Home » Drönare

Category Archives: Drönare

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

Hur går det med det där med ”flygande bilar”?

Att striden om flygets framtid till stor del står mellan det stora tillverkarna Boeing och Airbus är inte speciellt överraskande, men att den även handlar om ”flygande bilar” eller ”flygande taxi” är mer oväntat. Men enligt en artikel på Bloomberg nyligen (länk nedan) är det så det står till med den mindre vardagliga och mer visionära delen av flygindustrin just nu. Detta har tagits upp tidigare på bloggen, men då mer med fokus på autonoma flygtaxi, speciellt i Dubai (länk).

Boeings VD Dennis Muilenburg har sagt om flygande bilar att ”I think it will happen faster than any of us understand”. Han fortsätter med att påpeka att det redan flyger omkring prototyper och att utveckling av regler och ett passande flygtrafiksystem för dessa fordon måste påbörjas (vilket är mycket komplicerade frågor). Visionen om horder av självstyrande flygande bilar och taxi har funnits länge i böcker och filmer om framtiden, men när Boeing talar om det som något nära förestående känns det mer verkligt än tidigare.

Om än tråkigare, så är det viktigt att komma ihåg detta perspektiv avseende juridiska och planeringsaspekter när nya företag är ute och jagar uppmärksamhet och pengar för sin utveckling. Vi kan alla tycka att det är spännande med sådana här planer och vem av oss skulle inte vilja ha en flygande bil? (Ok, kanske alla som inte är flygrädda, det finns säkert de som med skräck tänker på en flygande bil.) Men det är en sak att få fram ett teknologiskt fungerande flygande fordon och en annan att få detta fordon att fungera i stor skala i ett komplext samhälle. Så tänk efter innan du bokat beställningen på den där flygande sportbilen som du alltid drömt om.

Airbus satsar på samma nisch, men sitt Vahana koncept (länk). Uber har också planer (länk), men det har inte hörts mycket nytt om dessa på ett tag. Även Kina har sitt koncept, kallat Ehang (länk). Så inte bara att stora företag satsar på detta område, utan att så många gör det säger något om vad vi kan förvänta oss avseende utveklingen de närmaste åren.

Mitt i all optimism är det dock viktigt att ha mer än ett perspektiv. Att få luftfartsmyndigheter att godkänna dessa nya farkoster kommer att vara ett stort steg som måste tas. Dessutom måste det finnas standards för dessa fordon och hur de ska användas. Och då har vi inte ens börjat tala om hur luftrummet ska organiseras för att hantera denna trafik – tillsammans med drönare, flygplan, helikoptrar och annan flygande trafik. En professor i aeronautisk vetenskap, Johan Hansman, vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) kommentarer detta med att ”Nothing like this has been certifierad yet” och “People at the FAA are worrying about how to do it, but nobody knows how to do it yet.” Så det finns mycket att tänka på, forska om och diskutera innan det är dags att hoppa in i den flygande taxin för en kort resa till arbetet, gymmet eller affären.

Länk till artikel:
Boeing Is Getting Ready to Sell Flying Taxis

Center för drönarrelaterad forskning vid TFHS

Den spännande utvecklingen inom drönarområdet kommer att få understöd från TFHS sig i och med att rektor för Lunds universitet har beviljat medel för ett projekt för att skapa en trärvetenskaplig plattform för drönarrelaterad forskning. TFHS kommer som del av Lunds Tekniska Högskola (LTH) att koordinera projektet, vilket kommer att involvera mer än 25 forskare samt flera organisationer och företag. Detta är ett treårigt projekt med fokus på följande områden:

1. Drönares förutsättningar att användas för att möta samhällsutmaningar, vilket handlar om hur drönare kan användas för olika uppgifter på bästa sätt.

2. Systemautonomi. En viktig aspekt i att skapa meningsfulla tillämpningar för drönare att hantera samhällsutmaningar är att skapa autonoma system av drönare. Det gäller autonom flygning, flygning i grupper av drönare, men också autonom datainsamling och analys (exempelvis bildhantering och analys).

3. Dataanalys. Detta handlar om användning av kameror och sensorer, samt om hur data från dessa kan analyseras.

4. Beräkning. Detta är också kopplat till analys, men med fokus på den beräkningskapacitet och datorkraft som behövs för detta.

5. Legala och etiska aspekter, vilket handlar frågor som integritet, möjligheter till övervakning, tillstånd och andra frågor som måste hanteras för att användning av drönare ska fungera i samhället.

6. Framtidens flygning. Här finns fokus på hur framtidens drönare kommer att flyga avseende energisystem och aerodynamik, men också biologi för att kunna utveckla Mer energieffektiva sätt att flyga.

Projektet involverar också externa parter, som till exempel företag som använder drönare som verktyg i sitt tjänsteutbud, drönartillverkare, andra lärosäten, myndigheter och flygledningsorganisationer. Tanken är att gruppen av externa aktörer ska växa under projektets tre år och därefter kunna fortsätta av egen kraft.

Från TFHS sida betonar man att man är ”mycket glada och stolta att etablera TFHS som en integrerad institution vid Lunds universitet, en som är med och driver forskningsfronten och utvecklingen i samband med en mängd andra forskare och discipliner vid universitetet och i det omgivande samhället”.

Det är viktigt att forskning tar sig an vardag och verklighet samt driver utveckling, vilket är vad detta projekt avser göra. För TFHS del är det viktigt att finna en bredare roll i att ta ansvar för kompetens och utveckling av flygverksamhet i Sverige, vilket detta projekt ger möjlighet till. Detta spännande projekt kommer dessutom säkerligen att bidra med material till en hel del inlägg om drönare här på bloggen.

