UAV Pelastustoiminnan johtajan tukena - Laitteiston tekniset vaatimukset

Abstract

Opinnäytetyössä määritellään teknisiä vaatimusmäärittelyjä pelastustoimen joh-tamiseen soveltuvalle miehittämättömälle ilma-alukselle, myöhemmin UAV. UAV:n käyttämistä pelastustoiminnan johtajan tilannekuvan muodostuksessa on käsitelty palopäällystön opinnäytteessä jo 2011, mutta teknisiä yksityiskohtia ei aiemmin ole juurikaan huomioitu. Voimassa oleva lainsäädäntö ei vielä tunne kä-sitettä miehittämätön ilma-alus, mutta nyt ansiotarkoituksessa tehtävää miehittä-mätöntä lentoa käsittelevä ohjeistus on tekeillä. Todelliset rajoitteet käytännön kokeiluille ovat siis viimein poistumassa.

Eräs opinnäytteen ongelmista oli se, että vaikka UAV- laitteita on tutustumismie-lessä jo käytetty niistä, on kertynyt vielä hyvin vähän käyttökokemuksia pelastus-toiminnassa. Aloituskynnys hankkia kalustoa on suuri, kun laitteistovaatimuksia ei tunneta riittävän hyvin. Toisaalta käyttökokemusta ei synny ennen kuin laitteistoa käytetään riittävän todellisessa käyttöympäristössä. Alun perin tarkoituksenani oli ottaa UAV mukaan operatiiviseen pelastustoiminnan johtamiseen, mutta lait-teistoni oli siihen liian epäluotettava. Opinnäytetyössä kuitenkin rakennettiin kaksi ilmakuvaukseen soveltuvaa prototyyppilaitetta ja arvioitiin niiden soveltuvuutta pelastustoimen johtajan käyttöön. Lentoja ei kuitenkaan suoritettu todellisilla onnettomuuspaikoilla osana pelastustoiminnan johtamista.

Lentävä multi-kopteri on aina kompromissi eri ominaisuuksista ja yhden ominai-suuden optimoiminen haittaa usein toista ominaisuutta. Olen koettanut avata muu-tamia ominaisuuksien välisiä riippuvuuksia ja siten helpottaa laitteistoa tuntemat-toman henkilön hankintapäätöstä. Olen myös kuvaillut mielestäni ihanteellista laitteistoa ja tällä hetkellä tehtävään sopivia tuotteita. Alan nopean kehitystahdin vuoksi nämä suositukset tulevat vanhenemaan nopeasti, mutta tekstissä kuvatut periaatteet säilyvät.

The aim of this final project was to gain experience of the use of Unmanned Ae-rial Vehicle (UAV) and complete system of Unmanned Aerial System (UAS) for the assistance purposes of the commander of rescue services. Some early studies of such devices exists but practical knowledge of the system in fire and rescue services is still divided. Most of the UAV reconnaissance in fire and rescue services has been on demonstration level only. The lack of practical knowledge hinders early use and experimenting of UAV's. Another limitation has been the legis-lation of aeronautics that has not recocnized the difference between aircrafts and UAV's. Some early legislative proposals of the operation of UAV's have now been made and practical experiments can proceed.

Two prototype UAV's for the aerial reconnaissance were built for this research. One with fixed wings and another with quad-rotor helicopter layout. These prototype UAV's were flown in a simulated environment. Several test flights were flown to determine specifications of an optimal UAS. The whole UAV system also needs a wide range of support equipment to operate successfully. This support equipment is also described briefly in the report.

A multicopter type flying platform is a considerable compromise of different features presented in this final project. Also, silent know-how from the Radio Control (RC) -hobbyists was collected for this study. The features of UAVs described should help to decide what kind of equipment to choose from the very wide supply of UAV systems.