DRONE EKSPERT: – UTM system for droner vil gi tryggere luftrom for alle

For 5 år siden grunnlag Richard Parker Altituds Angel. I dag er selskapet et av de ledende i verden på UTM plattformer for droner og har blant annet avtaler med DJI. Høsten 2018 gjennomførte de blant annet Operation Zenith – et unikt samarbeid i England for å demonstrere integrasjon av droner i luftrommet sammen med bemannet luftfart.

LES OGSÅ: DETTE MÅ DU VITE OM UTM SYSTEMER FOR DRONER

Du er grunnleggeren av Altitude Angel, hva er ideen bak selskapet? 

– Jeg er dataingeniør, og ble lei av kun å jobbe med programvare. For ti år siden ville jeg bygge en drone, et quadcopter. Jeg ville utvikle programvare for flykontrollmodulen. Det var vanskelig, og jeg tenkte at det ikke blir lett å styre dem i framtiden. For syv år siden utviklet jeg et system som gjorde at droner ikke krasjet i hverandre, prototypen på det systemet vi nå har satt i produksjon. Det kan integreres i flere millioner autonome droner.

Har du dronen ennå? 

– Ja, den henger på veggen på kontoret. Jeg tok den med på en fotballbane, og klarte på underlig vis å treffe målstanga. En dyr tabbe, men lærerik. Man innser at droner ikke er koblet opp mot luftrommet, og at hvis man klarer å skape en digital framtid for luftrommet, kan dronene bli svært nyttige verktøy. Og de siste par årene har man sett at alt man bruker helikoptre til, bortsett fra å frakte mennesker, kan gjøres med droner, billigere, oftere og i høyere oppløsning. Nå investeres det i droner som kan frakte mennesker også. Alle trenger de bedre navigasjonssystemer, sikkerhet og oppkobling mot andre brukere av luftrommet, den bemannede luftfarten. På dette området fantes det ingenting med hensyn til droner, og vi ville fylle det tomrommet. Vi ville katalysere dronebruk, trygt og effektivt.

Silicon Valley og dronebrukere forstår ikke flykontrollverdenen, og kanskje bør de slippe det. Men vi forstår den, og vi vil trygge de to verdenene i forhold til hverandre. I den ene har vi til dels gamle flykontrollsystemer, ulike radarer, mens i den andre: kjapp innovasjon, og nye droner hver måned som skal brukes av operatørene. Alle bør ha effektiv tilgang til luftrommet. 

VLOS begrenser dronebruken 

I 2014, da jeg startet selskapet, var droneindustrien ung, DJI lanserte Phantom 2, og det var få droner. 3D Robotics var ennå store. Man innså at ulike bransjer hadde bruk for droner. En byggmester kunne sjekke taket før stillaset ble bygd, men raskt finne ut hva man måtte handle inn. For infrastrukturselskaper som jernbaner eller kraftleverandører kan droner revolusjonere driften.

Men VLOS-restriksjonene begrenser bruken for større kommersielle brukere. I framtiden mener mange at VLOS-krav vil forsvinne, men vi tror det blir en kombinasjon, noen som tillater hobbybruk og kommersiell VLOS-bruk, men også autonom og svært automatisert bruk.

Vi har det siste året demonstrert et system som lar alle disse aktørene operere sammen. Folk som flyr manuelt med en billig drone, de som flyr avanserte droner, og svært dyre inspeksjonsdroner, men også integrert med polititjenester i UK, som i Manchester Airport. Alle samles på en enkelt plattform og organiseres overfor de andre.

EKSEMEPEL FRA APP`n: Under det kongeblige bryllupet i England i mai 2018 ble brukere av luftrommet varslet om endringer i luftrommet i sanntid via app`n til Altitude Angel.

Hva mener du et UTM system kan gjøre for dronebransjen? 

Det er et godt spørsmål. UTM skal tilby kommunikasjon mellom alle systemer, fra et sikkerhetsaspekt. Under demoen vår, Operation Zenith, da vil kjørte en “uønsket drone” inn foran et fly som skulle lande på Manchester Airport. Jeg må presisere at flyet, et Cessna, var vårt, fra Textron Aviation. Jeg ville skape et scenario der vi om 5-10 år har mange autonome droner.

Hva skjer om en uønsket drone dukker opp på flyplassen, som må omdirigere flyet til et nylig godkjent UTM-område, med mange autonome og VLOS-droner? Systemet må takle konflikten, kommersielle piloter som bruker samkjørte droner, så vi kan snakke med dronepilotene. I tillegg har vi flere hobby-droneflygere, samt kommersiell droneflyging uten UTM-forbindelse, og disse må kunne kontaktes, kanskje via eksempelvis en tekstmelding.

