Drone eli lennokki – teknisesti miehittämätön ilma-alus (UAV) – on lentolaite ilman ohjaajaa kyydissä. Sitä ohjataan kauko-ohjaimella tai se lentää autonomisesti. Harrastekäytössä droneilla kuvataan maisemia ja tapahtumia; ammattilaiset käyttävät niitä kartoitukseen, tarkastuksiin ja elokuvatuotantoon. Tässä artikkelissa kerromme, mitä drone tarkoittaa, miten lennokit luokitellaan ja mihin niitä käytetään.
Terminologia
Englanniksi puhutaan termeistä UAV (unmanned aerial vehicle), UAS (unmanned aircraft system) ja drone. UAV tarkoittaa itse ilma-alusta. UAS sisältää myös maaohjaimen ja tietoliikenneyhteyden. Termi drone vakiintui alun perin sotilaskäytöstä ja kohdelennokeista; nykyään sitä käytetään sekä sotilas- että siviilikäytössä. ICAO ja moni ilmailuviranomainen käyttävät mieluummin termejä UAV, UAS tai RPAS (remotely piloted aircraft system).
Historia lyhyesti
Miehittämättömiä ilma-aluksia kehitettiin 1900-luvulla tehtäviin, jotka olivat ihmiselle liian tylsiä, likaisia tai vaarallisia. 2000-luvulla niistä tuli keskeinen osa monen maan puolustusvoimia. Samalla kuluttajahinnat laskivat, ja kameralla varustetuista nelikoptereista tuli suosittuja harrastevälineitä. Suomessa lennokkiharrastus on vanhaa perua: radio-ohjattavia lennokkeja on käytetty jopa elokuvien erikoistehosteissa, kuten Talvisota-elokuvan kuvauksissa.
Luokittelu
Lennokit luokitellaan muun muassa koon, painon, kantaman, korkeuden ja autonomian mukaan. Käsikäyttöiset pienet droonit lentävät tyypillisesti noin 600 metrin korkeuteen ja muutaman kilometrin säteellä. Taktiset järjestelmät yltävät kymmeniin kilometreihin. MALE-luokan (medium altitude, long endurance) koneet lentävät jopa 9 000 metriin ja yli 200 kilometrin matkoja; HALE-luokka menee vielä korkeammalle. Painoluokat vaihtelevat grammojen mikrodrooneista satojen kilojen järjestelmiin.
Autonomian aste vaihtelee täysin kauko-ohjatusta täysin autonomiseen. Monissa harrastedrooneissa on välimuotoja: ohjaaja ohjaa lennon, mutta kone osaa esimerkiksi palata lähtöpisteeseen akkutehon loppuessa.
Kuvauskäyttö
Ilmakuvauksessa drone tarjoaa näkökulman, joka aiemmin vaati lentokoneen tai helikopterin. Nykyaikaisissa kuvausdrooneissa on usein gimbaaliin kiinnitetty kamera, 4K-video ja ensimmäisen persoonan näkymä (FPV). Autonomiset ominaisuudet, kuten kiertolennot kohteen ympäri, helpottavat kuvaamista. Ammattikäytössä drooneja hyödynnetään kiinteistöjen ja infrastruktuurin tarkastuksissa, maatalouden kartoituksessa, pelastustoimessa ja mediassa.
Sotilas- ja viranomaiskäyttö
Sotilaskäytössä lennokit toimivat tiedustelussa, harjoitusmaaleina ja aseistettuina alustoina. Yhdysvallat on ollut merkittävä käyttäjä. Suomen puolustusvoimilla on käytössään muun muassa Ranger-tiedustelulennokkeja sekä radio-ohjattavia maaleja ilmatorjuntaharjoituksiin. Pienet micro-UAV:t voivat kantaa kameroita tiedusteluun.
Säännöt ja turvallisuus
Siviilidroonien lennättäminen on säänneltyä. Tyypillisiä rajoituksia koskevat lentokorkeus, etäisyys ihmisistä ja rakennuksista sekä lentokieltoalueet, kuten lentokenttien läheisyys. Ohjaajan on yleensä pidettävä drooni näköyhteydessä, ellei erillistä lupaa ole. Akkujen kunto, sääolosuhteet ja muiden ilma-alusten huomioiminen kuuluvat turvalliseen lennätykseen. Ennen kuvausretkeä kannattaa tarkistaa paikalliset ilmatilarajoitukset ja sää.
Tekniikka
Nelikopteri pitää asentoaan gyroskooppien, kiihtyvyysanturien ja GPS:n avulla. Autonomiset järjestelmät hyödyntävät tietokonenäköä, tekoälyä ja lämpökameroita. Pilvipalvelut voivat vastaanottaa telemetriaa ja karttadataa lennon aikana. Harrastajalle tärkeimmät valinnat ovat lentoaika, kameran laatu, tuulenkestävyys ja esteentunnistus.
Ilmakuvauksen edut
Droonin avulla valokuvaaja tai videokuvaaja saa lintuperspektiivin ilman lentokonevuokraa. Kiinteistönvälityksessä ilmakuvat näyttävät tontin ja ympäristön. Rakennustyömailla drooni dokumentoi edistymistä. Luontokuvaajat tallentavat maisemia ja eläimiä etäältä häiritsemättä. Urheilutapahtumissa ja festivaaleilla ilmakuvat täydentävät maanpäällistä kuvaa.
Lennokin ohjaus ja FPV
Klassisessa ohjauksessa ohjaaja seuraa droonia silmällä ja ohjaa kauko-ohjaimella. FPV-lennätys (first-person view) tarkoittaa, että ohjaaja näkee droonin kameran kuvan lasien tai näytön kautta. FPV on suosittu kilpalennätyksessä ja freestyle-lennätysessä, mutta se vaatii harjoittelua ja usein erillisiä lupia. Aloittelijan kannattaa aloittaa vakaalla kameradroonilla GPS-avusteisella lennolla.
Akut ja sää
Litiumpolymeeriakut (LiPo) ovat droonien tavallisin energialähde. Kylmä sää lyhentää lentoaikaa, ja tuuli kuluttaa akkua entisestään. Akkujen turvallinen lataus, säilytys ja kuljetus ovat tärkeitä: vahingoittunut LiPo-akku voi syttyä. Ennen lentoa tarkistetaan sääennuste, erityisesti tuuli, sade ja ukkonen. Salama-alueelle ei pidä lennättää.
Ammattikäyttö Suomessa
Suomessa drooneja käytetään muun muassa metsätalouden inventoinneissa, voimajohtojen tarkastuksissa ja pelastuslaitoksen tilannekuvassa. Ilmakuvausyritykset tuottavat ortokuvia ja 3D-malleja rakennuttajille. Elokuva- ja mainostuotannossa drooni korvaa usein kalliin helikopterikuvan. Kaikessa ammattikäytössä korostuvat vakuutukset, lento-operaattorin pätevyys ja huolellinen lentosuunnitelma.
Lainsäädäntö Euroopassa
EU:ssa droonit jaetaan avoimeen, erityiseen ja sertifioituun kategoriaan painon ja riskin mukaan. Avoimessa kategoriassa lennätys on kevyimmin säänneltyä, mutta korkeus- ja etäisyysrajoja on noudatettava. Rekisteröinti ja verkkotentti ovat monessa maassa pakollisia tietyn painorajan yli. Suomessa Traficom ohjeistaa harrastajia ja ammattilaisia.
