Navigointiapua, ilmanlaadun mittausta ja turvallisuusriskejä – mihin pitää varautua, kun kaupunkien taivaat täyttyvät droneista?

Näppäriä pakettilähettejä, kaiken näkevä valvontakoneisto vai jotain siltä väliltä? Tutkijat kertovat, kuinka droneja eli miehittämättömiä ilma-aluksia voidaan käyttää tutkimuksessa ja mitkä ovat suurimmat riskit.

Mitä mahdollisuuksia dronet tuovat elämään kaupungeissa?

Miehittämättömiin ilma-aluksiin eli droneihin liittyvät tulevaisuudenkuvat ulottuvat tavaroiden kuljettamisesta itse itseään ohjaaviin älykkäisiin laitteisiin, jotka voivat esimerkiksi etsiä rikoksista epäiltyjä. Yleisissä tulevaisuudenkuvissa dronet auttavat esimerkiksi liikenteen, yleisötapahtumien tai mellakoiden valvonnassa.

–  Droneteknologia tarjoaa uusia tapoja kaupunkiympäristön seurantaan, kartoittamiseen ja navigointiin, mikä voi parantaa kaupunkien ja niiden asukkaiden turvallisuutta ja hyvinvointia. Kun tähän yhdistyvät 5G-verkko, tekoäly ja kehittyneet havainnointijärjestelmät, pystymme keräämään kaupungeista korkealaatuista ja reaaliaikaista tietoa, sanoo Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen professori Sasu Tarkoma.

Yksi tulevaisuuden mahdollisuus olisi myös käyttää miehittämättömiä ilma-aluksia kaupunkien ilmanlaadun tutkimiseen. Tätä on suunniteltu esimerkiksi MegaSense-hankkeessa.

– Selvitämme parhaillaan, voiko droneen asettaa ilmanlaadun mittauslaitteita. Perinteisesti ilmanlaatua mittaavat sensorit ovat paikallaan tai esimerkiksi autojen kyydissä, mutta dronella voi kattaa alueita monipuolisemmin, kertoo geoinformatiikan professori Petri Pellikka Helsingin yliopistosta. Hänen tutkimusryhmänsä Earth Change Observation Laboratory keskittyy ympäristön muutosten kaukokartoitukseen, myös lennokeilla.​​​​​

Millaisia turvallisuusriskejä droneihin liittyy kaupungeissa?

Miehittämättömiin ilma-aluksiin liittyvistä turvallisuusriskeistä arkisin on, putoaako laite kaupungin taivaalta jonkun päähän. Dronevideon kuvaaja voi myös loukata aurinkoa ottavan naapurinsa yksityisyyttä tai lentää muuten kielletyssä tai vaarallisessa paikassa.

No drone zone

Lentokieltoalueet kannattaa tarkistaa etukäteen esimerkiksi Droneinfo-sivustolta.

Vakavampiin uhkakuviin kuuluvat mahdolliset droneilla tehtävät terroriteot ja sotilastiedustelu. Miehittämättömiä ilma-aluksia voi käyttää myös kansalaisten isovelimäiseen valvontaan, kuten Kiina on tehnyt kyyhkysiksi naamioiduilla droneilla.

Suomessa kuka tahansa saa lennättää dronea suhteellisen vapaasti, vaikka myös lentokieltoalueita on. Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi ohjeistaa lennokin omistajia jo kattavasti lentelyn koodistosta. Miehittämättömien ilma-alusten yleistyessä EU on myös alkanut suunnitella lennätystä rajoittavaa lainsäädäntöä.

– On erittäin tärkeää, että turvallisuus, yksityisyys ja sääntely otetaan huomioon, kun droneteknologia kehittyy, Sasu Tarkoma toteaa.

Millä tavoin dronet auttavat jo tutkijoita?

Miehittämättömien ilma-alusten avulla tutkijat pääsevät hankkimaan tietoa sellaisista paikoista, joihin pääseminen muilla tavoin vaatisi paljon työtä, rahaa ja aikatauluttamista. Droneen voi ripustaa perinteisen kameran lisäksi laserkeilaimen tai hyperspektraalikameran, sillä ne keventyvät koko ajan.

Koska drone pääsee lähemmäs maanpintaa kuin lentokone, sen avulla maastosta saa tarkempaa kuvaa kuin lentokoneella. Tätä tietoa voidaan käyttää niin geologiassa, ekologiassa kuin maataloudessa. Esimerkiksi luonnonmaantieteen professorin Miska Luodon tutkimusryhmä käyttää droneja arktisen mosaiikkimaisen ympäristön ja sen muutoksen selvittämiseen.

Petri Pellikan ryhmä aikoo käyttää dronea termiittikekojen metaanipäästöjen kartoitukseen Taitan tutkimusasemalla Keniassa.

– Termiittikekojen piiput erottuvat vain korkean erotuskyvyn lennokkiaineistosta. Lisäksi Taitavuorten pystysuorien kallioseinämien kasvillisuutta ei voi kuvata lentokoneella, mutta lennokki voi pörrätä kalliopahdalla ja kuvata vaakasuoraankin, Pellikka kertoo.

Dronet sopivat kaikkeen kartoitukseen, johon tarvitsisi tehdä paljon jalka- ja käsityötä ja sovitella monia aikatauluja. Drone on joustava, sillä se tarvitsee vain lennättäjän ja hyvän sään. Edullisuutensa vuoksi drone sopii pienten alueiden kuvaamiseen paremmin kuin lentokone, mutta jos kuvausalue alkaa olla kymmeniä neliökilometrejä, silloin lentokone on Pellikan mukaan yhä parempi vaihtoehto.

Drone on usein myös turvallisin keino päästä vaarallisiin paikkoihin. Jos tutkija haluaa kartoittaa esimerkiksi tulivuorten kaasupäästöjä, on järkevämpää lähettää paikalle miehittämätön ilma-alus kuin ihmislentäjä. Ihmishenki on arvokas, lennokki ei.

– Maailmanlaajuisessa Shanghain rankingissa Helsingin yliopisto oli tänä vuonna kaukokartoituksessa sijalla 20. Lennokkien avulla tehtävän kaukokartoituksen avulla voisimme päästä vieläkin korkeammalle, Pellikka sanoo. 

Drones in Urban Environment -tapahtuma Tiedekulmassa tiistaina 25. syyskuuta 2018.