UAV - omfattende og god artikkel av NRK - Videoer

Postet til: Gadgets & Modellfly

Droner – Alt du trenger å vite

---

Skrevet av Marius Arnesen 23. januar, 2015 6 kommentarer

De siste årene har begrepet drone blitt noe de fleste av oss har blitt presentert for i en eller annen sammenheng.
Selv om droner har vært tilgjengelig for menigmann i noen år allerede, var det en av de store snakkisene på teknologimessen CES i januar 2015, og mye tyder på at vi bare har sett starten av drone-eventyret.

Drone på CES 2015. Foto: Ethan Miller/Getty Images/AFP

Men hva er egentlig en drone? Og hvorfor snakker alle plutselig om dem? Hva betyr ordet? Og hva har jeg lov til å gjøre med det lille helikopteret som befant seg under juletreet i år?
Vi har laget en oversikt over de viktigste områdene droner brukes i dag, hva som menes med en drone og hvordan de fungerer.
I grove trekk kan vi dele droner i tre kategorier.
1. Hobbydroner
2. Kommersielle droner
3. Militære droner

Hobbydroner

De siste 4-5 årene har tilbudet av såkalte hobbydroner formelig eksplodert.
Søker man på drone på kinesiske Alibaba.com får man opp 27486 ulike produkter. Alt fra bittesmå plastikk-droner, til litt større droner ment for utendørs flyging.
Også her hjemme er det solgt svært mange droner til hobbybruk, og den norske butikken Elefun oppgir i mai 2014 at de regner med å selge mellom 3000 og 4000 droner til privatpersoner i følge denne artikkelen hos e24.no.
Her på NRKbeta hadde vi i 2011 en artikkelserie (Del 1 & Del 2) om hvordan du kan bygge ditt eget quadcopter.

Ulike typer hobbydroner

Innen sjangeren hobbydrone finnes det en rekke ulike typer droner. Dronene varierer fra bittesmå innendørsversjoner, til større utgaver som kan løfte kameraer.
De fleste hobbydronene som selges i dag er «helikoptre» med fire propeller, såkalte Quadcoptre som styres av en person via en fjernkontroll.
De litt større og mer avanserte modellene har imidlertid mulighet til å både overføre video ned til piloten, og også fly forhåndsdefinerte ruter via den innebygde GPS’en, og ta av og lande på egen hånd.

DJI Phantom i luften. Foto: Flickr bruker Bambule (CC)

Mest kjent er kanskje «folkedrona» ved navn Phantom fra den kinesiske produsenten DJI. Det hvite plastikk-quadcopteret er i stand til å bære et GoPro-kamera, har automatisk høydehold, innebygget GPS, og kan komme tilbake til startstedet og lande av seg selv hvis batteriet er i ferd med å gå tomt. Noen av modellene kan også overføre live-video til piloten på bakken.
Hobbydroner finnes også i andre konfigurasjoner. De mest vanlige konfigurasjonene i tillegg til Quadcopter, er Tricopter, Hexacopter, Octocopter, med henholdsvis tre, seks og åtte rotorer.

Hvorfor kommer disse plutselig nå?

Quadcoptre er ingen ny oppfinnelse. De første forsøkene med quadcoptre startet allerede i 1907, men «fart på sakene» ble det først i 1923, da helikopteret ved navn «Flying Octopus» så dagens lys.

De Bothezat Quadrotor

Den flyvende blekkspruten hadde én pilot, kunne bære fire passasjerer og oppnå 50 km/t.
Litt begrensende var det imidlertid at flytiden var begrenset til 2 minutter og 45 sekunder, samt at makshøyden den kunne oppnå var ni meter.
Det er flere faktorer som gjør at vi nå formelig oversvømmes av hobbydroner.

APM Kontrollerkort

Prisen på elektroniske komponenter som gyro, gps, akkselerometre og batterier er blitt svært lav, samtidig som Kina nå er i stand til å masseprodusere denne typen teknologi, til en like billig penge.
Også utviklingen av software og radioteknologi har kommet på et nivå hvor både kvalitet og pris gjør droneteknologien både økonomisk tilgjengelig for massene, men også så god at de aller fleste behersker å fly en drone uten spesiell opplæring.

