Nyt projekt skal lette dronernes liv i luften

Forskningsprojektet Genius skal nedbryde barriererne for flyvning med autonome droner ved at etablere et såkaldt U-Space – det europæiske bud på en digital og automatiseret infrastruktur for droner. Illustration: SDU

Droner er en af de ­teknologier, vi har hørt om i rigtig mange år. Det er lige fra små lege­tøjsmodeller til et par hundrede kroner stykket og helt op til kæmpe droner, der kan bruges som erstatning for kraner.

For nylig kunne vi i Ingeniøren fortælle om små droner, der kunne overvåge planter i væksthuse og indsamle data om væksten. Den information kan bruges til at optimere lys, vanding og gødning.

Der er også iværksættervirksomheden Airflight, som har udviklet en drone, som kan løfte 100 kg med det formål at kunne erstatte en kran, når der skal flyttes ting til og fra vanskelige steder eller til højder, hvor almindelige mobile kraner kommer til kort.

Andre steder i verden vælter det frem med nyheder om passagerdroner, der autonomt skal flyve to til fire personer over kortere distancer – for eksempel mellem lufthavne og bycentre. De kommer både fra de traditionelle flyproducenter som Airbus og Boeing og fra nystartede virksomheder som kinesiske EHang og de to tyske Lilium og ­Volocopter. Flere af dem er tænkt som rene autonome droner, på linje med selvkørende biler på landevejen.

Én person, én drone

Men hvor de fleste nok har en forstå­else af, at autonome køretøjer skal følge færdselsreglerne på landevejen, hvilket naturligvis kan give store udfordringer, så er reglerne helt anderledes i luftrummet. Derfor er vi stadig et stykke vej fra auto­nome droner. Det forklarer Ulrik Pagh Schultz, der i foråret blev ansat som professor Aerial Robotics (aero- robotik) på SDU Dronecenter:

»Lige nu skal der stå en person og holde øje, hver gang en drone skal flyve fra A til B. Det minder lidt om dengang, hvor der stod en industriarbejder ud for hver eneste maskine på fabrikken og sikrede, at maskinen gjorde det rigtigt. Udfordringen er bare, at så kan man ikke tjene særligt mange penge på dronetransport og derfor er det afgørende, at de lærer at flyve autonomt. Men der er et afgørende spørgsmål om sikkerhed, og derfor skal vi have styr på luftrummet og de andre ting, der flyver der,« siger han.

Flyve i samme luftrum

Til det formål har SDU oprettet forskningsprojektet Genius, som er finansieret af Innovationsfonden. Her skal arbejdes med at nedbryde eksisterende barrierer for flyvning med autonome droner, således at de kan flyve i samme luftrum som bemandet luftfart. Der er tale om et såkaldt U-Space, der er det europæiske bud på en digital og automatiseret infrastruktur for droner, som blandt andet indeholder et styringssystem for luftfartstrafik. I første omgang kommer det til at foregå på HCA Airport i Odense.

Udfordringen er meget konkret: Når en drone letter, for eksempel for at flyve en blodprøve fra Svendborg til Universitetshospitalet i Odense, så skal den vide, hvem der ellers er i luftrummet:

»Basalt set handler det jo om, at den ikke må kollidere med andre fly. De store kommercielle rutefly ved vi allerede hvor er, da de alle har en transponder. Kommer der ­pludselig en redningshelikopter med en patient, så skal dronen ikke give problemer og skal som regel vige. Oven i det kan der være andre små lufttrafikkanter som svævefly og ultralette fly, som er svære for dronen at se.«

Læs også: Lidar eller kamera: Her er kampen om øjnene til fremtidens biler og robotter

Hvis tankegangen overføres til vejen, så er mange biler i dag – også dem som på længere sigt vil blive selvkørende – udstyret med en lang række sensorer som ­kameraer, ultralyd og lidar. Men det er ikke den vej, man skal gå, når det gælder droner, siger Ulrik Pagh Schultz:

»Droner kommer til at flyve i meget forskelligt vejr, også med dårlig sigtbarhed, og mange sensorer er tunge og kræver meget energi. Det er langt bedre, at vi har 100 procent styr på, hvor alle flyvende objekter er, så i stedet skal vi opbygge et ­radionetværk baseret på 5G og et trafikovervågningssystem kaldet UTM (Unmanned Aircraft System Traffic Management, red.).«

5G-antenner skal pege opad

UTM-delen af projektet skal leveres af det statslige infrastrukturselskab Naviair, der i forvejen står for flyveledelsen i det danske luftrum. Med som partnere er Lorentz Technologies, der leverer software til droner, samt televirksomhederne TDC og Ericsson.

Planen er at opbygge et nyt 5G-­netværk, som udvider det, vi allerede i dag bruger til data og telefoni. På det eksisterende netværk er ­antennerne rettet ned mod jordoverfladen, for det er jo dér, vi går rundt med vores telefoner:

»I stedet skal der nye antenner til, som peger op i luften, hvor dronerne skal flyve. Princippet for autonome flyvninger vil så være, at dronens rute lægges ind i Naviairs UTM, hvor der tjekkes for, om netværket har tilstrækkeligt med båndbredde,« siger Ulrik Pagh Schultz og understreger, at sådan et U-Space baseret på et 5G-netværk vil være et af de første i verden.

Læs også: Færdselsloven bremser autonome robotter i landbruget

I første omgang vil principperne blive testet på et forsøgsområde, som etableres i og omkring HCA Airport i Odense. Her kan interesserede virksomheder så komme og teste systemer, og Ulrik Pagh Schultz nævner flere mulige eksempler:

»Det kunne være ­virksomheder, der vil tilbyde overvågning af landbrugsjord eller virksomheder såsom Lorenz Technologies, der tænker på autonome droner, der overvåger hegn, for eksempel rundt om lufthavnen. I princippet kunne dronen holde til i sit eget lille skur, hvor den bliver opladet. Den kan så have en fast flyverutine, som den melder ind til Naviairs UTM. Hvis den ønsker at lette kl. 11.00, men der er forhindringer i luften, så får den bare automatisk besked om, at det er OK at lette kl. 11.15,« forklarer han.