Home » Drönare

Category Archives: Drönare

Anders Ellerstrand: EAAP konferens – Del 5 Om drönare

European Association for Aviation Psychology (EAAP) konferens i Dubrovnik 24-28 september i år berörde drönare i lite olika sammanhang och jag sammanfattar dessa nedan.

Hinnerk Eissfeldt pratade om ”människor och drönare”. Han är flygpsykolog vid tyska DLR i Hamburg och hade frågat ett stort antal ”vanliga människor” för att undersöka attityder och förväntningar vad gäller drönare.

En fråga gällde vad man associerade en drönare med. Högst upp kom ”paketleveranser, transporter, flyg-taxi” och på andra plats militära tillämpningar med vapen. Totalt sett var attityder mot drönare mer positiva än negativa. Män är mer positiva, kvinnor mer negativa. Unga mer positiva, äldre mer negativa.

Sammanfattningsvis känner de flesta till drönare men har få egna erfarenheter. Man ser positivt på drönare som används för skydd, räddning och forskning medan man ser negativt på drönare som används för lek, reklam eller leveranser. Det finns stark oro för att de ska missbrukas.

Drönare i samverkan med bemannat flyg

En serie intressanta föredrag kom från tyska ”Institute of Flight Systems”, Bundeswehr University i München. De olika talarna var Georg Rudnick, Carsten Meyer, Christian Ruf, Fabian Schmitt, Dennis Mund och Yannick Brand.

De handlade om olika delar av ett militärt forsknings-projekt kring samverkan mellan bemannat flyg och drönare. Ett exempel är en helikopter som ska flyga in över ett område som kan vara fientligt. För att minska risken för helikoptern kan drönare användas som ”spanare” för att undersöka området i förväg men också för att kunna hämta in mer information från ett större område. Se intro här:

En mängd intressanta problemställningar presenterades såsom automation som kan användas i olika nivåer:
• Manuell kontroll
• Delegering av enklare/lägre uppgifter till automation
• Delegering av högre uppgifter, som är mindre detaljstyrda, mer målstyrda
• Samarbete; den mänskliga operatören och automationen tar båda initiativ för att lösa gemensamma mål

Ett annat sätt att se på automation handlar om planeringsfasen. Den kan vara manuell, vilket typiskt innebär långsam, ”tillräckligt bra”, hög arbetsbelastning, lätt att göra fel men också med hög situationsmedvetenhet. Planering kan också vara automatisk, dvs snabb, optimerad, med låg arbetsbelastning men där operatören är ”out-of-the-loop” med dålig situationsmedvetenhet.

Slutligen kan planeringen ske i samverkan mellan människa-maskin där styrkorna kombineras, uppgifterna fördelas, arbetsbelastningen blir måttlig men situationsmedvetenheten hög. Vi visades en modell där dessa tre planeringsmoder används men olika beroende på scenariet. Ju mer komplext planerings-problemet är desto mer måste automationen blanda sig i. Forskningen tyder på att detta fungerar och att den mänskliga operatören accepterar automations ökade inblandning då belastningen ökar. För att automationen ska kunna avgöra hur mycket stöd piloten behöver, samlas data in; hur använder piloten spak och pedaler, var tittar piloten och vilka inmatningar görs på skärmarna?

Ett intressant problem visades där drönarna flyger i förväg för rekognosering. En drönare ser ett hot men kan inte rapportera pga tappad kommunikation. Det kan bero på ”radio-skugga” eftersom de flyger på låg höjd i dalgångar men det kan också bero på störning eller tekniska fel. Ska drönaren avvakta och hoppas på att återfå kontakt eller ska den ändra route i försök att nå kontakt eller t.o.m vända om mot helikoptern? Och hur ska helikoptern agera? Självklart påminner detta om liknande problem mellan människor i ett team. Hur mycket har vi förberett oss, vilka reservplaner har vi? Och hur väl känner vi varandra? Kan vi förutse hur vi kommer att agera i olika situationer.
Presentationerna handlade om militära system men förhoppningsvis når resultaten av forskningen vidare. Den lär bli tillämpbar även i civila system.