Hva har du lov til å gjøre med en hobbydrone?

Luftfartstilsynet er det organet i Norge som fører tilsyn med at de ulike aktørene i norsk luftfart følger gjeldende lover, regler og forskrifter.
Regler for bruk av droner ligger også følgende under dette tilsynet, som også har egne nettsider for det de definerer som UAS.
Spørsmålet for mange som har anskaffet seg en hobby-drone, er om flygingen de utfører faller inn under Luftfartstilsynets definisjon av modellflyging, eller om det er å betrakte som ubemannet luftfart.
Og her blir ting kjapt litt definisjonstekniske.
Luftfartstilsynet definerer modellflying slik:

En fjernstyrt innretning som er ment å bevege seg i lufta som utelukkende benyttes til rekreasjon, sport og/eller konkurranse, kan ansees som modellfly.

Mens definisjonen på et ubemannet luftfartøy lyder slik:

Enhver fjernstyrt innretning som er ment å bevege seg i lufta, og som benyttes til en eller annen form for nytteflyging eller kommersiell flyging, er å regne som et ubemannet luftfartøy

Det er derfor rimelig å anta at hobbydroner faller inn under definisjonen som gjelder modellflyving. Skal det utføres nytteflyging eller kommersiell flyging, defineres altså aktiviteten man driver med som ubemannet lufart, og man trenger da en såkalt RPAS-tillatelse i henhold til Luftfartsloven §8-8.
Driver du med modellflyging er ikke denne aktiviteten regulert ved lov i Norge, annet enn ved vanlige forsiktighetsregler og straffeloven. Luftfartstilsynet skriver følgende:

Modellflyging, inkludert FPV-flyging med modellfly, må gjennomføres på en slik måte at det ikke medfører fare for ordinær luftfart eller skade på person eller eiendom. Det følger av straffelovens § 148 at den som volder en luftfartsulykke hvor tap av menneskeliv eller utstrakt ødeleggelse av fremmed eiendom lett kan forårsakes, eller medvirker til dette, kan straffes med 2 til 21 års fengsel. Videre følger det av det av straffeloven § 150 at det er straffbart å fremkalle slik fare som nevnt i § 148 ved å forstyrre den sikre drift av luftfartøy.

Luftfartstilsynet skriver imidlertid på sine sider at de har fått hjemmel til å regulere modellflyging etter Luftfartslovens §15-1, andre ledd, og at en slik regulering er ventet å komme i løpet av noen år.
I disse dager er det også en høringsrunde på gang til «Forskrift om luftfartøy uten fører om bord mv».
Det er rimelig å anta at innholdet i dette høringsutkastet staker ut kursen for hvilke lover og regler som vil gjelde for droneflyging de nærmeste årene.
Å fly såkalt FPV (First Person View), som betyr at man flyr dronen basert på et videosignal fra dronen og ned til bakken, har også fått et eget avsnitt i høringsutkastet:

Det vil nå fastsettes at flyging FPV ikke er tillatt i andre tilfeller enn hvor flygingen faktisk oppfyller kravene til VLOS, og det er en fartøysjef som til enhver tid har visuell kontakt med luftfartøyet. Ut fra den risiko FPV-flyging representerer, og med de svakheter som dagens teknologi innehar, er det etter Luftfartstilsynets oppfatning helt nødvendig at annen FPV-flyging enn det som er beskrevet, ikke er
tillatt.

To droneentusiaster flyr FPV (First Person View) med videobriller. Foto: Don Park / Flickr (CC)

Kan jeg filme fra min drone?

