Stojantiesiems

Bepiločių orlaivių idėjos užvaldyto VGTU studento darbus pastebėjo ir NASA

Gegužės 29, 2020
Aviacija – šiuolaikinio pasaulio neatskiriama dalis. Dažnai dar mokykloje vaikai susidomi modeliavimu, žavisi skraidyklėmis ar tiesiog mėgsta stebėti kylančius lėktuvus oro uostuose. Vilnietis Povilas Karalkevičius aviacija įsivaizdavo iš bepiločių orlaivių perspektyvos. Vaikystės hobi ir svajonės jį atvedė į studijas Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Antano Gustaičio aviacijos institutą (VGTU AGAI). P. Karalkevičius tapo vienu iš bepiločio orlaivio „Solarwing2“ kūrėjų ir susitiko su NASA mokslininku.

Aviamodeliavimu susidomėjo dar mokykloje 

Aviacijos mechanikos inžinerijos ketvirto kurso bakalauras Povilas Karalkevičius aviacija susidomėjo dar besimokydamas mokykloje. Jis šeštoje klasėje pradėjo lankyti kosminio modeliavimo būrelį, konstravo bepiločius, radijo bangomis valdomus lėktuvus. „Aviaciją įsivaizdavau iš bepiločių orlaivių perspektyvos, todėl niekur toli nesiblaškydamas, kryptingai siekdamas savo tikslo įstojau į VGTU Antano Gustaičio aviacijos institutą. Tai buvo geriausias pasirinkimas, nes institutas vykdė bepiločių orlaivių veiklą. Mano svajonės ir mintys visą laiką buvo siejamas su šia sritimi, atradau savo vietą“, – prisimena P. Karalkevičius. 

Dar mokykloje Povilas pasižymėjo kaip perspektyvus aviamodelių konstruktorius: jis tapo Lietuvos kosminio modeliavimo rinktinės nariu, dalyvavo Europos ir pasaulio kosminių modelių čempionatuose. 2015 m. Europos kosminio modeliavimo čempionate laimėjo pirmą ir trečią vietas skirtingose asmeninėse jaunių įskaitose. Jau būdamas antro kurso studentu, 2018 m Lenkijoje vykusiame Pasaulio kosminio modeliavimo čempionate užėmė 4-ą vietą, vos kelių raketos skrydžio sekundžių pritrūko iki prizinės vietos. Ne vieną laimėjimą pasiekė ir respublikiniuose kosminių modelių varžybose. „Raketų, raketoplanų modelius konstruodavau Lietuvos moksleivių neformalaus švietimo centre, varžybose dalyvaudavau ir asmeninėse, ir komandinėse įskaitose“, – sako Povilas.

Karantinas paskatino drąsiau fantazuoti 

Pasak Povilo, Lietuvoje ir pasaulyje bepiločių orlaivių sritis sparčiai vystosi, vis drąsiau kalbama apie bepiločius taksi, skraidančius autonominius lėktuvus, kurie galėtų pakeisti pilotų funkcijas ar palengvintų jų darbą: „Vis daugiau Lietuvos įmonių pritaiko bepiločius orlaivius savo veikloje. Vilniuje karantino metu parkuose viešąją tvarką stebi bepiločiai orlaiviai. Matau plačias jų pritaikymo perspektyvas. Karantinas paskatino fantaziją, juk dar prieš kelis mėnesius net negalėjome įsivaizduoti, kad virš miesto skraidytų bepiločiai „tvarkdariai“. Jei ne karantinas, ši programa būtų įgyvendinta daug vėliau.“ Iš kitos pusės, karantinas apribojo praktinius darbus VGTU AGAI bepiločių orlaivių laboratorijoje. Studentas nesitikėjo, kad bakalauro darbą teks rašyti ir atsiskaityti nuotoliniu būdu. Žinoma, brėžinius ir aprašymus jis gali daryti namuose, tačiau vėlesniam laikui nusikėlė naujų projektų vystymas laboratorijoje.

Gavęs bakalauro diplomą, Povilas tikriausiai ir toliau tęs magistro studijas VGTU, gilinsis į bepiločių orlaivių sritį.

