Drones: zien en gezien worden

Drones zijn wereldwijd hot, maar voorlopig is het aantal businessmodellen dat werkelijk van de grond komt nog gering. Veelgehoord excuus is dat het vermarkten van innovaties wordt belemmerd door wet- en regelgeving. Als kleine start-up heb je niet meteen tijd, geld en het netwerk om de politiek te bewerken. Maar wat gebeurt er als je als innovator obstakels omzet in kansen? Dat geldt per slot van rekening ook voor drones: je moet er niet tegenop knallen, maar omheen vliegen. Er wordt volop geïnvesteerd en geëxperimenteerd met waarnemingstechnologie. 

Op dit moment moet een professionele drone nog worden aangestuurd door een gecertificeerde piloot die de drone ‘in visual line of sight’ moet bedienen. Deze regel moet bijdragen aan veiligheid in de lucht. Bij de ontwikkeling van de zelfsturende auto schakelen toezichthouders sneller: in de meeste landen mag de zelfsturende Tesla al de weg op, vooropgezet dat de bestuurder achter het stuur zit. Slimme auto’s maken al langer gebruik van allerlei waarnemingstechnologie. De Tesla kan zelf sturen met behulp van systemen voor het waarnemen en herkennen van symbolen en obstakels. Het ligt voor de hand dat vergelijkbare intelligentie ook in drones terecht komt.

DSC_2488Drones en andere vliegende objecten moeten allereerst elkaar kunnen detecteren. In de luchtvaart wordt gebruik gemaakt van Automatic Dependent Surveillance–Broadcast, ADS-B, een soort transpondersysteem. Voor de luchtverkeersleiding is de positie-informatie die een vliegtuig zelf uitzendt veel nauwkeuriger dan de radarinformatie die vanaf de grond wordt verzameld. Door het Europees Parlement is al wel een voorstel voor registratie van drones aangenomen, maar het invoeren van een transpondersysteem voor drones is blijkbaar nog een brug te ver. Die drone-registratie gebeurt straks vermoedelijk met een chip; het achterhalen van de eigenaar kan dus alleen bij een crash of als de drone aan de grond staat. De EC sorteert overigens al wel voor op de ontwikkeling dat drones ook buiten ‘line of sight’ gaan vliegen. Een piloot zou de drone dan ook vanuit een virtueel commandocentrum kunnen aansturen. Met een ‘onzichtbare piloot’ wordt het des te belangrijker dat een drone ook op afstand waarneembaar en te identificeren is: vanaf de grond en in de lucht door andere luchtruimgebruikers.

Voor het vanaf de grond identificeren van rondvliegende drones worden momenteel wel al systemen ontwikkeld. De Nederlandse overheid heeft na een tender met 38 deelnemers besloten om Robin, een spin off van TNO en ESA, aan het werk te zetten met een drone-herkenningssysteem. Bestaande radars zijn daartoe niet of onvoldoende in staat. Robin Radar was al een eind op weg door radartechnologie in te zetten voor het signaleren en herkennen van vogels bij luchthavens en windmolenparken, een ontwikkeltraject dat wordt gefinancierd door INKEF Capital en Mainport Investment Fund (MIF). Dat MIF is een initiatief waar onder meer NS, KLM, Schiphol en Havenbedrijf Amsterdam in participeren.

Drones die virtueel worden aangestuurd of die geheel autonoom gaan vliegen, moeten ook zelf hun omgeving goed kunnen waarnemen – met name belangrijk omdat ze op lage hoogte vliegen en vooralsnog overal moeten kunnen landen. Wanneer de afstandsbesturing wegvalt (door weersomstandigheden of technische problemen) of gehackt wordt en de piloot dus de controle verliest, moet een drone op eigen kracht kunnen terugkeren naar zijn ‘basis’. Met de verwachte toename van het aantal drones zal wellicht ook het vandalisme tegen drones toenemen.

Professionele drones zullen vrijwel altijd met een of meerdere camera’s zijn uitgerust – nodig om objecten te vermijden en om informatie te verzamelen voor de drone-bezitter. Drones die niet bedoeld zijn voor surveillance op het vlak van veiligheid en criminaliteit, zullen tijdens hun vlucht van A naar B ongetwijfeld ook andere zaken waarnemen dan alleen bomen, hoogspanningsmasten en fabrieksschoorstenen. De kans bestaat dat een drone die alleen foto’s maakt of bodemanalyses uitvoert, per toeval ‘stille getuige’ is van een misdrijf. Of van een situatie waar het bevoegd gezag graag meer van wil weten. Van wie is de informatie, waargenomen en vastgelegd door een drone vanuit de lucht?

Samenwerken met slimme systemen roept steeds meer vragen op. Daarbij moeten we voor ogen houden dat het op dit moment nog de technologie is die ons helpt (de auto beslist op basis van eigen waarneming de break assist in te zetten), maar geleidelijk ontstaat ook de situatie dat wij moeten beslissen om de technologie te helpen (bij de zelfsturende Tesla wordt de bestuurder geacht op belangrijke momenten het commando over te nemen). Zowel bestuurder als systeem moeten elk een haarfijn gevoel hebben voor de context, maar zullen ook elkaar moeten leren kennen.

lidar googleDe zelfsturende auto is voor een belangrijk deel afhankelijk van Lidar, een radartechnologie waarbij objecten belicht en geanalyseerd worden door lasers. De verzamelde informatie moet verwerkt worden (wat is de betekenis), er moeten beslissingen worden genomen (wat is het beste besluit in deze situatie) en er moet een actie volgen (welke, tijdsduur, omvang). Dat dit proces begint met een zeer goede ne betrouwbare waarneming mag duidelijk zijn. Dat het denkwerk daarna pas echt begint, wordt nog vaak onderschat. Deze principes gelden voor auto’s, maar in extra mate voor drones. Een aarzelende auto kan je tot stilstand laten komen. Een drone die te lang aarzelt, stort uiteindelijk naar beneden.

testsites FAADaarom is het opmerkelijk dat de Amerikaanse toezichthouder FAA, die innovaties pas de ruimte kan geven als aan voorwaarden op het gebied van veiligheid is voldaan, afgelopen zomer toestemming heeft gegeven aan een drone start-up om in Virginia een pakketje af te leveren.

Let wel, het gaat hier om een experiment, onderdeel van een testprogramma van de FAA met zes vooraf aangewezen locaties. Amazon Prime Air laat dus nog wel even op zich wachten.