Om det faktisk er lov å filme fra en hobbydron, er noe svært mange lurer på.
Fram til det nye høringsutkastet fra Luftfartstilsynet har formuleringene fra tilsynet vært gjenstand for svært mye diskusjon og tolkning. I det nye høringsutkastet skriver imidlertid Luftfartstilsynet dette:

På den andre siden kan man som modellflyger bruke modellflyet til å ta bilder fra luften. Det vil ikke bli luftfartsvirksomhet uten videre hvis man bruker modellflyet til å ta bilder fra luften. Bildene kan brukes i privat sammenheng og for eksempel publiseres på internett. Hvis man fotograferer med det formål å selge bilder mot betaling eller annen godtgjørelse, krever det at man er operatør. Flygingen går da over til å bli luftfartsvirksomhet og man må oppfylle kravene i forskriften til operatører.

Så da er det altså vesentlig tydeligere fra Luftfartstilsynets side at til privat bruk og publisering på internett, er filming lov. Skal du imidlertid tjene penger på bildene eller videoene dine kreves det lisens.

DJI Inspire med 4K videokamera. Foto: DJI

Luftfartstilsynet anbefaler at alle som faller inn under modellflyging følger Norges Lufsportsforbunds retningslinjer for modellfly, og har også laget en egen side med hyppig stilte spørsmål, og en test du kan ta for lære mer om reglene som gjelder.

Nasjonal sikkerhetsmyndighet

Fram til i fjor måtte alle som skulle filme fra luften ha en sikkerhetsklarering fra Nasjonal sikkerhetsmyndighet(NSM).
Denne regelen har nå bortfalt, noe som i praksis betyr at man kan filme så mye man vil fra hobbydronen sin så lenge man har visuel kontakt med den, og ikke flyr over restriksjonsområder.
Med restriksjonsområder i dette tilfellet menes i grove trekk flyplasser og militære områder. At det er forbudt å fly over flyplasser med en drone, burde være såpass innlysende at et avsnitt om det her var unødvendig. Det er det dessverre ikke, og senest denne uken hadde man et eksempel på dette ved Bodø lufthavn.
Nasjonal sikkerhetsmyndighet formulerer seg slik:

Det kreves tillatelse fra NSM for å gjøre opptak fra luften over norsk territorium med luftbårne sensorsystemer. Unntatt fra dette kravet, er passasjerer i luftfartøy i rute-, charter,- eller taxitrafikk som følger de fastsatte luftledene (rundflygning krever tillatelse), samt modellfly, fjernstyrte helikoptre eller droner som er opereres innen synsrekkevidde, og som ikke er i nærheten av et restriksjonsområde.
Etter en prøveordning i 2014, som blir videreført, trenger du ikke lenger å søke Nasjonal sikkerhetsmyndighet om tillatelse til fotografering eller filming fra ubemannede luftfartøy så lenge fartøyet er innen synsrekkevidde av operatøren, og flyr utenfor restriksjonsområder. Ved tvil skal opptak unngås, og publikum kan eventuelt kontakte Nasjonal sikkerhetsmyndighet for veiledning. Det må fortsatt søkes om tillatelse for andre typer opptak med luftbårne sensorsystemer.

Foreløpig finnes ingen god oversikt over hva som er definert med restriksjonsområder. Er du i tvil om du har lov å fly et sted, er anbefalingen å ta kontakt med NSM.

Kommersielle droner

Droner er allerede i bruk kommersielt på flere områder i samfunnet.
Både innen film- og TV-produksjon, eiendomsfoto, innspeksjon av for eksempel broer, kraftlinjer og høyspentmaster, eller rett og slett som et verktøy i jobben med å montere de samme kraftlinjene.

Drone inspiserer høystpentmaster. Foto: Western Area Power (CC 2.0)

Rent teknologisk er det lite som skiller hobbydroner og kommersielle droner. De er stort sett bygget med nokså like komponenter og teknologi, litt avhengig av prisklasser og generasjon.
Mest kjent er kanskje bruken i film- og TV-produksjon, der bilder fra luften etter hvert har blitt standard i de fleste TV-serier og filmer.

Her på NRKbeta skrev vi i 2013 en sak om hvordan NORUT i Tromsø blant annet bruker droner for å overvåke oljesøl, tar bilder av isbreer og overvåker luftforurensing.
I NRK har vi en egen avdeling ved navn NRK Luftfoto som både sørger for at vi har papirene i orden ovenfor Luftfartstilsynet, utdanner piloter og fotografer, og vedlikeholder og administrerer NRKs droner.