Energija iš saulės, sparnai iš paukščio 

Pirmame kurse Povilas kartu su AGAI komanda projektavo ir gamino saulės energija varomą bepilotį lėktuvą „Solarwing1“, vėliau buvo sukurta antroji versija „Solarwing2“. Naujojo prototipo aerodinaminė schema – beuodegis skraidantis sparnas, neturintis vertikalių aerodinaminių plokštumų. Tokia schema leidžia efektyviau išnaudoti sparno paviršių saulės elementų montavimui ir pasižymi aukštomis aerodinaminėmis charakteristikomis. Vasarą sėkmingai išbandžius orlaivį, nuspręsta projektą tęsti, išsikelti sudėtingesnius tikslus. Tai pirmasis ir vienintelis Lietuvoje, fiksuoto sparno bepiločio orlaivio „Solarwing2“ prototipas, paremtas paukščio skrydžio aerodinaminiais principais. Pirmasis orlaivis galėjo skristi 8 valandas, o antruoju buvo siekiama patobulinti naudojamas technologijas ir ilginti skrydžio laiką, kad aparatas galėtų skristi visą parą.

Pastebėjo NASA mokslininkai P.Karalkevičius pasakoja, kad skraidančio sparno tipo bepilotį orlaivį anksčiau tyrė NASA mokslininkas Albion H. Bowers kartu su studentais. Kai lietuviai į internetą įkėlė vaizdo medžiagą apie „Solarwing2“, NASA mokslininkai pastebėjo jų darbą. Taip sutapo, kad tuo metu P. Karalkevičius su šeima planavo kelionę į JAV – Povilas pagalvojo, kodėl nepabandžius susitikti? NASA mokslininkas Albion H. Bowers maloniai sutiko surengti susitikimą su keliais studentais, buvo labai įdomu pasikeisti žiniomis. „Smagu, kad amerikiečiai atkreipė dėmesį ir daugiau sužinojo, kad ir Lietuvoje rimtai dirbama su skraidančiais bepiločiais ir bandoma pritaikyti juos įvairiems tikslams“, – džiaugiasi Povilas.

Šiais metais kuriamai trečiajai versijai pasirinkta klasinio tipo lėktuvo schema su sparnais, uodega ir stabilizatoriumi. „Ši schema populiaresnė, labiau pritaikoma kaip darbinis arkliukas – paprasta naudoti, su saulės baterijomis apartas galėtų išsilaikyti visą dieną. Kadangi orlaivis gali skristi ilgai, jį būtų galima pritaikyti žvalgybos operacijose stebint dideles teritorijas. Su nauja bepiločio versija bus siekiama įdarbinti ir terminius oro srautus – panaudojant nuo žemės kylantį įšilusį orą orlaivis galėtų skristi dar ilgiau“, – pasakoja ketvirtakursis.


Bepilotis orlaivis perskrido Lietuvą 

Pernai P.Karalkevičiaus sukonstruotas skraidančio sparno tipo bepilotis orlaivis „MiniWing“ perskrido Lietuvą ir įveikė 397 km atstumą. Šio aparato skrydžiu VGTU Antano Gustaičio aviacijos institutas pažymėjo Lietuvos aviacijos šimtmetį ir norėjo išbandyti komunikacijos, ryšio ir kitas orlaivio sistemas realiomis sąlygomis bei įgyti patirties skraidinant bepilotį orlaivį dideliu atstumu. Studentų komanda turėjo suplanuoti vietas, kuriuose lėktuvas saugiai nusileistų pakeisti akumuliatorių, reikėjo laikyti ir kitų bepiločių aparatų skraidymo taisyklių. 

Institutas, norėdamas įprasminti skrydį, nusprendė paminėti garsius Lietuvos aviatorius ir praskristi virš jų gimtinių. Orlaivis pakilo iš VGTU AGAI priklausančio aerodromo Kyviškėse, per Birštoną skrido iki Antano Gustaičio gimtinės Obelinės kaimo Marijampolės rajone. Toliau kirto Nemuną ties Jurbarku, skrido lakūnų Stepono Dariaus ir Stasio Girėno gimtinių link. Orlaivis kelionę baigė Nidoje prie memorialo, skirto Lietuvos sklandytojams. 

Bepilotyje orlaivyje sukonstruota 4G ryšio valdymo sistema leido jį valdyti internetu iš bet kurio pasaulio taško, buvo transliuojamas vaizdas iš orlaivyje sumontuotos vaizdo kameros. P. Karalkevičius apgailestauja, kad šiais metais buvo planuota su „Solarwing3“ pakartoti maršrutą be nusileidimo visą dieną, bet planus pakoregavo karantinas: „Kadangi bandymas nusikelia vėlesniam laikui, galbūt būsimi VGTU AGAI pirmakursiai spės prisidėti prie šio projekto vykdymo.“

Studentų darbuose pritaikomos gynybos technologijos 

Labai svarbu, kad studentų darbai neliktų nepastebėti, iš instituto laboratorijų pasiektų valstybines institucijas ir verslo įmones, būtų pritaikyti praktiniams tikslams. Praeitų metų rudenį vyko Lietuvos gynybos technologijų kūrybos stovykla „Delta navy“, kurioje buvo sukurti produktų prototipai: lazerinės komunikacijos tarp laivų sistemos, dronų ir personalo bei jo resursų valdymo sistemos. 

