Positionering, navigation, kommunikation för ett framtida UTM

Bakgrund

Många olika utvecklingsprojekt  i Schweiz, Tyskland, Finland och andra länder syftar till att frigöra den potential som ligger i de nya teknologier som moderna mobila cellulära kommunikationer, Internet of Things (IoT) och obemannade farkoster i luften (UAV) och på marken medger. Den nytta som dessa nya kombinationer av teknologier och affärsmodeller medger bromsas av bristen på system implementerade i allmänt tillgängliga infrastrukturer. Vi närmar oss nu en punkt där det finns tekniska möjligheter att skapa sådana systemtjänster som skulle kunna öppna de möjligheter som efterfrågas. Att kunna övervaka jord och skogsbruk, liksom infrastruktur, järnvägar och vägar samt kraftledningar och elproduktion är krav som ställs av engagerade intressenter och stöds inte minst genom Agenda 2030 och andra initiativ för en hållbar utveckling.

Om testbädden TUVA

Västervik erbjuder ett unikt geografiskt område i södra Mellansverige som erbjuder både den infrastruktur som behövs för att utveckla system och tjänster med obemannade farkoster och de flesta miljöer som behövs för att kunna göra uppskalade försök i verkliga miljöer och under realistiska omständigheter. Vi har även att nätverk av intressenter för att utveckla de system av system och kravställare som behövs för att få fungerande, praktiska och cybersäkra lösningar för att positionera, navigera och kommunicera med obemannade farkoster, även utom synhåll och autonomt.

Testbädden är en UAS zone med möjlighet att  flyga utom synhåll och autonomt tack vare att det finns teknologi för positionering, navigering och kommunikation och säkra områden för tester. UAS står för Unmanned Aircraft Systems och till skillnad från UAV innefattar begreppet även farkostens kringutrustning som är nödvändig för att starta, flyga och landa det obemannade luftfartyget. Syftet är att skapa standarder, system och ge underlag till regelverk som gör att man kan använda obemannade farkoster för de flesta av de ändamål man kan föreställa sig över hela Sverige. För att den visionen ska bli verklighet krävs system som möjliggör säker och laglig/reglerad flygning och som kan hanteras i ett Unmanned Traffic Management system (UTM). Systemen ska även kunna användas för markgående maskiner, fordon och även farkoster på vattnet. 

Projektpartners olika bidrag

Kommunikation

Testbädden kommer att användas för att utveckla den uppgradering av de mobila kommunikationsnäten som i första hand Telia och Ericsson planerar för att underlätta och möjliggöra säker flygning och på sikt ett utvecklat UTM.

UAV - drönare

SAAB, Wallenbergprojektet WASP och Vattenfall liksom Västerviks kommun, Bombardier, SLU, Hushållningssällskapet, Södra skogsägarna och Linköpings universitet är intresserade av att använda de båda samverkande testbäddarna (UAV testbädden och Cellular Innovation Zone i Västervik) för sin utveckling av UAV-baserade tillämpningar.

Självkörande fordon

AstaZero och de delar av RISE som sysslar med utveckling av självkörande fordon är även intresserade att delta i utvecklingen av de delar av teknologin som stöder markbundna fordon och arbetsmaskiner.

Planerade tester och utveckling

Genom att utrusta de flygande farkosterna med transpondrar som samlar in positioneringsdata via GNSS men som även verifierar positionerna, och förädlar dessa med säkerställda positioner och höjd från masterna i de 4G/5G nät som nu står i startgroparna att testas, kan man höja flygsäkerheten mångfalt. I de system av system-lösningar som kommer att testas ingår även tröghetsnavigering och system för att hålla reda på och undvika kollision mellan de olika flygfartygen. Häri ingår flera tekniska lösningar såsom radar och ad hoc nätverk där svärmar av enheter kan hålla reda på varandra under hela sin färd. Förutom att positionering och navigering ger kontakten med mobilnäten även möjlighet att sända över bilder och data till användarna samt manövrera de i övrigt självkörande farkosterna i händelse av tekniska problem eller att ett ambulansflyg kommer på kollisionskurs eller annan hotande situation uppstår.

Exempel på tillämpningar

Jordbruk

Målet för jordbruket i Sverige är att öka självförsörjningsgraden genom en hållbar utveckling av verksamheten utan att öka insatserna med bekämpningsmedel eller drivmedel. Genom att introducera UAVer och E-tjänster i jordbruket där UAVer kan samla in information om grödan och eventuellt hot mot växtodlingen så möjliggörs begränsade och ekologiskt avpassade insatser på ett tidigt stadium. Skogsbruket räknar med att öka intäkterna med flera miljarder SEK varje år genom att inspektera markerna och larma om barkborreangrepp, vindfällen och annat som måste åtgärdas i tid (för mer information se LRF rapporten FRAMTIDENS JORDBRUK | 2019

Landsbygd

Miljöövervakning av vattentäkter och viktiga biotoper kan göras effektivare och säkrare. Transporter av reservdelar till lantbrukares maskiner kan göras snabbt och energisnålt. Hjärtstartare och mediciner kan sändas till ensliga gårdar eller öar och på så sätt underlätta för boende på landsbygden.

Säkerhet 

Sjöräddningen och samhällets blåljus-organisationer arbetar för att effektivisera sina verksamheter och resultat. Där har UAVer kommit att bli viktiga redskap för att hitta sårbarheter men även vid insatser och efterarbetet vid större skadehändelser. 

Länkar

Drone Center Sweden

Västerviks flygplats ESSW

Nyheter

Luftrum ger full testkapacitet för nytt trafikövervakningssystem (3 nov, 2021)