I Operation Zenith samkjørte vi hele systemet. UTM-systemet må ha det samme bildet av luftrommet. Vi ville gi bemannet luftfart samme bilde som UTM-systemet mottok. Vi tok droneinformasjonen, som var i potensiell konflikt med politihelikopteret, og kringkastet posisjonene, slik at politihelikopteret kunne se alle dronene.

OPERATION ZENITH var en suksess i England. Flere operasjoner for å demonstrere integrasjon av droner ble gjennomført mens Manchester Airport var i normal drift. Flere ulike droneoperasjoner ble utført gjennom dagen ved hjelp av software fra blant annet Altitude Angel

Så selv om dronene manglet ADS-B, ble posisjonen deres eksportert?

-Ja. De fleste mener at ADS-B ikke er framtiden for droner, hvem vet hvilken sporingsteknologi som vinner. Vi er teknologi-agnostikere, og tilpasser systemet etter behov. Vi vet ennå ikke hva som gjelder om ti år. Vi må analysere begrensningene og tilpasse systemene til UTM.

Vårt system kan til og med bruke GPRS. Men også potensielt 5G. Vi må bare takle risikable faktorer ved ulike teknologier ulikt. Kanskje vil vi ikke spore alt alltid. Og de fleste er enige om at det viktigste er å sikre viktig infrastruktur som flyplasser og kraftstasjoner. Skal man fly i nærheten av disse, må man være synlig. For noen land betyr det ADS-B, andre bruker telemetri, mens noen vil gjøre det enklere, ved å si: “Fortell hvor og når du vil fly, send det digitalt for godkjenning.” Vi samarbeider med overvåkningsprodusenter, radarprodusenter, dronedeteksjonssystemer, droneprodusenter og programvareselskaper. Men det må fungere for VLOS-piloter. 

I vår app får vi 50-60 000 flightrapporter månedlig fra VLOS-piloter som skal fly dronen på et lite område. De vil dele det de gjør, og vil at UTM skal trygge dem. Under paneldebatten på ATM konferansen i Madrid var de mye snakk om antidronetiltak, som eksisterer utenfor UTM-sfæren. Selve navnet «antidronetiltak» er et problem, mener vi, det at man skal fjerne dronen fra luftrommet. Vi vil heller bruke deteksjonsdataene til overvåkning og sikring. På en flyplass er det bra om vi får vite hvor dronen er, ved at den kringkaster det via appen eller at den sender posisjonen sin til UTM. Så kan jeg sikre at du er der du sier du er, ved hjelp av flyplassens overvåkning. Med vårt system kan vi samkjøre overvåkningsinformasjon med informasjon fra dronen, i tillegg til VLOS-rapporter. Da kan vi for eksempel si at med 90 % sikkerhet er sensorutslaget det samme som man ser via VLOS-rapportering. Ulike dronedetekteringssystemer har ulik oppløsning, noen gir deg 100 meter variasjon, en GPS kan være presis eller svært upresis. Som UTM må vi sammenfatte alt.  Jeg tror de fleste flyplasser i verden vil overvåke kontrollert luftrom.

Vil du fly i kontrollert luftrom, må du følge regelverket for ulike typer tokt og luftfartøy. Gjør du det, får du gjøre mer i luftrommet.

Vi tilbyr tårnet samme overvåkingsinformasjon på deres nettverk, slik at de ikke trenger nytt utstyr eller ytterligere opplæring, som er svært dyrt i den bransjen. Vi vil at flere skal kjøpe utstyret vårt, enkelt og rimelig. Som selskap vil vi åpne opp luftrommet, men det må gjøres sikkert. 

Utviklingen har vært at bemannet og ubemannet luftfart skal samarbeide mer, men men etter episoden på Gatwickhar det kanskje utfordret dronebruken i England? Er det politiske klimaet flaskehalsen nå, eller er det innen luftfarten? 

– I UK får vi mye støtte fra luftfartsmyndighetene og transportdepartementet, men det fins lite samhørighet. Lufttrafikktjeneste-leverandører må utvikle gode løsninger og si: “Vi vil gjøre dette med droner på flyplasser, og vi vil bevise at det kan gjøres trygt.” Når bevisene er på bordet, vil mye skje fort. Under Operation Zenith viste vi avanserte løsninger på rullebanen, uten nytt regelverk. Man må bare innse risikoen. Det uvanlige aspektet her er at det gjelder alle droner, uansett størrelse, også mikrodroner. Og dette skaper ytterligere problemer for flyplassene, for de trenger verktøy for å ha kontroll.