Anders Ellerstrand: UAV i svenska försvaret

Jag var nyligen på flygmuseet i Ängelholm, där F10 kamratförening anordnat ett intressant föredrag. Det hölls av Nicklas Fredriksson som arbetar på K3 UAV-enhet i Karlsborg.

Vi fick en presentation av internationell historisk utveckling och sedan motsvarigheten för Sverige. Nicklas själv började jobba med UAV på Karlsborg under tiden man utprovade den s.k. Ugglan (UAV01) som fanns kvar till 2007 då det avvecklades eftersom det inte ansågs fylla något behov och var för dyrt.

När det sedan blev ett behov av UAV till Afghanistan-insatsen hade UAV01 precis avvecklats och det blev bråttom att skaffa ett nytt system. Ett israeliskt system (Falken; UAV02) köptes in och användes en kort tid. Man har även ett mindre system, Korpen (UAV05) som kan handstartas, ”kraschlandar”, kräver kort utbildning och är populärt trots vissa begränsningar.

Nicklas pratade sedan mest om ett system som används idag, är amerikanskt och benämns Örnen (UAV03). Det kräver startramp med automatiskt startförfarande där manuell styrning är möjlig först när farkosten stabiliserats på höjd. Det landas också med hjälp av ett automatiskt landningssystem (en slags taktisk ILS) på landningsbana med kabel för inbromsning. Farkosten kan vara i luften upp till sex timmar, har en fart på mellan 60-110 knop (bullrig Wankelmotor som tankar 100LL) och räckvidd (länkräckvidd) på 125 km som dock kan fördubblas med extra länksystem.

Piloter som ska flyga Örnen får teoretisk utbildning motsvarande PPL. Man flyger ca 10 timmar Cirrus på TFHS i Ljungbyhed, sedan några pass taktisk flygning med SK60 på Malmen. Man får utbildning för radioanvändning samt CRM (Crew Resource Management).

Örnen har använts i Afghanistan (2011-2013) och i Mali (2015-2017) med i huvudsak goda erfarenheter. Man har haft problem med värme i Mali och med luftfuktighet hemma i Sverige.

För närvarande verkar inte UAV ha hög prioritet inom FM och utvecklingen går ganska långsamt. Man har inga UAV med vapen utan enbart med sensorer (kamera inkl. IR).

Drönare över Afrika – för medicin, skydd av fiske och djur och mycket mer

Här på bloggen återvände vi nyligen till den intressanta utvecklingen av drönare (länk). Detta är ett av de mest intressanta ämnena inom flygindustrin, inte minst med tanke på att utvecklingen för drönare kan kopplas ihop med den långsiktiga utveckling som sker för större flygplan mot att ha endast en pilot och eller fullt ut automatiserad flygning. Någonstans på vägen mellan det lilla perspektivet med drönare som levererar paket och det stora framtidsperspektivet med automatiserat passagerarflyg finns en konvergens i framtidsplaner. Denna gång är det dock CNN som tagit upp de möjligheter som finns idag med drönare, med speciellt fokus på Afrika.

Det första exemplet som tas upp är illegalt fiske kring Afrikas kust, ett stort problem för en befolkning som är beroende av småskaligt fiske och som inte har medel för att skydda sig mot intrång av storskaligt fiske från andra länder. Drönare kan användas för att övervakar skyddade områden samt för att identifiera intrång. Detta ger möjlighet för kustbevakninen att sedan ingripa, snarare än att spendera sina resurser på övervakning.

På liknande sätt kan drönare användas för att övervaka och skydda hotade djur som noshörningar och elefanter. De kan även användas för att transportera medicin eller blod till kliniker i avlägsna områden. I Malawi används drönare för att leverera AIDS-tester. Även drönare som kan utföra robotkirurgi kan komma att bli en möjlighet. Listan på användningsområden fortsätter med kartläggning och övervakning av spridning av sjukdomar som kolera och malaria.

Även om drönare erbjuder många möjligheter så är dessa inte kostnadsfria. Dessutom saknar många länder i Afrika regler för drönare eller har regler som försvårar användning av drönare. Höga avgifter och korruption kan ytterligare försvåra för nya företag att starta upp drönarverksamhet. Det är viktigt att sådan verksamhet kan utveckla en kommersiell bas för att få till en långsiktig utveckling. Trots många goda exempel så har drönare än så länge mer potential för användning än faktisk användning i Afrika.

