Miesięcznik Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT

30. edycja plebiscytu Złoty Inżynier
Baner poziomy

Skanowanie podpowierzchniowe najnowszej generacji

Georadar spektralny stworzony przez WIDMO Spectral Technologies może być stosowany wszędzie tam, gdzie potrzebne są dokładne informacje o strukturze terenu i tym, co znajduje się pod jego powierzchnią, m.in. w górnictwie, budownictwie, archeologii. W technologii opatentowanej przez WIDMO do analizy informacji rejestrowanych przez urządzenie wykorzystywana jest sztuczna inteligencja. Pod koniec ubiegłego roku spółka została uhonorowana za to osiągnięcie rozwiązanie Nagrodą Gospodarczą Prezydenta RP w kategorii STARTUP_PL.

Kilka lat temu po raz kolejny pojawiły się informacje o odnalezieniu  słynnego „złotego pociągu”, którym hitlerowcy mieli na przełomie 1944 i 1945 r. przewozić m.in. złoto, dzieła sztuki, tajne dokumenty. Według legendy został on ukryty w tunelu w okolicach Wałbrzycha. Temat zainteresował dr. hab. Andrzeja Kułaka. Przyglądając się obrazom domniemanego pociągu był zdziwiony, jak niedokładne i niskiej jakości są odczyty z używanych tam georadarów, mimo że dostępne są technologie, które pozwalają na znacznie lepsze obrazowanie. Okazało się jednak, że nie używa się ich do skanowania podpowierzchniowego. Tak powstał pomysł stworzenia georadaru spektralnego, który mógłby być stosowany do mapowania struktur i obiektów znajdujących się pod ziemią. Był to jednocześnie impuls do utworzenia spółki WIDMO, która została zawiązana w 2018 r. właśnie przez Andrzeja Kułaka, Cezarego Worka oraz braci Mirosława i Tomasza Trześniowskich.

– Obecnie mamy różne warianty urządzenia, radar jedno- i dwuantenowy i przygotowujemy się do skalowania produkcji. Proces certyfikacji radaru jest na zaawansowanym etapie – mówi Mirosław Trześniowski, CEO WIDMO. Kolejnym krokiem ma być przekształcenie modelu działania. Tymczasem spółka sama zajmuje się prowadzeniem badań georadarem spektralnym na zlecenie klientów. W przyszłości zamierza oferować urządzenia do sprzedaży lub wynajmu, a także sprzedawać licencje na oprogramowanie.

Wyjątkowa technologia

Jak działa georadar spektralny? – Wykorzystuje falę ciągłą modulowaną w szerokim zakresie częstotliwości, dzięki czemu otrzymuje się hiperspektralny obraz tego, co znajduje się pod badaną powierzchnią – tłumaczy Mirosław Trześniowski. Dodaje, że podobne rozwiązanie i to jedynie częściowo, opracował tylko Norweski Instytut Badań Obronnych. Zbudował radar, który dziś bada powierzchnię Marsa. Natomiast na naszym globie tylko spółka WIDMO dysponuje taką technologią i ją opatentowała. Do analizy informacji rejestrowanych przez urządzenie służy, wysoko zaawansowane oprogramowanie wykorzystujące sztuczną inteligencję.

Mirosław Trześniowski podkreśla, że impulsy wysyłane przez konwencjonalne georadary dają obraz „czarno-biały”, a wykorzystanie fali ciągłej i zmiennej częstotliwości pozwala na „widzenie w kolorze” ”, co umożliwia znacznie dokładniejszą ocenę struktury i składu gruntu.