NRK Luftfoto i aksjon. Foto: Petter Olden / NRK Luftfoto

Vil du lese mer om hvordan NRK Luftfoto kom til verden, hvordan de jobber og hva filosofien bak det å ha en egen luftfotoavdeling på NRK er, kan du lese mer om det i saken NRK Luftfoto er født.

Leveranse-dronene

Noe av det som det har vært skrevet mest om rundt droner, er bruken av droner til varelevering.
Et av selskapene som jobber mest med dette er den amerikaske giganten Amazon, gjennom sitt Amazon Prime Air-prosjekt.

Leveranse-drone fra Amazon Prime Air. Foto: Amazon

Amazon ser for seg å bruke droner til å levere alt fra bøker til andre småvarer rett hjem til deg på dørmatta, og har er allerede godt i gang med sitt droneprogram, selv om også de innser at det kan ta noe tid før drone-levering er en realitet.

Putting Prime Air into service will take some time, but we will deploy when we have the regulatory support needed to realize our vision.

Vi ser nok neppe Amazon-droner i kommersiell aktivitet med det aller første, men selskapet har allerede satt opp områder hvor de tester teknologien i både USA, England og Israel.

Eventyrlig utvikling

Utviklingen av hvordan kommersielle droner kan utnyttes går i rekortfart. Konseptet Drone Deploy er bare et av mange nye spennende prosjekter hvor denne teknologien brukes til å kartlegge og analysere store landområder automatisk.

Foto: Drone Deploy

Drone Deploy tar en mengde bilder av et forhåndsdefinert område, og limer så sammen disse til gigantiske oversiktsbilder i høy oppløsning, eller lager avanserte analyser av terrenget i både 2D og 3D.

Bruk av droner i som journalistisk verktøy

Også innen nyhetsjournalistikken dukker drone-bilder stadig oftere opp, og bidrar ofte til å gi oss et annerledes og nytt perspektiv på alt fra naturkatastrofer til krig og konflikter.
Det seneste eksempelet i så måte er dronebildene fra krigen i Ukraina.

Under storbrannen i Lærdal for et år siden, kom hobbydroner med kamera kraftig i søkelyset da de filmet fra luften under slukkearbeidet, og ble beskyldt for å være i veien for brann og redningshelikoptrene på stedet.
Her på NRKbeta forsøkte vi å forklare hva som skjedde med artikkelen Hvorfor fløy det en drone over brannen i Lærdal.
I etterkant av brannen var også NRK Luftfoto tilstede og filmet skadeomfanget av brannen med en drone.

Operasjonsmanual og lisens

For å drive med droner kommersielt i Norge trenger man en godkjenning fra Luftfartstilsynet, i form av en operatørlisens.
Denne lisensen må alle som havner inn under definisjonen av å drive droneflyging i kommersielt øyemed eller som nytteflyging inneha.
Det er kanskje greit å nevne at hvis man ønsker å drive med droner profesjonelt, blir det plutselig en helt annen verden enn litt forsiktig flyging i bakgården hjemme.
I prinsippet gjelder samme regler for bruk av droner, som det gjør for all annen luftfart, og her er reglene, lovene og ikke minst lisensordningene både omfattende, dyre, kompliserte og strenge.

Søknadskjema for RPAS Lisens.

I en AIC (Aeronautical Information Circular) utgitt av Luftfartstilsynet beskriver tilsynet «Bruk av ubemannede luftfartøy i Norge«.
Luftfartstilsynet opererer med to ulike klasser når det kommer til kommersielle droner.
Ønsker du å fly droner med en totalvekt på under 2 kg (samt oppfyller en rekke andre krav), holdet det at du utarbeider en «Forenklet RPAS Operasjonsmanual«.
Ønsker du få fly tyngre farkoster, samt fly annet enn visuelt, må du søke om å få godkjent Operasjonsmanualen på «vanlig måte».
Etter å ha fått godkjent en av de to mulige operasjonsmanualene, må man søke om å få «RPAS Operatørlisens«.
Luftfartstilsynet har en oppdatert liste over alle i Norge som er godkjente RPAS operatører på sine sider.
Denne kan være svært kjekk å ta en titt på hvis du vurdere å bruke et selskap som tilbyr ulike drone-tjenester, og lurer på om de har papirene i orden.