Drönare – hur farliga är de för flygplan?

Hur drönare och flygplan ska samsas i luftrummet är ännu inte helt klart. En aspekt som tagits upp av detta är risken för kollisioner mellan drönare och flygplan (tidigare blogginlägg om detta: länk). En rapport från UK Department of Transport, tillsammans med brittiska pilotförbundet BALPA och den militära flygmyndigheten i UK, har tagit upp denna fråga i en nyligen presenterad studie (länk nedan). Namnet på studien är ”Small Remotely Piloted Aircraft Systems (drones) Mid-Air Collision Study”.

Denna studier mål var att hitta den lägsta hastighet som kan leda till kritiska skador för olika delar av flygplan, helikoptrar eller andra flygande farkoster med människor i. I korta ordalag har man kommit fram till att helikoptrar som har vindrutor som inte är certifierade för att klara fågelkollisioner också är känsliga för drönarkollisioner vid normala hastigheter, vilket även gäller rotorblad. Större passagerarflygplan har vindrutor kan klara drönarkollisioner för drönare upp till 1.2 kg vikt, men för drönare som väger mer än 4 kg kan kritiska skador uppstå vid höga men realistiska hastigheter. Även drönarens konstruktion spelar roll för risken för skador på ett flygplan, med möjlighet till större skador från drönare än vid fågelkollisioner.

Det var dock inte oväntat att denna studie skulle ifrågasättas av drönarpiloter. Detta har gjorts på ett sakligt sätt i en artikel på sajten donrelife.com (länk nedan). Bland annat kritiseras studien för att bara ha publicerat en 18 sidor lång sammanfattning, vilken är långtifrån som så detaljerad som 195 sidors studie som FAA publicerat (länk nedan). I denna konstateras att: ”The crash test results and subsequent analysis strongly suggest that RCC-based thresholds are overly conservative because they do not accurately represent the collision dynamics of elastically-deformable UAS with larger contact areas in comparison to the metallic debris analysis methods for high speed missiles on the national test ranges.” Denna kritik finns med i artikeln på dronelife.com, att jämförelsen av formen för en drönare har inte representrats i försöken, inte heller att dessa ofta är täckat av plast som tar upp energi vid en kollision, utan istället har mer ”kantiga” eller ”spetsiga” föremål använts. Dessutom framförs kritik hur försöken med en 4 kg drönare utfördes, vilken var för stor för att hanetras som andra drönare.

Det är inte lätt för en icke-expert på detta område att avgöra vad som är rätt eller fel i studien och den kritik som framförs. Att studien inte tog upp drönarkollisioner med motorer på flygplan är en rimlig sak att poängtera, om än att detta säkert kommer att tas upp i en senare studie. En annan sak som är svår att bedöma är risken för en kollision, inte bara vad som händer vid en sådan. Trots många rapporter om att det har varit nära med drönarkollisioner så har ingen sådan hittills rapporterats, vilket verkar närmast osannolikt med tanke på antalet incidenter. Det man sammanfattningsvis kan säga är att fortsatt forskning och diskussion kring hur risken för kollisioner ska värderas och hanteras är något som är och förblir en prioritet i flygindsutrin.

Och med det skulle jag bara vilja lägga till att en gästskribent med intresse för drönare är en önskan jag har och något jag hoppas på att hitta – om du är den personen eller känner någon som skulle vilja skriva om drönare här på bloggen så hör av dig!

Länk till rapporter:
Small Remotely Piloted Aircraft Systems (drones) Mid-Air Collision Study
FAA – UAS Ground Collision Severity Evaluation

Länk till text:
Concern Over UK Drone Collision Study is Justified

ICAO vill ha globalt register för drönare – är det verkligen möjligt?

Med allt fler drönare i luften, som tar hand över tidigare arbetsuppgifter eller tar sig an nya (länk och länk), och än fler på väg så börjar allt fler frågor kring koordingering, kontroll och olika jutridiska aspekter komma upp (se länk till tidigare inlägg här och här). Enligt Reuters (länk till artikel nedan) har detta år FNs flygorgan ICAO börjat fundera på om det kan finnas anledning att utöva lite kontroll på tillväxten av drönare, innan eventuella problem uppstår.

ICAO har tagit upp diskussionen om ett globalt register för drönare kan behövas. Tanken är att detta skulle underlätta identifiering av drönare, bidra till utveckling av standards för både utrustning och hur de används samt på sikt minska risken för konfilkter mellan drönare och annan flygtrafik. Liknande nationella register för drönare har diskuterats i många länder och införts i några. Kanada införde ett sådant register 2016 för drönare med en vikt över 250 gram, Irland likaså för vikt över 1 kilogram. Det ska dock noteras att i USA så stämdes FAA när de försökte införa ett register och detta initiativ stoppades.

Frågan är hur realistiskt detta förslag är med tanke på att drönare fortfarande är ett område med snabb utveckling av teknik och användning. Man ska kanske då påminna sig om hur många som sade att det är omöjligt att reglera internet, men utvecklingen har visat att det finns en del länder som lyckats med detta (t.ex. Kina). De metoder som har krävts för att lyckas är dock kanske inte sådana som skulle fungera i mer fria och öppna samhällen. Eftersom artikeln är lite gammal kan utvecklingen ha gått vidare inom detta område men det finns inte mycket i form av nyheter eller artiklar som tyder på detta. Det är bara att försöka fortsätta att följa hur det gåt med drönare och balansen mellan frihet och reglering av drönarverksamhet.

Länk till artikel:
U.N. aviation agency to call for global drone registry