Tarp dalyvių – dvi komandos iš VGTU AGAI. Pagrindinė Krašto apsaugos ministerijos įsteigta 1 tūkst. eurų vertės premija atiteko komandai „VGTU-AGAI2“, kuri sukūrė unikalius sprendimus optinės komunikacijos sistemai, padedančiai keliems laivams bendrauti tarpusavyje, kai draudžiamas ar negalimas radijo ryšys. Antroji vieta ir Lietuvos karinių jūrų pajėgų karininkų klubo įsteigtas 500 Eur. prizas atiteko P. Karalkevičiaus vadovaujamai komandai „VGTU AGAI1“ už sukurtą bepiločių orlaivių sistemą, skirtą paieškos ir gelbėjimo darbams jūroje.

 „Bepiločiu orlaiviu galima stebėti pasienį ir kitus objektus, ieškoti dingusių, pasiklydusių žmonių, pritaikyti žemės ūkyje, kai reikia apžvelgti didelius pasėlių plotus. Tikiuosi, kad instituto laboratorijoje gimusios studentų idėjos, įdėjus daugiau darbo, galėtų tapti plačiai pritaikomais bepiločiais orlaiviais“, – įsitikinęs Povilas Karalkevičius.

 

Tekstas publikuotas portale 15min.lt

Galerija

Panašios naujienos

Kviečiame savanoriauti!
Kviečiame savanoriauti!
Kviečiame savanoriauti Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginiuose. Trumpalaikė savanorystė 2027 m. pirmąjį pusmetį Lietuva pirmininkaus Europos Sąjungos Tarybai, todėl Vilniuje vyks aukšto lygio tarptautiniai renginiai. Europos Sąjungos valstybių narių ministrus, pareigūnus ir tarptautines delegacijas subursiantis Lietuvos pirmininkavimas Europos Sąjungos Tarybai ieško pastiprinimo. Kviečiame motyvuotus studentus prisidėti prie renginių organizavimo ir logistikos užtikrinimo savanorystės pagrindu. Tikimės, kad: • esi ne jaunesnis (-ė) nei 18 metų (2027 m. sausio 1 d.); • gerai moki anglų kalbą (ne žemesniu nei B2 lygiu); • esi atsakingas (-a) ir iniciatyvus (-i); • domiesi tarptautiniais procesais ir renginių organizavimu bei nori tapti Lietuvos veidu tarptautiniuose renginiuose. Savanorių veiklos: • pagalba registracijos ir akreditacijos procesuose; • delegacijų informavimas ir nukreipimas; • renginių logistikos ir organizacinių procesų palaikymas. Įsitraukimo trukmė: 1–2 dienos bent penkiuose renginiuose (viso 17 renginių). Tai puiki galimybė įgyti tarptautinių renginių organizavimo patirties ir iš arti pamatyti, kaip vyksta vienas svarbiausių Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai etapų. Norinčius dalyvauti kviečiame pateikti gyvenimo aprašymą (CV), trumpą motyvacinį laišką ir aukštojo mokslo įstaigos rekomendacinį laišką el. paštu stud@vilniustech.lt iki 2026 m. rugsėjo 15 d. Ilgesnės trukmės įsitraukimas / praktika (savanorystės pagrindais) Siūlome atlikti praktiką organizuojant Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginius! Užsienio reikalų ministerija kviečia studentus prisidėti prie Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginių logistikos užtikrinimo 2027 m. sausio–birželio mėnesiais. Ką veiksi? • prisidėsi prie akreditacijos centro veiklos; • padėsi koordinuoti renginių logistiką; • dalyvausi delegacijų aptarnavimo procesuose; • prisidėsi prie komunikacijos ir organizacinių užduočių; • siūlysime praktiką atlikti savanorystės pagrindais. Tikimės, kad: • gerai moki anglų kalbą (B2 lygis); • esi atsakinga (-s) ir organizuota (-s); • gali įsipareigoti ilgesniam laikotarpiui; • turi savanorystės ar renginių organizavimo patirties (privalumas). Įsitraukimo laikotarpis: 2027 m. sausio–birželio mėn. Grafikas / datos gali būti derinamos bendru sutarimu. Studentams, kurių studijų programos numato praktiką, gali būti sudaryta galimybė šią savanorystės veiklą įskaityti kaip praktiką. Jei nori prisidėti prie vieno svarbiausių Lietuvos tarptautinių projektų ir įgyti vertingos profesinės patirties, kviečiame kandidatuoti pateikiant CV ir motyvacinį laišką el. paštu: stud@vilniustech.lt iki spalio 15 d.
