Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Ruim tweeduizend experts praten deze week tijdens de Amsterdam Drone Week over hoe dronetaxi’s ingezet kunnen worden. En dat is nodig, want tijdens de Olympische Spelen in Parijs (2024) moeten die al rondvliegen. Drones gaan binnenkort ook op grote schaal pakketjes afleveren en bewakingswerk doen. Er zal nog heel wat moeten gebeuren om al dat extra luchtverkeer veilig en zonder overlast te laten verlopen.
Let op: Dit artikel verscheen oorspronkelijk in KIJK 9/2017 en is geactualiseerd voor dit webartikel. De geïnterviewde, Nico Nijenhuis, is sinds 2018 niet meer werkzaam bij het bedrijf Clear Flight Solutions.
Er is niemand die er nog aan twijfelt: drones hebben de toekomst. Militair gezien dragen ze al hun steentje bij, als verkenners of bommenwerpers. Maar daarnaast besproeien onbemande landbouwvliegtuigjes heel gericht gewassen. En steeds vaker geven drones hulpverleners na een ramp of een aanslag snel overzicht van de situatie. Bovendien, zo luidt de verwachting, snorren er over een tijdje drones rond die pakketjes bij de voordeur afleveren, of hangt er achter iedere wandelaar een personal drone die het doen en laten van zijn baasje vastlegt.
Het wordt de komende decennia dus steeds drukker in de lucht. Boven de grote steden schieten over tien of twintig jaar dagelijks honderden of misschien wel duizenden onbemande vliegtuigjes door de lucht. Handig en technisch fraai, maar mogelijk een beproeving voor de mensen op de grond. Want worden we er wel zo gelukkig van als we de hele dag omringd zijn door die mechanische vogels?
De veiligheid is een andere kant van de zaak. Of beter gezegd: hoe gaan we dat vliegende spul straks zonder dat er ongelukken gebeuren door het toch al volle luchtruim loodsen? Gelukkig wordt er door diverse mensen diep nagedacht over oplossingen voor dit soort problemen.
Lees ook:
- MQ-9 Reaper: de drone die botste met een Russisch vliegtuig
- US Army kent megacontract toe voor antidrone-magnetron
- Deze drone kan eindeloos in de lucht blijven
Dieren verjagen
Nico Nijenhuis, oprichter van het in Enschede gevestigde bedrijf Clear Flight Solutions (nu The Drone Bird Company, waar hij sinds 2018 niet meer werkzaam is), is een van die mensen. Met zijn gespecialiseerde drones verjaagt hij vogels uit gebieden waar die niet welkom zijn; in de buurt van vliegvelden bijvoorbeeld, maar ook in de land- en tuinbouw, in havengebieden, bij de afvalverwerking en bij baggerwerkzaamheden.
Nijenhuis: “Als je in de broedperiode van vogels zit, schrijven de flora- en faunawetten in bijna de hele wereld voor dat hun nesten absoluut beschermd moeten worden. Je mag ze niet verplaatsen of verstoren. Een van onze klanten is een baggeraar. Als hij aan het werk is op een plek waar een vogel nestelt, kan hij in een straal van 100 meter eromheen niks doen.” Soms moeten de baggeraars wachten totdat de kuikens zijn uitgevlogen, en dat duurt soms wel twee maanden. Om dat te voorkomen, verjaagt The Drone Bird Company de dieren op voorhand naar plekken waar ze niemand met hun broedgedrag in de weg zitten.
Europese warboel
Afgezien daarvan doet het bedrijf wereldwijd ook vogeltellingen en gedragsobservaties en sporen hun drones nesten van weidevogels op. Vandaar de bovenmatige belangstelling van Nijenhuis voor de regels met betrekking tot drones in andere landen, want die zijn rechtstreeks van invloed op zijn bedrijf. En met die regelgeving was het volgens hem in grote delen van Europa lange tijd droevig gesteld. “Ooit besloot de Europese luchtvaartautoriteit EASA dat de lidstaten de voorschriften voor lichte drones, en dat is alles onder de 150 kilo, zelf mochten bepalen. Daardoor hadden die allemaal hun eigen regels. Als ze er al waren.”