Er dette en følge av Gatwick-episoden? 

– Det nevnes ikke i noen pressemelding fra myndighetene, men det er nok en viss sammenheng her. Som uavhengig tilskuer i bransjen ser vi at på Gatwick var det en droneoperatør som ikke aktet å følge reglene.

Løsningen er ikke strengere regler, men sensorer som oppdager dronen og sender melding til UTM, som deretter kan skille de gode dronepilotene fra de dårlige, og det er de dårlige man bør ramme.

Allerede blir mye dronebruk autorisert ved travle flyplasser i London. I april i fjor fant vi 600 selvdeklarerte tokt innenfor en 5-kilometerssone, som ikke var en restriksjon på den tiden. Så folk ønsker å si ifra, og det var i fjor. Nå er det trolig flere. De kunne ikke enkelt bruke verktøyet de har i dag for å be om tillatelse. Vårt verktøy til tårnet betyr 98 % automatisering, der man kan gi tillatelse til droneflyging på forhånd på ulike steder som matcher kriteriene. Man har også mulighet til å ringe opp droneoperatørene enkelt, noe som ikke er så lett i dag. Det handler om at de ulike miljøene må kommunisere på samme plattform. 

Tillater deres system direktemeldinger til droneoperatørene?

– Ja det gjør det. Vi har også forenklet søknads- og godkjenningsprosessen ved flyvninger på flyplasser betydelig. Og hvis flykontrollen vil ha dem til å lande, sendes en landingsordre til dronepiloten, og man ser raskt om ordren følges. Det er en pågående kommunikasjon som kan gi direkte kommunikasjon mellom tårntjenesten og dronepiloten om man ønsker det. 

Hva annet enn tilgang til luftrommet kan brukere forvente fremover? Hvilke tjenester vil kunne tilbys på kort og lengre sikt? 

– I første fase vil vi i UTM-systemet hovedsakelig tilby tjenester til lufttrafikktjenester gjør i dag ved å gi tillatelser til dronepiloter for operasjoner i et dedikert luftrom eller område i et gitt tidsrom, og til operatører som vil operere i kontrollert luftrom.

Men vi må ha så automatiserte løsninger som mulig for å håndtere volumet dronebransjen representerer i dag og fremover, men det må aldri gå på bekostning av sikkerheten.

Vi tror ikke at en UTM bør spore alle droner overalt og hele tiden. Vi trenger ikke all den infoen. Da jeg startet selskapet for fem år siden, henvendte jeg meg til en av luftfartsmyndighetene og sa at om jeg kunne tilby dem info om alle verdens droner og piloter i sanntid, hvor ville de ha denne infoen? Det visste de ikke, de hadde ikke en avdeling for slik informasjon. De visste ikke hva de ville ha. Jeg måtte revurdere konseptet. Vi har kontrollert luftrom fordi det er risikabelt, og vi må takle det som skjer der.  Flyplasser leverer allerede navigasjons-, informasjons- og kontrolltjenester i de områdene. Vi trenger UTM-leverandører som kan tilby samme tjenester til hobbyflygere, som bør få grunnleggende sikkerhet billig, ellers vil de ikke satse trygt. Vi bør tilby så nøyaktig info som mulig for å redusere farene.

De kommersielle pilotene kan betale i varierende grad, men da må de få noe av verdi. Det kan ligge en verdi i tilgang til luftrommet. I UK er det krav om at gjenytelsen skal være fair. Skal NATS tilby dette, må det tilbys likt i hele UK. Man kan tenke seg at det betales for prioritert tilgang. Du kan kanskje ha glemt å sende inn flightplanen to uker før, som loven krever, og du trenger å vite om det er mulig likevel, og så betale for det.

Man kan som lufttrafikktjeneste-leverandør tenke seg å stå for andre tjenester, som UTM-tjenester som bedrer operasjonen av droner. Vi har en tjeneste vi kaller Airspace Alerts, der vi kan tilby overvåking av bemannede fly i nærheten av droneoperasjoner. Vi viser ikke alle fly i nærheten i sanntid på et kart, men når et fly nærmer seg, og snart er nede på 1500 fot, vil vi advare operatøren ett minutt på forhånd. Vi begynner å overvåke fly mens de er 70 km unna fra der du flyr dronen. Vi vil da sende en diskret melding til droneoperatøren i god tid om å legge om kursen fordi det er fare for at flyet vil passere gjennom luftrommet ditt. Denne tjenesten er ikke et krav, men mange kunder er interessert i en slik løsning. 

