013 года является ведущим инженером проекта систем стыковки для малых космических аппаратов в ООО «Селеноход», также принимает активное участие в конструировании макета лунного робота. Финалист конкурса на обучение в аккселераторе Founder Institute в феврале 2014 года. Чичиров Кирилл Инженер-конструктор (опыт работы с мультикоптерами – 1 год) С 2012 года посещает юношескую аэрокосмическую школу высоких технологий. Участвует в проекте беспилотных авиационных систем в лаборатории БГТУ Военмех «Астрономикон». В 2013 году принимал участие в следующих мероприятиях: - международный чемпионат по школьным микроспутникам «CanSat», - выставка «Открытое небо» от университета ГУАП; - конференция «Будущее сильной России – в высоких технологиях», где занял второе место. Короткин Дмитрий Инженер-конструктор / программист (опыт работы – 3 года) В 2013 получил диплом инженера-специалиста по специальности «Мехатроника» на факультете точной механики и технологий НИУ ИТМО. Аспирант 1 года обучения в НИУ ИТМО Краткое резюме ключевых членов команды Проекта План по привлечению инвестиций Привлечение финансирования на текущую стадию Подготавливаются материалы для общения со следующими фондами: Alpha Smart Venture Grishin Robotics Leta Capital Российская венчурная компания Esprito Ventures Фонд предпосевных инвестиций Cisco Leorsa Runa Capital Фонд Перспективных Исследований и др. Привлечение финансирования на последующих этапах реализации проекта Инвестиции по этапам: 0 этап (текущий, НИОКР и прототипирование встраиваемых функциональных модулей) – 5 млн. руб. 1 этап (доработка модулей, выход на рынок) – 15 млн. руб., 2 этап (разработка собственного типа многофункционального БПЛА) – 30 млн. руб. После завершения текущей стадии финансирование проекта будет осуществляться целевыми заказчиками (для уникальных проектов) и венчурными фондами для серийных образцов. После завершения этапа 1, проект выйдет на самоокупаемость.

Укрупненный план развития Проекта: -План коммерциализации (в перспективе ближайших 5 лет) 1)Единичные заказчики на старте проекта (до 2-3 крупных заказов в первый год) 2)Патентование и коммерциализация встраиваемых модулей. 3)Выход на европейский рынок, а также рынок Ближнего Востока и Азии. -План по привлечению инвестиций 1)Привлечение инвестиций от государственных фондов (Сколково, ФПИ и проч.) 2)Привлечение инвестиций от частных венчурных фондов в России и в ближнем зарубежье. 3)Привлечение инвестиций от частных и государственных Компаний-клиентов. -План R&D Нулевой этап проект заключается в разработке встраиваемых функциональных модулей, призванных существенно расширить области применения мультироторных БПЛА. Разработки будут испытываться на существующих конструкциях мультикоптеров. На следующих этапах работа сконцентрируется на комплексном проектировании БПЛА, чтобы максимально оптимизировать конечный продукт к тем задачам, которые он сможет решать, используя разработанные ранее модули. Финансовый план Проекта: -Запрашиваемый объем денежных средств: 0 этап - 5 млн. руб., 1 этап – 15 млн. руб., 2 этап – 30 млн. руб. -Ожидаемые ключевые финансовые результаты и ориентировочный срок их достижения: к концу 2015 года по одному из текущих заказов уже планируется выход на серийное производство с оборотом примерно млн. руб. в год. По окончании разработок встраиваемых модулей (конец 2016 года) планируется выйти на прямые продажи и выполнение заказов с оборотом примерно 120 млн. руб. в год. Потенциал роста объемов реализации продукта – 10-15% в год Дорожная карта и финансовый план проекта Расходы по Проекту на этапе 0: 1.Накладные расходы (15%) – 700 т.р. 2.Налоги (15% + 13%) – 1000 т.р. 3.Материалы и комплектующие – 800 т.р. 4.Работы, выполняемые сторонними организациями – 500 т. р. 5.Прочие прямые расходы, непосредственно связанные с созданием научно-технической продукции – 500 т.р. 6.Затраты на оплату труда работников – 1500 т.р. ИТОГО: 5 млн. руб.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПЛАН-ГРАФИК РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА Ключевые действия Текущий статус (Завершенные мероприятия) Стадия, на которую привлекаются инвестиции Последующие стадии Сроки реализации I, год II, год III, год IV, год I, год II, год III, год IV, год I, год II, год III, год IV, год Исследования и разработки 1. Системы глобального позиционирования ˅ 2. Системы локального позиционирования ˅ 3. Разработка системы бесконтактной подзарядки БПЛА вертикального взлета ˅ 4. Разработка ПО целеуказания для автоматических режимов работы БПЛА ˅ Маркетинг и внедрение 1. Маркетинговое исследование ˅ 2. Разработка стратегии выхода на рынок ˅˅ Интеллектуальная собственность 1. Патентное исследование ˅ 2. Патентование изобретений ˅˅˅˅˅˅˅ Финансирование 1. Получение грантов гос. фондов ˅˅ 2. Поиск со-инвесторов и заказчиков ˅ ˅˅˅˅˅˅˅˅