Millitære droner

Som vi kommer tilbake til senere i denne artikkelen stammer mye av det vi kjenner som droner i dag, fra tidlig militær forskning.
Droner ble innledningsvis brukt for øvelsesskyting for luftvern, og har siden starten av 1800-tallet gått gjennom en rivende utvikling.
Bruken av stridsdroner i krig er svært omstridt, og NRK laget i fjor en større serie kalt Dronekrigen, som tar for seg flere av temaene som berører bruk av droner i krig.
Grovt sett kan vi dele militære droner i to. De som er utstyrt med våpen og de som kun er ment for overvåking.

Stridsdronene

Rent teknisk er de fleste militære dronene det som på flyspråket omtales som «fixed wing», eller fly om du vil. De mest populære hobbydronene (og mange av de kommersielle dronene) er multirotorer, men tradisjonell flydesign er mest brukt i den militære verden.
Den kanskje mest kjente stridsdronen er den amerikanskproduserte Predator MQ-1/RQ1

Predatoren så dagens lys i 1994, og var i utgangspunktet bygget som en overvåkingsdrone for det amerikande luftforsvaret og CIA, og var utstyrt med kamera og andre sensorer. Predatoren ble så oppgradert og utstyrt med Hellfire raketter for bruk til «offensive operasjoner».
Arvtakeren til Predator-dronen ble introdusert i 2007 og går under navnet MQ-9 Reaper. I følge Wikipedia er det produsert 109 Reapere.
Reaperen er større og tyngere enn sin forgjenger, kan fly lengre og bære flere og tyngre våpen.
Det finnes etter hvert svært mange både strids- og overvåkingsdroner. Nettstedet dronesurvivalguide.org som jobber for hindre at uskyldinge mennesker blir ofre for dronebombing, har gitt ut denne oversikten over ulike droner.

Oversikt over ulike droner fra dronesurvivalguide.org

Overvåkingsdronene

Med overvåkingsdroner mener vi her militære droner som ikke er utstyrt med våpen.
Også her finnes det en mengde ulike typer fra den gigantiske RQ-4 Global Hawk, til stealth dronene RQ-170 Sentinel og den norskproduserte minidronenPD-100 Black Hornet PRS.
RQ-4 Global Hawk veier 6,7 tonn, har et vingespenn på 40 meter og er 14,5 meter lang, kan enten fly autonomt eller styres via satellitt fra en bakkekontrol.

Den er utstyrt med svært avansert overvåkingssensorer, kan være i luften i 28 timer og har en marsjfart på 575 km/t.

Black Hornet Foto: Prox Dynamics

På den andre siden av skalaen finner vi norske PD-100 Black Hornet PRS, som med sine 18 gram er en personlig overvåkingsdrone som kan festes i en liten bakkestasjon i vesten til en soldat i felten.
Black Hornet flys via en bærbar bakkestasjon, kan overføre video og stilbilder fra 1,5 kilometers avstand og være i luften i 25 minutter.
Black Hornet er et koaksialt helikopter, altså en drone med tradisjonell helikopterutforming.

Ordet drone

Det kan kanskje være greit med en litt historie og en oppklaring rundt bruken av ordet drone.

Definisjonen av ordet drone

Selv om ordet drone for folk flest kanskje føles som et relativt nytt ord, viser historien at det ikke er tilfellet.
Journalist Ben Zimmer skriver i en artikkel i the Wall Street Journal at ordet drone, i betydningen av hannkjønnet honningbie, kan spores helt tilbake til gammelengelsk.

Because drones, unlike worker bees, need not worry about gathering nectar or pollen, they have often been seen as idlers, and by the 16th century, «drone» could refer to lazy humans, too.