Bruker dere data fra Flightradar? 

– Vi bruker kommersiell ADSP-radarinformasjon og vår egen informasjon fra dronesporingssystemer, i tillegg til kooperativ telemetri. Alt går inn i miksen. Vi pleide kun å melde om fly, nå melder vi vær også, i tillegg til NOTAM-meldinger. Står du på en eng og flyr drone, og ingenting visuelt endrer seg i luftrommet, men det sendes en NOTAM til flygere, vil du få beskjed om hva du bør gjøre. Dette er en tjeneste på kort sikt. På lengre sikt vil vi hjelpe dem som satser på BVLOS. Mange droneoperatører planlegger tokt, men vi kan tilby ruteoptimalisering, slik at man når målet med langt lavere risiko for krasjlanding i vitale bygninger. Vi kan også anbefale visse tidspunkter med hensyn til vær og vindretning, for eksempel for å utnytte medvind og unngå motvind.

Vår grunntjeneste er å sørge for at alle flyr trygt, en tjeneste alle bør ha tilgang til gratis. Systemet kan selvfinansieres ved hjelp av kommersielle operatører som er villige til å betale litt for å få tilgang til ekstratjenestene. Derfor bør det være konkurranse i markedet, men ikke på sikkerhetssiden. 

På sikkerhetssiden bør ingen konkurrere?

– Nettopp. Gjør man det, vil noen gjøre det billig, men “billig og trygt” fungerer dårlig i denne bransjen. Vi garanterer sikkerhet i våre systemer ved å utvikle alt fra bunnen av. Vi leier ikke tredjepartskomponenter eller programvare, vi har utviklet alt selv, hele veien. Det er et grunnleggende prinsipp, at hvis du ikke forklare hvordan noe virker, hvordan skal du da få det sertifisert? Derfor gjør vi hele prosessen selv, noe som er svært arbeidskrevende mens man bygger opp et selskap. Men det lønner seg på sikt, men når det gjelder samarbeid må det mer samarbeid til for at vi alle skal lykkes. 

Dere har inngått flere samarbeidsavtaler, blant annet med Frequentis og DJI? 

– Vi jobber mye med Frequentis’ kunder, som er en lufttrafikktjeneste-leverandør, og integrerer ATM og UTM. I fjor slapp vi de første ATM- og UTM-droneløsningene som var integrert. Mange selskaper jobber nå med samme problematikk. DJI har vi jobbet med lenge, og vi har utviklet tillit i forholdet. Til dem leverer vi informasjon som er avgjørende for geo-fencing for millioner av droner i hele Europa. Det er et enormt ansvar å ta på seg. DJI bruker informasjonen til å bygge egen, proprietær geo-fencing i tillegg, så vi må gi dem informasjon av høy kvalitet. Man kan ikke ha et trygt system som er unøyaktig.

DJI har et sanntidsgrensesnitt, så vi gir dem et nøyaktig bilde av luftrommet der og da, inkludert midlertidige restriksjoner, NOTAM-meldinger, planlagt aktivering og deaktivering av luftrom.

Jeg vil gjerne se en utvikling hos droneprodusenter der man ser luftrommet utfra dronepilotens perspektiv her og nå. Det er en svært kompleks utfordring, som fordrer at vi kjenner pilotens identitet og dermed kvalifikasjoner og tillatelser. Dermed vet vi graden av geo-fencing piloten skal kategoriseres i. Her kommer også dronens størrelse inn i betraktning. Alt dette skal gjøre det lettere for dronepiloter eller større droneoperatører med autonome droner å få trygg tilgang til luftrommet. Sikkerhet og nøyaktighet henger nøye sammen med å være oppdatert, og store deler av dronemarkedet preges av utdatert informasjon. Minst 25 % av det globale luftrommet endres fra dag til dag. Midlertidige restriksjoner kan komme på kort varsel, spesielt i forbindelse med ulykker. Har man ikke sanntidsdata, kan man ikke formidle hele bildet. 

Remote-ID vil trolig komme på plass når lovene påbyr dette, men hva med dronene man bare må stole på at er der de sier de er? 

