Uusia mahdollisuuksia

Järeät polttomoottorikäyttöiset droonit tulevat nelikopterien rinnalle myös siviilisovelluksiin. Paikkatietokeskuksellakin on jo käytössä Suomessa valmistettu hybrididrooni, jossa bensamoottori tuottaa generaattorin avulla sähköä droonia lennättäville sähkömoottoreille. Ratkaisulla voidaan pidentää lentoaikoja akkuteknologiaan verrattuna.

– Parhaillaan selvittelemme isomman kiinteäsiipisen laitteen mahdollisuuksia. Se pystyy lentämään 10 tuntia 5 kilometrin korkeudessa ja kantamaan 200 kilon kuorman. Laite on kehitetty ympäristön monitorointiin esimerkiksi Antarktiksen alueella, ja sitä on operoitu myös Ukrainan suunnassa. Monet näihin sovelluksiin kehitetyt ominaisuudet, kuten parempi satelliittipaikannushäirinnän sietokyky, ovat hyödyllisiä myös siviilipuolen sovelluksissa, tutkimusprofessori Eija Honkavaara kertoo. Hän johtaa Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen drooneihin keskittyvää parinkymmenen hengen tutkimusryhmää.

Raskaat droonit pystyisivät tavaroiden kuljetukseen haja-asutusalueilla, missä ne voisivat pudottaa esimerkiksi postilähetyksiä turvallisesti laskuvarjolla vastaanottajille.

Telakkadroonit ja ilmalaivat tulevat

Inspiroiva uusi asia ovat telakkadroonit eli droonit, joiden lataamisesta ja tiedonsiirrosta huolehtii automaattinen telakka. Käytännössä se on suljettu laatikko, jollainen voidaan asentaa maastoon tai autoon ja josta drooni lähtee autonomisesti suorittamaan lentotehtävän. Ja kun drooni on sen suorittanut, se palaa takaisin laatikkoonsa ja lähettää keräämänsä tiedon pilveen analysoitavaksi.

Autonomiset sovellukset, joissa tarvitaan entistä vähemmän ihmisiä operoimaan droonia, ovat nopeasti kehittyvä teknologia-alue. Esimerkiksi Nokia lähti vuonna 2023 rakentamaan belgialaisen Citymeshin kanssa viranomaisten käyttöön automatisoitua 70 telakkadroonin verkostoa, jonka tarkoituksena on mahdollistaa lähellä tapahtumapaikkaa olevan droonin nopea lähettäminen esimerkiksi liikenneonnettomuuksien yhteydessä, Honkavaara kertoo.

– Yhä isompi osa ilmakuvauksesta tulee siirtymään ihmisten ohjaamilta lentokoneilta isoille miehittämättömille drooneille, Eija Honkavaara ennustaa.

– Telakkadrooneja käytetään yhä enemmän myös monitorointitehtävissä esimerkiksi satamissa tai tietyömailla ja ne tulevat varmasti myös maa- ja metsätaloussovelluksiin. Jos viljelijä esimerkiksi haluaa tietää kasvuston kehitysasteen tai sen, vaatiiko joku alue lannoitusta, drooni voidaan lähes ajatuksen voimalla lähettää asiaa selvittämään. 

Kelluu Oy:n automaattisesti ohjautuvat ilmalaivat ovat poikkeuksellisen edistynyt konsepti. Yhtiö operoi Joensuusta sijaitsevalta toimistoltaan ilmalaivojaan laajasti eri puolilla maata.

– Ilmalaiva on Kelluu-nimestään huolimatta moottorilla ohjattava lentoa tekevä laite. Periaatteessa se ajelehtii korkeuksissa vaikka kuinka pitkään, mutta sen laitteiden virransaanti rajaa lentoajan noin kymmeneen tuntiin.

Tekoäly ja parvidroonit

Droonijärjestelmiin yhdistetty tekoäly tulee jatkuvasti parantamaan niiden toimintaa muun muassa täsmentämällä kohteiden mallinnusta.

– Perinteisesti drooneilla on kerätty dataa, jota on verrattu alueelta kerättyyn referenssitietoon. Referenssitietojen avulla malleja on opetettu tunnistamaan datasta haluttuja asioita, kuten puiden kokoa ja läpimittaa, tai vaikkapa nurmen proteiinipitoisuutta, Honkavaara kertoo. 

– Tekoälymallien kehittyessä droonidataa pystytään analysoimaan ja tulkitsemaan entistä automaattisemmin ja autonomisemmin – jopa ilman opetusaineistoja ja maastoreferenssin keruuta. Kattava ja jatkuvasti päivittyvä tilannekuva edellyttää kuitenkin usein eri tietolähteiden, kuten drooni-, satelliitti- ja maastoaineistojen, yhdistämistä.

Tulevaisuutta ovat myös parvidroonit, jotka tekevät asioita yhteistyössä. Käyttämällä useampia drooneja suorittamaan valvontatehtävää, kuten metsäpalojen valvontaa, saadaan nopeasti katettua laajoja alueita. 

Parvi voi koostua samanlaisista, mutta myös erilaisista drooneista. 

– Droonien välillä voi olla myös yhteistoimintaa esimerkiksi siinä, miten ne saavat katettua toiminta-alueensa. Sen ansiosta ne pystyvät esimerkiksi järjestymään uudelleen, jos jollekin droonille tulee ongelmia kameransa kanssa.

Isojen maastopalojen hallinnassa drooniparvi voi monitoroida palon etenemistä samanaikaisesti eri suunnilla.

– Palosta olisi droonien tuottamaa reaaliaikaista tietoa hyödyntämällä mahdollista tuottaa myös digitaalinen kaksonen eli mallinnus, jossa olisivat mukana koko ympäristö kuvattuna ja korkeusmallitieto, maanpeitteet ja tiet ja muu infrastruktuuri, ja jonka avulla palon etenemistä voitaisiin myös mallintaa ja ennustaa, Honkavaara pohtii.

– Kun simulaatio yhdistetään droonien antamaan reaaliaikaiseen tietoon, mallia voidaan jatkuvasti päivittää ja kalibroida. Sillä voitaisiin myös tehdä skenaarioanalyyseja, joilla esimerkiksi tutkitaan palokatkojen vaikutuksia palon etenemiseen ja etsitään kulloinkin parhaiten tehoavat torjuntatoimet.