Sinds 31 december 2020 zijn er wel algemene regels in EU-lidstaten en IJsland, Noorwegen, Zwitserland en Liechtenstein. In de EU geldt nu een maximale vlieghoogte van 120 meter en moet het toestel altijd in het zicht van de bestuurder blijven. Ook zijn er zones waar helemaal niet gevlogen mag worden, zoals in de buurt van vliegvelden. Bovendien moeten bestuurders van drones die zwaarder zijn dan 250 gram een vliegbewijs hebben. Veel hobbydrones wegen daarom precies 249 gram.
Virtuele hekken
Het lijkt onverstandig om de veiligheid helemaal aan mensen over te laten, en zeker als er straks in een klein luchtruim honderden grote en kleine onbemande toestellen rondvliegen. Daarom wordt er gewerkt aan geautomatiseerde systemen die ervoor moeten zorgen dat al dit luchtverkeer veilig blijft. Een van die systemen is geofencing: een soort onzichtbaar hek op basis van gps. Als de piloot zijn drone in de richting van een start- of landingsbaan van een vliegveld stuurt, krijgt hij eerst een waarschuwing. Reageert hij daar niet op, dan neemt het systeem de besturing over om botsingen met andere vliegtuigen te voorkomen. Sommige drones bezitten deze techniek al.
Op den duur zouden ook mobiele versies van deze virtuele afrasteringen mogelijk moeten worden. Door bijvoorbeeld een traumaheli met zo’n systeem uit te rusten, kan die de besturing van alle drones in de omgeving als het ware kapen en ze uit de weg drukken.
Kill switch
Afgezien daarvan worden alle drones in de toekomst verplicht uitgerust met andere veiligheidssystemen, zoals een parachute of een airbag. Al die veiligheidsmaatregelen brengen overigens wel weer hun eigen risico’s met zich mee. Of zoals TNO-onderzoeker Elands in een rapport schrijft: “Zo zou de politie graag willen dat elke drone een zogenoemde ‘kill switch’ heeft, een mechanisme waarmee de politie elke drone op afstand kan overnemen. Het risico is echter dat als iemand deze kill switch kan hacken, het middel weleens erger dan de kwaal kan blijken te zijn.”
Sowieso is het niet voldoende om drones met allerlei systemen uit te rusten. Het luchtverkeer moet namelijk ook op een grotere schaal worden geregeld. Daarom werkt Google X-lab aan Project Wing, dat onder meer de vliegroutes van drones kan bepalen, maar ook zogeheten no-drone zones handhaaft.
Ieder zijn domein
“We gaan inderdaad toe naar een Internet of Things in de lucht”, denkt Nijenhuis. “Dat wil zeggen: een geïntegreerd systeem waarin alle vliegende objecten, van drones tot passagiersvliegtuigen en luchtballonnen, met elkaar verbonden zijn.” Voor het reguliere luchtverkeer is zo’n systeem er al. Het werkt op basis van ADS-B (Automatic Dependent Surveillance- Broadcast), waarbij elk vliegtuig een transponder heeft die continu de positie, de hoogte en de vliegrichting uitzendt.
In het luchtruim van de toekomst moet ruimte worden gemaakt voor de new kids on the block. Over een tijdje vliegen in de onderste laag alle drones rond, en af en toe ook wat bemande toestellen als politie- of traumahelikopters. Daarboven komt een laag voor onder meer sportvliegers en zweefvliegtuigen. En daar weer boven ligt het domein van de passagiers- en transportvliegtuigen en grotere drones als de Predators. Al die lagen worden onderdelen van één netwerk, waar dan wel het nodige in gefilterd moet worden. Als luchtverkeersleiders op hun radarschermen namelijk ook de ‘bliepjes’ van honderdduizenden drones te zien krijgen, worden ze gek. En iemand die het luchtverkeer op 10 kilometer hoogte moet regelen, hoeft zich niet bezig te houden met wat er duizenden meters lager allemaal rondvliegt.