Plačiau
Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą
Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą
Šiuolaikiniai inžineriniai sprendimai vis dažniau gimsta bendradarbiaujant skirtingų sričių specialistams. Universitetinė aplinka suteikia galimybę sujungti skirtingas kompetencijas ir kurti sprendimus, kurie vienos disciplinos ribose būtų sunkiai įgyvendinami. Toks bendradarbiavimas išryškėjo ir baigiamajame bakalauro darbe, kuriame VILNIUS TECH studentai Laura Venckutė (Elektronikos fakultetas) ir Abderrazak El Aamrani (Mechanikos fakultetas) sujungė elektronikos bei medicinos inžinerijos žinias, kurdami žmogaus judesių atpažinimo ir vertinimo sistemą. Projekto pradžioje Medicinos inžinerijos ir Elektronikos inžinerijos studijų programų studentai siekė išspręsti problemą, aktualią tiek sporto, tiek reabilitacijos srityse – trūksta prieinamų sistemų, galinčių automatiškai atpažinti ir įvertinti žmogaus atliekamus judesius ir suteikti momentinį grįžtamąjį ryšį. Kaip pažymi projekto autoriai, neteisingai atliekami judesiai gali sumažinti treniruočių efektyvumą ir padidinti traumų riziką reabilitacijos, sporto ar kasdienės veiklos metu. Būtent todėl buvo nuspręsta ieškoti technologinio sprendimo, kuris galėtų padėti objektyviai ir greitai įvertinti judesių kokybę. [caption id="attachment_120706" align="alignnone" width="2048"] Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą[/caption] Idėja kilo iš ankstesnių projektų ir studijų metu įgytos patirties, o svarbiu postūmiu tapo dėstytojų pasiūlyta bendradarbiavimo galimybė. Nuo pat pradžių buvo aišku, kad projektui reikės skirtingų sričių žinių – judesių analizė reikalauja ne tik techninės sistemos sukūrimo, bet ir gebėjimo apibrėžti prasmingus žmogaus judesių vertinimo kriterijus. Studentai projekte pritaikė skirtingas, tačiau neatsiejamas ir papildančias kompetencijas. Elektronikos inžinerijos studentė buvo atsakinga už kompiuterinę regą, įterptines sistemas ir sistemos integravimą, o medicinos inžinerijos studentas prisidėjo biomechanikos bei žmogaus judesių vertinimo žiniomis. Nors darbai buvo paskirstyti pagal kompetencijas, svarbiausi sprendimai buvo priimami kartu. Nuo pirminės koncepcijos iki veikiančios sistemos Pradiniame etape buvo planuojama sukurti sistemą, galinčią analizuoti platesnį judesių spektrą ir atlikti daugiau analizės funkcijų. Tačiau projekto eigoje teko atsižvelgti į techninius apribojimus, turimus aparatinius resursus ir baigiamojo darbo apimtį. Dėl šių priežasčių dalies idėjų buvo atsisakyta. Komandos nariai teigia, kad projekto metu nekilo didesnių nesutarimų. Sprendimai buvo priimami aptariant galimas alternatyvas, vertinant jų atitikimą projekto tikslams ir, kai buvo įmanoma, išbandant skirtingus metodus praktikoje. Kai techniniai reikalavimai nesutapdavo, buvo ieškoma sprendimo, kuris geriausiai atitiktų tiek projekto tikslus, tiek įgyvendinimo galimybes. Galutinis projekto rezultatas – žmogaus judesių atpažinimo ir grįžtamojo ryšio sistema, paremta kūno pozos nustatymo algoritmu, skirta krepšinio metimo analizei. Sistema realiuoju laiku aptinka žmogų, nustato jo kūno padėtį ir pagal biomechaninius kriterijus įvertina metimo techniką, o vėliau pateikia vartotojui grįžtamąjį ryšį. Tarpdiscipliniškumo vertė ir ateities galimybės Testavimo metu sistema veikė geriau nei tikėtasi – ji sėkmingai analizavo skirtingo ūgio naudotojų judesius ir išlaikė patikimą veikimą net iki 12 metrų atstumu. Studentų teigimu, lūkesčius pranoko ne tik techniniai rezultatai, bet ir pats bendradarbiavimo procesas. Jų nuomone, teoriškai tokį projektą būtų galima įgyvendinti ir vienos srities specialistui, tačiau praktiškai tai būtų sudėtinga ir neefektyvu. Projektas reikalavo tiek elektronikos žinių, tiek žmogaus judesių analizės supratimo. Be abiejų sričių kompetencijų būtų reikėję daug daugiau laiko skirti naujų temų studijavimui ir sprendimų paieškai. Ateityje studentai mato galimybių toliau plėtoti projektą gerinant sistemos stabilumą, optimizuojant resursų naudojimą, plečiant palaikomų judesių skaičių ir didinant judesių atpažinimo tikslumą. Nors jie dar nėra tikri, ar ateityje dirbs būtent šioje srityje, tikisi ir toliau gilinti žinias susijusiose technologijų ir inžinerijos kryptyse. Vadovų įžvalgos: tarpdiscipliniškumas kaip ateities inžinerijos pagrindas Baigiamojo darbo vadovai pabrėžia, kad projekto tema natūraliai reikalavo skirtingų disciplinų bendradarbiavimo. Tačiau didžiausia šio projekto vertė slypi ne tik sukurtame techniniame sprendime, bet ir studentų gebėjime efektyviai bendradarbiauti. Medicinos inžinerijos studijų programos dėstytoja prof. dr. Kristina Daunoravičienė pabrėžia, kad žmogaus kūno padėties atpažinimo ir vertinimo sistemos kūrimas apima tiek žmogaus judesio ir biomechanikos supratimą, tiek gebėjimą sukurti techninę sistemą, kuri galėtų surinkti, apdoroti ir pateikti informaciją vartotojui. „Skirtingų žinių ir kompetencijų poreikis nulėmė, kad tema tapo puikia terpe bendradarbiavimui tarp medicinos ir elektronikos inžinerijos studentų. Tokiuose projektuose gimsta ne tik techniniai sprendimai, bet ir gebėjimas suprasti kitų sričių logiką, apribojimus bei prioritetus“, – teigia prof. dr. K. Daunoravičienė. Nors projekto pradžioje studentai buvo nepažįstami ir atstovavo skirtingoms studijų kryptims, bendras tikslas greitai tapo pagrindu sėkmingam darbui. Vadovė pabrėžia, kad medicinos inžinerija į projektą atnešė žmogaus judesio vertinimo ir rezultatų interpretavimo perspektyvą, o elektronikos inžinerija – sistemų architektūros, prototipavimo ir optimizavimo žinias. Pasak prof. dr. K. Daunoravičienės, svarbiausias projekto rezultatas yra ne tik sukurtas prototipas ir jo išvesties palyginimas su „Xsens“ judesio analizės sistema gautais rezultatais. „Ne mažiau svarbios yra bendradarbiavimo, komunikacijos, pasitikėjimo, iniciatyvos ir gebėjimo mokytis vienam iš kito kompetencijos. Būtent jos leidžia geroms idėjoms virsti realiai veikiančiais sprendimais“, – įsitikinusi profesorė. Elektronikos fakulteto dėstytojas doc. dr. Vytautas Abromavičius taip pat atkreipia dėmesį, kad kad dirbtinio intelekto eroje vis didesnę reikšmę įgauna ne tik techninės kompetencijos, bet būtina ir aiški komunikacija, gebėjimas suprasti skirtingų sričių specialistus ir kartu siekti bendro tikslo. „Šis baigiamasis darbas parodė, kad mūsų studentai puikiai bendravo tarpusavyje, gebėjo specifinius ir profesinius terminus perteikti paprasta, suprantama kalba. Toks tarpusavio supratimas leido efektyviai sujungti skirtingų disciplinų žinias į puikų rezultatą“, – sako doc. dr. V. Abromavičius. Jo teigimu, tarpdisciplininių projektų poreikis šiuolaikinėje inžinerijoje nuolat auga. Kiekvienas realus rinkai kuriamas projektas susideda iš daugelio dedamųjų, todėl platesnis problemos suvokimas užtikrina geresnį produkto pritaikomumą ir galutinį užbaigtumą.
Plačiau