Największe zalety georadaru spektralnego to m.in:

  • wykonywanie do 10 tys. pomiarów na sekundę i znacznie zwiększony stosunek sygnału do szumu (blisko 100 razy wyższy niż w konwencjonalnym radarze impulsowym), co wpływa na obrazowanie o niespotykanej dotychczas dokładności i jakości,
  • tworzenie obrazów o znacznie wyższej rozdzielczości niż konwencjonalne urządzenia, co umożliwia o wiele dokładniejszą ocenę warstw, obiektów znajdujących się pod powierzchnią na różnych głębokościach,
  • możliwość penetracji badanych obszarów do kilkudziesięciu metrów pod powierzchnią (bez utraty jakości obrazu) w porównaniu z kilkunastoma metrami przy dotychczas stosowanych sprzętach,
  • mniejsze koszty i szybszy czas realizacji badań,
  • autorskie oprogramowanie wykorzystujące sztuczną inteligencję, co pozwala np. na automatyczne rozpoznawanie wykrytych pod powierzchnią obiektów.

Szerokie zastosowanie

–- Georadar spektralny może być wykorzystywany wszędzie tam, gdzie liczą się dokładne informacje o strukturze terenu i tym, co znajduje się pod jego powierzchnią –  wyjaśnia Mirosław Trześniowski. Przykładowo, w górnictwie m.in. przy planowaniu wydobycia, podczas eksploracji, czy w celu przeciwdziałania i reagowania na szkody górnicze.

W budownictwie infrastrukturalnym i kubaturowym może dostarczyć precyzyjnych informacji o tym, co znajduje się pod ziemią, dzięki czemu dużo dokładniejsze jest planowanie budowy dróg, mostów, tuneli, budynków, elementów infrastruktury technicznej. Jednocześnie pozwala na optymalizację kosztów ze względu na redukcję budżetów związanych z tzw. ryzykiem geotechnicznym. Precyzyjne informacje o gruntach mogą zapobiec opóźnieniom w realizacji inwestycji budowlanych.

Spółka pracuje obecnie m.in. nad projektem WIDMO Cities. Gdy rozwiązanie będzie gotowe, pozwoli z wysoką dokładnością wykrywać elementy infrastruktury technicznej – rury zbrojenia, przyłącza itd. i automatycznie rozpoznawać je dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji. Umożliwi to przygotowywanie bardzo precyzyjnych map nie tylko pojedynczych działek, ale też całych miast. Rozwiązanie ułatwi zarządzanie infrastrukturą techniczną miasta dzięki dostępności dokładnych danych, co oznacza minimalizowanie ryzyka awarii i poprawienie efektywności działań konserwacyjnych.

Na wykorzystaniu georadaru spektralnego skorzystać może też środowisko naturalne. Pozwala on dokładnie zmapować miejsca, gdzie mogą potencjalnie wystąpić osuwiska, zapadliska, czy wykrywać znajdujące się pod ziemią np. nielegalne składowiska odpadów.

Natomiast w archeologii umożliwia m.in. dokładne mapowanie terenów, w obrębie których potencjalnie mogą znajdować się ukryte pod ziemią obiekty.

 – Dobrym przykładem ukazującym takie korzyści dla klienta jest badanie, jakie przeprowadziliśmy jakiś czas temu dla kopalni odkrywkowej w Niemczech. Zastosowanie naszego georadaru spektralnego poskutkowało obniżeniem kosztów związanych z procesami eksploatacyjnymi oraz przygotowaniem dokumentacji złoża o ponad 70%, a od momentu przeprowadzenia badania do przekazania klientowi finalnego minęły tylko 3 tygodnie – mówi Mirosław Trześniowski.

Finansowanie rozwoju

Dla polskich startupów jednym z kluczowych problemów jest ograniczony dostęp do finansowania, co znacznie utrudnia rozwój i skalowanie działalności. W przypadku startupów deeptechowych, problem finansowania jest jeszcze bardziej wyraźny, ze względu na wysokie koszty związane z badaniami i rozwojem, zakupem zaawansowanych komponentów czy software’u.  – Takie inwestycje wymagają znacznych nakładów finansowych i długiej perspektywy czasowej, co stanowi duże wyzwanie w początkowej fazie działalności. Dlatego właśnie większość tego typu projektów dofinansowywanych jest w dużej mierze przez Unię Europejską – ocenia Mirosław Trześniowski. Dodatkowo startupy deeptechowe borykają się  z mocno ograniczonym dostępem do wysoko wyspecjalizowanej kadry, co może utrudniać prowadzenie badań i implementację innowacyjnych rozwiązań.