Ordet drone brukt om flyvende farkoster dukker, i følge militærhistoriker Steven Zaloga, opp første gang i 1935 da den britiske marinen holdt en demonstrasjon av en radiostyrt farkost som de brukte til øvelsesskyting.
Denne farkosten hadde navnet DH 82B Queen Bee. En amerikansk admiral som overvar demonstrasjonen dro tilbake til USA og fikk kommandør Delmer Fahrney til utviklet en egen versjon for den amerikanske marinen.
Fahrney adopterte ordet drone da han snakket om disse farkostene, og under andre verdenskrig kjøpte både den amerikanske hæren og marinen «øvelses og- stridsdroner» fra den britiske pioneeren Reginald Denny og hans Radioplane Company.
Den amerikanske marien gav denne farkosten navnet TDD-1. En forkortelse for «Target Drone Denny 1«.

OQ-2A-Radioplane

Den moderne bruken av ordet drone var dermed født og har fulgt oss fram til i dag.
Innen flyteknikken brukes ordet også som et verb i betydningen av å konvertere et pilotstyrt fly til et førerløst fly. Et eksempel på dette er Boeings konvertering av en konvensjonell F-16 til en ubemannet F-16.
I dag brukes ordet drone på tvers av alle typer flyvende farkoster fra små hobbydroner til gigantiske militære strids -og overvåkingsdroner.
Bruken av ordet drone er omstridt, spesielt når det kommer til hobby og kommersielle droner.
Spør man Wikipedia om en definisjon av ordet, er svaret et «fly uten en pilot om bord».

An unmanned aerial vehicle (UAV), commonly known as a drone and also referred to as an unpiloted aerial vehicle and a remotely piloted aircraft (RPA) by the International Civil Aviation Organization (ICAO), is an aircraft without a human pilot aboard.

International Civil Aviation Organisation, den internasjonale søsterorganisasjonen til det norske Luftfartstilsynet, deler så droner inn i to kategorier:
1. Autonomous aircraft
2. Remotely piloted aircraft
De skiller altså mellom droner som «flyr på egen hånd» og fjernstyrte droner.
Luftfartstilsynet i Norge, som er det organet som kontrollerer og regulerer bruken av flyvende farkoster i Norge, bruker selv en rekke forskjellige begreper på sine nettsider.

Både «ubemannet luftfartøy», UAS (Unmanned Aerial System), UAV (Unmanned Aerial Vehicle) og RPAS (Remotely piloted aircraft system) er begreper brukt på Luftfartstilsynets egne nettsider.
Selv om ordet drone stammer fra den militære delen av bransjen, er det også blitt det mest brukte og folkelige ordet for å beskrive flyvende farkoster som spenner fra små enkle leketøy til gigantiske militære fly.
I denne artikkelen har vi derfor for enkelhets skyld valgt å bruke ordet drone som en betegnelse på alle de ulike farkostene, enten vi snakker om fly eller multirotor, militære eller sivilie farkoster.

Whats next?

Bare de siste fem årene har utviklingen av droner generelt gått i rasende fart. De militære dronene har blitt langt mer avanserte, samtidig som enkel droneteknologi nesten har blitt som allemannseie å regne.
Og det er svært lite som tyder på at denne utviklingen skal stoppe opp. Elektronikk blir stadig billigere og bedre, og tilgjengeligheten og utvalget øker i takt med etterspørselen.
Minst like viktig er det at programvaren som styrer denne eletronikken også utvikler seg i raskt tempo. Det det for kun få år siden krevdes både kunnskap og lang trening for å fly en enkel drone, gjør nå elektronikken og programvaren så mye av jobben at nesten hvem som helst klarer å fly en hobbydrone.

DJI Inspire App for styring

Enda mer avanserte systemer, både når det kommer til autonom navigasjon, anti-sammenstøtsteknologi og sikkerhet, er funksjoner vi kan vente oss innen droneverden de neste årene.
Spennede er det også at det endelig ser ut til å komme på plass moderne regler og lover som både omfatter hobbybrukerne og de mer proffesjonelle droneflygerne fra myndighetene.