Länk till artikel:
Drones driven by AI will track illegal fishing in African waters

Drönare – utvecklingen fortsätter i rask takt

Om man inte har ett speciellt intresse för drönare och obemannade farkoster så hör man kanske inte så mycket om utvecklingen inom detta område. Aviation Week (länk nedan) har dock tagit ett grepp om detta med en intressant sammanställning av saker som hänt inom området bara på några dagar i augusti. Som första exempel på utvecklingen uppges att amerikanska luftfartsmyndigheten FAA har sedan 2016 utfärdat mer än 100 000 certifikat för ”remote pilots”. Detta är enorma siffror under en kort tid, som jämförelse så finns det totalt straxt över 600 000 pilotcertifikat utfärdade i USA.

4 augusti – två drönare med sprängmedel Atackerade Venezuelas president Nicolas Maduro under ett tal inför soldater. Enligt uppgifter från militären stoppades en med elektroniska motmedel och den andra flög in i en byggnad.

5 augusti – den solenergidrivna drönaren Zephyr S, tillverkad av Airbus, landade efter att ha flugi nonstop under nästan 26 dagar. Den 80 kilogram tunga drönaren, med ett stort vingspann, kan användas upp till 70 000 fort höjd för övervakning och underrättelseverksamhet.

6 augusti – Erik Lindbergh, barnbarn till Charles, arbetar tillsammans med flyguniversitetet Embry-Riddle för att utveckla nya drönare, både mindre och större, som ska finnas på marknaden 2023.

6 augusti – Pentagon genomförde tester med en drönare som flög mellan hus, i smala gränder och in genom fönstret i en byggnad. Väl inne kartlade den byggnaden i 3D och flög sedan ut via en trappnedgång och dörr. Den gjorde detta utan pilot, GPS, kommunikationslänk eller förprogrammering – vilket bara kan tolkas som att mycket avancerad AI används.

9 augusti – Zipline International samarhetar med Pentagon avseende användning av drönare vid humanitära kriser och katastrofer. Redan idag används företagets drönare för att leverera blod till avlägsna kliniker i Rwanda.

9 augusti – Israeliska företaget Flytrex utökar sin budservice i Reykjavik med tretton rutter utöver den första de haft. De använder drönare för att leverera sushi till kunders hus. När drönaren anländer står den stilla i luften medan kunden använder en app för att sänka ned drönaren med den beställda maten. Både snabbt och miljövänlig ska det vara enligt vad som uppges.

Detta hände alltså under några dagar i augusti. Det är en otroligt spännande utveckling, men också en med osäkerhet om vad som kommer att fungera och accepteras av allmänheten. Men med en sådan utvecklingstakt är det värt inte bara att följa denna del av flygindustrin, utan att också titta upp ibland för att se vad det är som flyger förbi ovanför våra huvuden.

Länk till artikel:
Wings And Winds Of Change: Technologies Advancing At Daunting Speed

Anders Ellerstrand: Drönare, del 5 – Utveckling i kontrollerat luftrum och på flygplatser

Läs de tidigare avsnitten här: Del 1, Del 2, Del 3 och Del 4.

I detta sista avsnitt i min serie om drönare tar jag upp integreringen av drönare i kontrollerat luftrum som förväntas ske i två till tre faser. ICAO pratar om två faser; en ”accommodation period” och en ”integration period” medan EU delar upp den första delen i två faser. Ungefär så här kan det komma att bli:

Fas 1: IFR RPAS i luftrumsklass A-C kommer att ställa krav på system för DAA (detect-and-avoid), på möjlighet att kommunicera med ATS och på nav-utrustning i förhållande till kraven i aktuellt luftrum. Särskilda arrangemang kommer att krävas för användande av kontrollerade flygplatser.

Fas 1 kan, i enklare former, börja redan tidigt 2019.

Fas 2: IFR RPAS i luftrumsklass A-G (dvs även i okontrollerad luft över 500ft); RPAS som flyger IFR kommer att ha DAA-förmåga, för att kunna integrera med annan IFR och VFR. Särskilda anpassningsregler kan finnas/behövas.

