Autonome drones gaan helpen bij handhaving en incidentbestrijding

1 februari 2021

Als deelnemer aan ‘Drone2Go’ ontwikkelt DECK180 een autonome drone die 'as a service' kan worden geleverd en inzetbaar is voor verschillende doeleinden. Via het SCADA-pakket WinCC OA van Siemens zien operators in de controlekamer altijd waar de drone is en kunnen ze hem met de hand bedienen of autonoom laten vliegen.

Drone2Go is een samenwerking tussen Rijkwaterstaat (RWS), de politie, brandweer, ILT Aerosensing, de Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit (NVWA) en Nederlandse bedrijven. De deelnemende marktpartijen worden uitgedaagd om een drone te ontwikkelen die vanuit een dronebox BVLOS (buiten zichtafstand van de piloot) ver en autonoom kan vliegen. Om de twee maanden laat RWS in een sprint een onderdeel ontwikkelen. “We hebben al vier sprints gehad, waaronder de ontwikkeling van een box voor het stallen en opladen van de drone, zodat hij altijd inzetbaar is”, vertelt Ariea Vermeulen, projectleider namens RWS. “De laatste sprint in november betrof het zelfstandig ontwijken van obstakels door de drone.”

Er zijn al slimme toepassingen bedacht, waaronder het in kaart brengen van olieverontreiniging, het afwerpen van een reddingsvest of het afleveren van coronatests met drones.
Ariea Vermeulen, projectleider namens RWS

Snel reageren op ongevallen en incidenten

Het ultieme doel is de realisatie van een netwerk van drones, die bijvoorbeeld vanuit een verkeerspost of meldkamer worden bediend en waar meerdere partijen gebruik van kunnen maken. De NVWA kan met deze drones controleren of bomen ziek zijn. Rijkswaterstaat, de brandweer en politie willen drones inzetten om snel te kunnen reageren op ongevallen en incidenten of voor handhavingsdoeleinden. Vermeulen: “Dit moet vanzelfsprekend veilig zijn. De drone moet altijd verbinding hebben. Als het onverhoopt misgaat, moet hij zelfstandig een landingsplek vinden en veilig landen. Dit betekent dat alle onderdelen van het dronesysteem perfect moeten samenwerken.” Op een praktijkgebied in Nijmegen-Tiel kunnen alle nieuwe ontwikkelingen veilig en verantwoord worden getest. Er zijn al slimme toepassingen bedacht, waaronder het in kaart brengen van olieverontreiniging, het afwerpen van een reddingsvest of het afleveren van coronatests met drones. Vermeulen spreekt dan ook van een innovatief project. “We denken groot, maar realiseren in kleine stappen. Dat brengt ons sneller bij ons doel.”

Drone managementsysteem

DECK180, een label van Control Talent, behoort tot de deelnemende marktpartijen. “We zijn een system integrator van autonome dronevluchten”, vertelt business unit manager Marc Spijker. “Naast het ontwerp helpen we klanten met de implementatie van de dronetechnologie en de integratie met de controlekamer.” DECK180 ontwikkelde een eigen drone managementsysteem, een Flight Planner en het navigatiesysteem Path Engine. Dit laatste bevat 3D-tekeningen en hoogtekaarten van Nederland. Het systeem berekent de route die de drone moet vliegen en zorgt er tevens voor dat hij automatisch 16 meter afstand houdt tot objecten. Spijker: “We houden rekening met gebieden waar geen drones mogen vliegen en andere restricties in de lucht. Een geïntegreerd Geografisch Informatie Systeem (GIS) zorgt er samen met sensoren op de drone voor dat hij objecten kan ontwijken.”

Data en beelden drone opgeslagen in de cloud

De Flight Manager van DECK18, die de drones aanstuurt, is gebaseerd op PLC-functionaliteit. Alle data en beelden van de drone worden opgeslagen in de cloud en gevisualiseerd in de controlekamer. Spijker: “Je ziet altijd waar de drone zich bevindt en kunt hem met de hand bedienen. Wij gebruiken hiervoor WinCC OA van Siemens. Deze SCADA-oplossing doet haar naam alle eer aan. OA staat voor Open Architecture, en dat is precies wat wij voor deze applicatie nodig hebben. Voorheen gebruikten wij een standaard SCADA-systeem, maar vanwege de verschillende geografische kaarten en dronebeelden (in de controlekamer en bij de mensen in het veld) en de wens om volledig HTML5-gebaseerd te kunnen werken, hebben we gekozen voor WinCC OA. Een bijkomend voordeel is dat we standaard gebruik kunnen maken van de videomanagement-optie binnen WinCC OA. Hierdoor kunnen de dronebeelden opgeslagen en makkelijk doorgespoeld worden. Er werken inmiddels drie engineers aan de applicatie, die zich snel ontwikkelt. Uiteraard is het voor de engineers even wennen om met een nieuw systeem te werken, maar de WinCC OA-video’s op Youtube helpen bij het leren van het systeem.”

Remote inzetbaar

Uiteindelijk moet de drone remote inzetbaar zijn door verschillende gebruikers. “Als er brand uitbreekt is een drone vaak eerder op locatie dan de brandweer’, licht Spijker toe. “De brandweer zou dan alvast in overleg met de controlekamer via de drone een kijkje kunnen nemen. Je kunt gebruikersrollen vastleggen. Verder hebben we search and rescue-functionaliteit ingebouwd. De drone kan zowel ad hoc uitrukken als geplande inspecties uitvoeren. We zijn ook met beeldverwerking bezig, want we moeten onder meer ambulances kunnen herkennen.” 

Obstakels ontwijken

Tijdens de sprint in november is gekeken of het de drone lukt om zelfstandig obstakels te ontwijken. Spijker: “Volgens Drone2Go is onze demonstratie geslaagd, maar moet het nog beter en sneller. Na het plannen van de vlucht op basis van de Nederlandse hoogtekaarten heeft de drone automatisch tijdelijke objecten gedetecteerd, waardoor het systeem automatisch om deze objecten is gevlogen. Inmiddels hebben we opdracht van RWS om in maart 2021 ons systeem te optimaliseren waardoor de drone op hoge snelheid de obstakels kan ontwijken.”  

Breed toepasbaar

Voor periodieke inspecties van haar infrastructuur laat RWS door onderaannemers al drones inzetten, en drone-inspectie is ook gangbaar in de industrie. DECK180 heeft ervaring met industriële drone-inspecties, bijvoorbeeld in de Rotterdamse haven. Vanuit deze industriële achtergrond kan het bedrijf bredere toepassingsmogelijkheden ontwikkelen voor onder meer crowd management, het opsporen van vermiste personen of olievlekken- en walvisdetectie. Precies dergelijke toepassingen worden binnen Drone2Go onderzocht. Het Drone2Go-traject duurt twee jaar en zal de dronebranche in Nederland een boost geven. Marc Spijker: “Er wordt volop ingezet op Nederlandse innovatiekracht en in Nederland ontwikkelde functionaliteit.”