– Først må kvantifisere hvor vi ønsker å vite om droners posisjon. Dette gjelder nok ikke alle steder, men i nærheten av visse fasiliteter. Deretter finner vi løsninger for å kunne garantere at kun de som har tillatelse, kan befinne seg der. DJI var våre partnere under Operation Zenith, og vi vil legge ut en video med deres versjon av Remote-ID. Dedrone og Vodaphone var også med, i tillegg til DJI AeroScope, som skulle detektere lokale droner. Man trenger et komplekst system med flere systemer og sensorer. Om myndighetene finner ut at det trengs en bedre nettverksløsning enn Remote-ID, har man systemer som kan gjøre dette.

Dere sier: Har dere nye krav, iverksetter vi dem? 

-Ja. Når du legger inn en flightrapport hos Altitude Angel i dag, kan du gi oss serienummeret, og vi kobler det mot VLOS-rapporten. Og flyr du med AeroScope, kobler vi din AeroScope-ID mot deg, og vi vil oppdage deg på et nettverk. Markedet trenger alternativer basert på ulike behov og dronetyper. Flyr du en 500 kg tung lastedrone, trenger du bedre telemetri. 

Hva med en mindre sporingsenhet? 

– Vi må finne behovet først. Det må være til hobbybruk eller lett kommersiell VLOS-bruk. Det fins ikke et ATM-mobilnettverk i dag. I tillegg måtte politiet hatt utstyr for å avlese disse signalene. Og er en uønsket drone innenfor en rekkevidde av et par hundre meter og er ute for å skape trøbbel, trengs andre systemer for å ta seg av den. 

Noen mener at markedet likner VHS- og Betamax-markedet på 80-tallet, at flere teknologier kan brukes? 

– Ja helt klart. Vi har kunder som får vår UTM-info i sanntid via satellitt, via lokal radiokommunikasjon og hele veien til GPRS. Kanskje dukker det opp ny teknologi om 5 år, om 20 år osv.

UTM må iverksettes og fungere ikke bare nå, men også om 25 år. Og teknologien vi bruker da, fins ikke ennå. Vi vil aldri basere oss på en bestemt teknologi, men jobbe med mange maskin- og kommunikasjonsselskaper og si at vi kan gi dem valgmuligheter. Slik Microsoft aldri vil si: “Du kan kun kjøpe Samsung-skrivere.” 

Hvordan blir prissettingen for UTM-tjenester framover? 

– Vi vil alltid tilby en grunnleggende tjenestepakke gratis. Det betyr ikke at den ikke er trygg, for den er trygg, presis og sanntids-oppdatert. Men grunntjenesten gir deg ikke alle sanntidsoppdateringene til dronen, og andre mer kompliserte utvikleregenskapene, som er det våre kunder betaler oss for i dag. Informasjonen er altså lik, men måten du får tilgang på, varierer.

Det er opp til hvert enkelt land å finne ut hvem som skal betale for grunnleggende UTM-tjenester som trengs for å sikre droneaktivitet i landet. Noen sier: “Vi tar bare betalt for registrering.” Det kan kanskje fungere, vi har et nøytralt syn på dette.

Vi har en registreringsløsning der man kan ta betaling, eller la den være gratis. Vi tar betalt for lisensen for teknologien som brukes i denne prosessen. Det samme gjelder flyplassløsninger. NATS tilbyr en gratistjeneste i UK, men også avanserte løsninger de tar betalt for. Om lisenskjøperne, fasilitetene, vil ta betalt fra operatørene, er opp til dem og til regelverket. Vi kan ta betalt via inntekter eller ved installasjon.

Enkelte lufttrafikktjeneste-leverandører har en gammeldags tilnærming og vil utvikle løsningene selv, mens andre heller vil satse på en tjeneste, og det virker som om flertallet heller i den retningen. Det gjør at de kan kaste seg raskt rundt og ha lave kostnader. Det blir stadig flere droneoperatører, og et system må muligvis kunne takle flere millioner tokt. 

I Norge har vi mørketid i deler av landet, og en fjerdedel av operatørene får ikke fly opptil 3 måneder i året, og har lang lavsesong og dårlig inntjening. Utfordrer det inntjeningenmodellene for UTM? 

– Det er en del av samtalen vi må ta med Avinor, om kartet skal vise mørketidssoner. Det er svært mange variabler å ta hensyn til. UTM er ikke produkt, men et system av flere systemer, med prosedyrer og teknologier som varierer fra land til land. I praksis er variasjonene store når det gjelder behandling av luftrommet, man bruker ulik teknologi og må ta ulike hensyn.