Fas 2 förväntas påbörjas från mitten av 2021.

Fas 3: IFR och VFR RPAS i luftrumsklass A-G, dvs. en fullständig integrering med utökad användning av datalänk för kommunikation. ATM utvecklas för att kunna hantera mer diversifierade operationer där RPAS rutinmässigt använder alla typer av luftrum.

Fas 3 förväntas påbörjas från 2029.

Mer information kan man hitta här, i EU:s färdplan för drönarutveckling: Länk

Anders Ellerstrand: Drönare, del 4 – I kontrollerat luftrum och på flygplatser

Detta avsnitt ska beröra några av de problem som måste hanteras för att drönare ska kunna ges tillgång till samma luftrum och till samma flygplatser som bemannat flyg använder. (Tidigare inlägg i denna serie hittas här: del 1, del 2 och del 3.)

Drönare som opererar mellan ca 500ft och 60 000ft måste integreras med bemannat flyg. Det förväntas ske genom att sådana drönare i stor utsträckning följer samma regelverk som bemannat flyg. För att detta ska vara möjligt arbetar ICAO för att anpassa 18 av sina 19 Annex. Det blir en anpassning bl.a. för att ta hänsyn till det faktum att en drönare har sin pilot på marken.

Det betyder att drönare i kontrollerat luftrum kommer att vara certifierade enligt luftvärdighetsstandards och att operatörer/piloter har certifikat. De kommer att flyga i enlighet med ICAO Annex 2; enligt VFR eller IFR med krav på navigeringsutrustning och förmågor enligt de krav som ställs för aktuellt luftrum.

Drönare behöver alltså en förmåga att ”se” och undvika hinder som motsvarar den förmåga en pilot har i ett bemannat flygplan. Det räknar man med ska kunna förverkligas genom tekniska system med sensorer för ”Detect and Avoid – DAA”. Framförallt i början kommer det ändå fortfarande vara så att många RPAS inte kan ges tillstånd till samma luftrum som bemannat flyg utan hänvisas till segregerat luftrum.

Även på flygplatser förväntas RPAS följa samma regler som bemannat flyg. Det möter säkert sina utmaningar där en drönare t.ex. förväntas kunna följa visuella märkningar, belysning och skyltar. Flygplatser kan behöva se över och upprätta ytor för start och landning med hänsyn till olika RPAS behov. En del RPAS startar t.ex. med hjälp av avskjutningsramper och landar med hjälp av kabel eller fallskärm.

Vi kommer att se många fler obemannade flygningar på mycket hög höjd; över 60 000ft där de alltså flyger över bemannat flyg. En del av dessa kommer att ha flygtider på upp till flera månader men kräver särskilda arrangemang för transit till och från dessa högre luftrum. Dessa höghöjds-drönare kan t.ex. ha en funktion som ”pseudo-satelliter” för att erbjuda bredbandslösningar.

Mer läsning? Här finns ICAO RPAS Conops: Länk

I nästa avsnitt ska jag ge en bild av hur detta ska förverkligas i en stegvis utveckling.

Anders Ellerstrand: Drönare, del 3 – U-space utveckling

Här kommer en kort beskrivning av de fyra tänkta stegen i utveckling av U-space:

U1 – grundläggande tjänster; etablerat 2019
Huvudsyftet är här att kunna identifiera drönare och dess operatörer och att informera om kända restriktionsområden. Möjliggör i första hand utökade drönaroperationer inom synhåll (VLOS) i områden där bemannat flyg har låg intensitet. Vi får se tjänster, troligen i form av appar (finns redan i flera länder) med tjänster för:
• E-registrering enligt en EU-standard
• E-identifiering
• Markering av icke tillåtna områden

U2 – initiala tjänster; demonstration 2019 och driftsatt 2022
Första stegen till integrering med flygtrafikledning och bemannat flyg. Utökad drönarverksamhet på låg höjd med vissa operationer i kontrollerat luftrum. Nya tjänster för t.ex:
• Färdplanering
• Väderinformation, inkl. detaljerad information för stadsmiljö
• Dynamisk luftrumsinformation
• Tracking (för drönare som skickar information om minst läge och höjd) och monitorering
• Trafikinformation och viss konflikt-varning
• Klareringar för olika typer av operationer, inkl. automatiserade klareringar
• Procedur-gränsytor med ATC, t.ex. möjligheter att passera kontrollerat luftrum under vissa villkor
• Automatiserade flygningar i städer