WIDMO Spectral Technologies opiera finansowanie swoich projektów w dużej mierze na grantach, zwłaszcza tych przyznawanych przez instytucje Unii Europejskiej, która silnie wspiera innowacyjność. Do końca 2022 r. spółka pozyskała około 4 mln euro od najbardziej renomowanych unijnych i polskich organizacji finansujących projekty deeptech, funduszy VC i od aniołów biznesu. – W połowie 2023 r. zdobyliśmy jako jedyna spółka z Polski i jedna z trzech z Europy Środkowo-Wschodniej, ponad 5,5 mln euro z unijnego programu EIC Accelerator na rozwój projektu WIDMO Cities. Jest to innowacyjne rozwiązanie oparte na bezinwazyjnym skanowaniu georadarem spektralnym obszarów całych miast. Efektem będą mapy podobne do Google Street View, lecz przedstawiające struktury i obiekty pod powierzchnią ziemi – podkreśla Mirosław Trześniowski. Dofinansowanie to składa się z grantu w wysokości 2,06 mln euro oraz komponentu inwestycyjnego (equity) w wysokości 3,5 mln euro.

Dotychczasowe osiągnięcia WIDMO Spectral Technologies zostały docenione. Politechnika Warszawska zgłosiła firmę do ubiegłorocznej Nagrody Gospodarczej Prezydenta RP.  Spółka otrzymała to wyróżnienie w kategorii STARTUP_PL.

Lidia Sosnowska

Założyciele WIDMO Spectral Technologies

Mirosław Trześniowski / CEO & CBDO – odpowiada za rozwój biznesu, kontakty z inwestorami i klientami, pozyskiwanie finansowania. Doświadczony manager, wcześniej związany z KGHM, a także PwC, gdzie jako konsultant ds. strategii w zespole Drone Powered Solutions zajmował się opracowywaniem zaawansowanych rozwiązań biznesowych z użyciem dronów dla międzynarodowych klientów z różnych branż. Absolwent Heriott-Watt University w Edynburgu, gdzie studiował matematykę stosowaną i zarządzanie inwestycjami.

Tomasz Trześniowski / CEO –- odpowiada za strategię, marketing i product design. Wcześniej zajmował się doradztwem strategicznym w procesach due diligence i w obszarze strategii cenowych. Zawodowe doświadczenie zdobywał także w Arabii Saudyjskiej. Ukończył architekturę na UCLAN Grenfell-Baines School of Architecture, Construction & Environment w Preston w Wielkiej Brytanii. Angażuje się w projekty edukacyjne w branży surowcowej, skoncentrowane wokół innowacji i rozwoju przedsiębiorczości.

Dr hab. Andrzej Kułak / Chief Scientist – profesor AGH i UJ w Krakowie, związany m.in. z Obserwatorium Astronomicznym UJ. Zajmuje się propagacją fal radiowych w zakresie skrajnie niskich częstotliwości, rezonansami Schumanna, elektroniką wysokich częstotliwości, relatywistyką i radioastronomią. Uzyskał stopień doktora w zakresie astrofizyki relatywistycznej związanej z detekcją fal grawitacyjnych na krakowskiej AGH.

Dr hab. Inż. Cezary Worek / Chief Technology Officer – profesor krakowskiej AGH, naukowiec z ponad 30-letnim doświadczeniem w kierowaniu różnymi projektami badawczo-rozwojowymi o zastosowaniu przemysłowym. Koncentruje się na rozwijaniu sprzętów elektronicznych, obwodach RF, systemach wbudowanych i specjalistycznych zasilaczach. Kieruje laboratorium zajmującym się badaniami kompatybilności elektromagnetycznej. Jeden z nielicznych naukowców w Polsce, który uzyskał habilitację za prace wdrożeniowe.

Obecnie spółka WIDMO zatrudnia ok. 25 osób, w tym uznanych ekspertów w dziedzinie geofizyki, elektroniki czy programowania.