Multifunctionele drones
Wie dat nieuwe luchtverkeersleidingssysteem gaat bouwen, beheren en betalen, welke standaard het krijgt en welke veiligheidsregels er wereldwijd gaan gelden, daar moet de luchtvaartindustrie zich de komende jaren over buigen. Maar worden hobbydrones niet peperduur als ze zoveel veiligheidssystemen aan boord moeten hebben? Nijenhuis: “Dat valt wel mee. Waarschijnlijk wordt een en ander gebaseerd op het bestaande netwerk voor mobiele telefonie. Ik denk dat straks alle hobbydrones een simkaart krijgen en via het telefoonnetwerk hun positie doorgeven. 4G en 5G zijn wereldwijd al dekkend en hebben voldoende capaciteit om in elk geval het onderste deel van het luchtruim te kunnen bedienen.”
Uit onderzoek blijkt dat het aantal dronehobbyisten (en daarmee het aantal potentiële privacy-overtreders) tijdelijk wel wat gaat stijgen, maar dat de grote groei straks van het professionele en commerciële gebruik komt. Hoewel dat nog steeds heel veel drones zijn, kan hun aantal worden beperkt door ze multifunctioneel te maken. Stel dat een landbouw- drone bezig is met het besproeien van de gewassen en dat een paar kilometer verderop een ongeluk gebeurt. In plaats van daar een politiedrone op af te sturen, kun je ook die landbouwdrone inzetten om tijdelijk als eye in the sky voor de meldkamer te fungeren.
Rotorrevolutie gewenst
Met vernieuwende regelgeving en slimme systemen valt aan een aantal nadelige aspecten van drones dus het nodige te doen. Maar hoe zit het met het lawaai dat die dingen maken? Hoewel je daar niet zoveel van zult merken als ze op een zekere hoogte voorbij vliegen, moeten ze ook een keer landen. Vooral in een stad kan dat veel overlast veroorzaken. Nijenhuis denkt dat er op dit gebied nog wel winst te behalen valt. “In Zuid-Korea hoorde ik onlangs zo’n Huey-helikopter uit de jaren zestig overvliegen en vlak daarna een Apache. Dan pas merk je welke vooruitgang er is geboekt in de rotorbladtechnologie. Dat kan met drones ook.
De industrie zal dus voor stillere rotorbladen moeten zorgen.” Het probleem, legt Nijenhuis uit, zit voornamelijk in de vorm van de rotortip. Een draaiend rotorblad werkt ongeveer als een vliegtuigvleugel. Aan de onderkant heerst hoge druk, erboven lage druk en de druk krult bij het uiteinde van het rotorblad als het ware van hoog naar laag. Het rotorblad snijdt voortdurend door die turbulente lucht, wat veel lawaai maakt. Door de vorm van de tip te veranderen, kan het allemaal een stuk stiller worden. Maar het is een illusie om te denken dat drones ooit helemaal geluidloos zullen zijn.
Star Wars
Pikken we dat? “Daar hebben we het hier tijdens de vrijdagmiddagborrel weleens over”, zegt Nijenhuis lachend. “Ik ben een groot Star Wars-fan. In die films heb je de stad Coruscant, waar duizenden drones rondvliegen. Ik denk dat onze steden daar in de toekomst op gaan lijken. Wordt dat de hel op aarde? Dat zit hem dan voornamelijk in het geluid en het gevoel van overlast.” Volgens Nijenhuis zullen we geen moeite hebben met de noodzakelijke herrie van politiedrones of een brandweerdrone die een flinke fik in kaart brengt. “Maar bezorgdrones, taxidrones, hobbydrones, bewakingsdrones? Honderden daarvan boven je stad? Ik weet het echt niet.”
Let op: Dit artikel verscheen oorspronkelijk in KIJK 9/2017 en is geactualiseerd voor dit webartikel. De geïnterviewde, Nico Nijenhuis, is sinds 2018 niet meer werkzaam bij het bedrijf Clear Flight Solutions.
Openingsbeeld: Getty Images/HH/Beeldbewerking Jan Willem Bijl