U3 – avancerade tjänster; driftsatt 2027
Utvecklade applikationer som möjliggör uppdrag med ökad intensitet och i mer komplexa områden. Automatiserad DAA och mer tillförlitlig kommunikation ger bättre gränsytor mot ATM/ATC och bemannat flyg. Ökad verksamhet i stadsmiljö. Nya tjänster för:
• Luftrumsförändringar som kan kommuniceras direkt till drönare under flygning
• Kapacitetshantering i vissa områden inklusive slot-hantering
• Kommunikation drönare till drönare
• Automatisk ”DAA detect-and-avoid” mot såväl andra drönare som mot andra typer av hinder och även mot väder.
• Stor ökning av trafikvolymer

U4 – fullständiga tjänster; driftsatt 2035
• Integrerade gränsytor med ATM/ATC och bemannat flyg. Full kapacitet för U-space med hög nivå av automation. Vissa tjänster som utvecklats för U-space kan komma att användas även av bemannat flyg.

Här finns mer att läsa om U-Space: Länk

I nästa avsnitt ska jag komma in på hur drönare ska kunna ges bättre tillgång till även kontrollerat luftrum och kontrollerade flygplatser.

Anders Ellerstrand: Drönare, del 2 – U-space

Detta är del två av fem från Anders Ellerstrands serie av inlägg om drönare, avsnitt 1 finns här: länk

I detta avsnitt berättar jag om några tankar kring hur drönarutvecklingen kan komma att ske på låga höjder. Det bygger på dokumenterade planer men räkna med att den faktiska utvecklingen kan bli annorlunda jämfört med vad man tror nu.

Ett nytt begrepp när det gäller drönare är ”U-space”. Namnet för tankarna till ett nytt luftrum speciellt avdelat för drönare. Det är inte fullständigt fel eftersom det i stor utsträckning handlar om verksamhet på mycket låg höjd, under 500ft och i okontrollerad luft. U-space är emellertid mycket mer än luftrum. Begreppet används för att beskriva en uppsättning av nya tjänster och procedurer som behöver tas fram. Dessa kommer att vara beroende av digitalisering och automation för att möjliggöra drönar-operationer av stora volymer och med ett gränssnitt mot bemannat flyg, mot traditionell flygtrafikledning och mot myndigheter. Hela 85 % av den ekonomiska potentialen för drönare beräknas uppstå tack vare U-space.

U-space är alltså ett slags ramverk som ska kunna användas för såväl allmänhet som kommersiella operatörer och myndigheter. Det tas fram system för att förmedla information och varningar. Dessa bygger på en två-vägskommunikation där drönaren kontinuerligt ger information om sin aktivitet, information som kan som tas emot av andra operatörer, av polis och av ATC m.m., vilka i sin tur förser operatörerna med information, bl.a. om tillgängligheten till olika delar av luftrummet.

Många drönare kommer att ha system för att själv upptäcka och undvika hinder. Luftrumsinformation kommer att uppdateras dynamiskt med t.ex. tillfälliga restriktions-områden som kan upprättas med kort varsel. För att få tillgång till informationen måste drönaroperatören ansluta sig till en ”U-space service provider” och det förväntas finnas flera sådana som konkurrerar på samma marknader och i samma geografiska områden.

I nästa avsnitt ska jag ge en beskrivning av hur U-space förväntas utvecklas i flera steg de närmsta 15-20 åren.

Anders Ellerstrand: Drönare, del 1 – Utvecklingen i Europa

Drönare används som ett generiskt begrepp för obemannat flyg. De kan vara styrda av pilot (RPAS – Remotely Piloted Aircraft System) eller automatiserade. De blir allt fler och förekommer i allt fler sammanhang. Det är vanligt att läsa att t.ex. myndigheter inte hänger med i denna utvecklingen och att det saknas regelverk. Vi har sett många rapporter om de problem som drönare kan orsaka för annan flygtrafik. Det betyder dock inte att utvecklingen står stilla. Det finns en hel del arbete gjort och ännu mer pågår och något av detta tänkte jag rapportera om i en serie artiklar här på TFHS-bloggen.

Det traditionella flyget går bra och trafikökningarna är stora. Tusentals flygningar hanteras dagligen i det europeiska luftrummet. När utvecklingen av drönare nu börjar ta fart kommer vi emellertid istället att ha hundratusentals styrda eller automatiserade farkoster utan pilot ombord som förväntar sig tillgång till det europeiska luftrummet med god service och fortsatt hög flygsäkerhet. Det kommer att krävas tillgång även till kontrollerat luftrum, till kontrollerade flygplatser och till luftrum inne i städer.

Vi kommer att se drönare av många olika slag; från enkla leksaker till avancerade och fullt certifierade plattformar. Dessa olikheter kommer att återspeglas i vilka möjligheter dessa drönare ges. Kraven på såväl drönaren som operatören kommer att bero på vilken miljö den ska använda och hur den ska operera.

EU har förklarat (Helsingfors-deklarationen om drönare november 2017 – länk) att en europeisk marknad för service till drönare ska öppna 2019. Under 2018 förväntas en europeisk UAS-förordning och ICAO kommer med sina första nya regelanpassningar för RPAS pilot-certifikat. I årets utgåva av ”European ATM Master Plan” kommer det att finnas med en färdplan för integrering av drönare i alla typer av luftrum.

En viktig drivkraft är som vanligt pengar. Verksamhet med drönare förväntas bli en marknad som genererar 10 miljarder € årligen 2035 och tusentals nya arbetstillfällen. Det här är naturligtvis lockande men för att göra det möjligt kommer det också att krävas investeringar; i teknik, infrastruktur och nya system. I kommande artiklar i ämnet ska jag fördjupa mig lite mer och försöka beskriva den tänkta utvecklingen framöver.

Mer läsning:
Allmän drönarinfo från EASA: Länk

Flygplan och drönare i samarbete för underhållsinspektioner

Här på bloggen har relationen mellan flygplan och drönare mest tagits upp från dess problematiska sida (länk). Det finns naturligtvis också många möjligheter till att använda drönare till förmån för flygplan och em sådan möjlighet har utvecklats av Airbus. Det är AINonline (länk nedan) som tagit upp denna nyhet. Det handlar om en drönare för de inspektioner av flygplna som är en del av tekniskt underhåll för flygplan. Drönaren har bland annat kamera, lasersensorer för att undvika hinder, samt olika former av program för att kunna genmföra inspecktioner.

Det är Airbus dotterbolag Testia (länk) som har utvecklat denna drönare, med speciellt fokus på inspektioner av de övre delarna av flygplanskroppen. Detta genomförs via en planerad flygbana och de deatjerade bilder som tas under denna skickas vidare till en databas och analyseras med hjälp av ett program för detta syfte. Programmet jämför bilderna med flygplanets digitala motsvarighet och skillnader kan sedan generera en rapport för fortsatt analys. Med allt mer av AI och machine Learning är analysdelen förmodligen något som kan komma att utvecklas allt mer.

Denna drönare och dess process för inspektion kan korta ned tiden för mmanuellt utförda visuella inspektioner till hälften av vad de är idag, samtidigt som det leder till bättre rapporter. Detta låter trovärdigt med tanke på hur försikitgt som man mpste förflytta sig runt ett flygplan under en inspektion och hur svårt det kan vara att se vissa delar. För närvarande är systemet och inspektionsprocessen under certifiering av EASA och beräknas vara godkänt i slutet av innevarande år. Fler flygbolag har visat intresse och även underhållsorganisationer kommer att kunna ta del av systemet.

Airbus är inte de enda som har utvecklat drönare för denna typ an användning. Företaget Blue Bear Systems har utveckalt sitt RISER Inspection System (länk), vilket används av Easyjet. Ett annat företag med samma, eller liknande produkt är Donecle (länk). En snabb sökning visar att det verkar finnas en hel del företag som redan kan erbjuda eller håller på att utveckla denna typ av tjänst. Vi kan nog räkna med att drönare kommer att surra runt större flygplan som en del av inspektioner

Länk till artikel:
New Airbus Drone in Works for Mx Inspections