Erilaisten ilma-alusten moninaistuva käyttö on ilmailun tulevaisuutta. Kuva: Adobe / Marko Sorsa.

Droneoperaatioiden integroiminen muuhun ilmailuun vaatii vuoropuhelua ja määrätietoista toimintaa

04.12.2023

Tultaessa 2030-luvulle yksinomaan Saksassa on arvioitu vuosittain tehtävän 126 000 kaupallista ja 721 000 yksityistä dronelentoa, määrän edelleen kasvaessa. Saksan ilmailukeskus (DLR) onkin tehnyt tutkimustyötä kuinka ilmatilan hallinnan olisi toimittava tällaisissa täysin uudella tavalla kuormitetuissa liikennöintiolosuhteissa.

Tehdessäni selvitystyötä omaan hankkeeseeni kuuluvan pitkän toimintamatkan dronekoelentosarjaan soveltuvista lentopaikkavaihtoehdoista, ovat dronetoimintojen kohtaamat haasteet konkretisoituneet käytäntöön saakka. Miehittämättömällä ilma-aluksella erityisesti lentokentälle lentäminen on huomattavasti haastavampaa kuin lentää lennot oikealla lentokoneella. Vaikka suurinkin realistinen koelento-drone olisi kooltaan, painoltaan ja kantavuudeltaan vain murto-osan pienimmästäkin Cessna-lentokonemallista. Lisäksi drone olisi sivistyneesti GPS-ohjattu, varustettu laskuvarjolla, akkukäyttöinen ja niin edelleen. Mutta dronesta puuttuu aina se yksi olennainen tekijä: fyysinen lentäjä radiopuhelimineen koneen kyydistä.

Erityisen haastavaa lentäminen dronella on valvotussa ilmatilassa tai sen läheisyydessä. Valvottu ilmatila tarkoittaa lentoaseman lähestymis- ja lähialueita (TMA- ja CTR-alueet) silloin, kun lentokentän lennonjohto on avoinna. Esimerkiksi Kouvolan Valkealassa sijaitsevalla Utin lentoasemalla on erittäin vilkasta helikopteri- ja laskuvarjohyppytoimintaa. Lentoaseman ilmatilaa voivat lennonjohdon alaisuudessa yhtä aikaa käyttää esimerkiksi kuusi sotilashelikopteria, laskuvarjohyppääjät ja pari purjelentokonetta. Näistä sotilashelikopterit eivät tarvitse porrastusta eli lennonjohdon valvomaa minimietäisyyttä muihin ilma-aluksiin sivuttais- tai pystysuunnassa – paitsi jos valvottuun ilmatilaan saapuu ilma-alus valvomattomasta ilmatilasta.

Kun sitten esimerkiksi kyseiseen Utin ilmatilaan saapuisi vaikkapa kyseinen projektin koelennolla oleva pientä rahtia kantava drone, olisi tilanne lennonjohtajan käyttämää ilmaisua lainaten välittömästi ”härdelli.” Sama koskisi tietenkin Cessnaakin, mutta tällöin ilma-alukseen olisi suora ja ymmärretty radiopuhelinyhteys. Tämän lisäksi lentäjällä itsellään olisi näköyhteys ympäristöönsä sekä muihin ilma-aluksiin.

Koska härdelliä ei haluta, dronea vierastetaan. Kysymyshän on tietenkin ilmailuturvallisuudesta.

Dronelennonjohtoa tarvitaan tulevaisuudessa

Yksi ongelmakohta lisääntyvässä lentoliikenteessä, ja erityisesti monipuolistuvan dronetoiminnan myötä, on siis ilma-alusten sijaintitietojen luotettava jakaminen muille ilmatilaa käyttäville. Saksan Cochstedtissa on testattu Saksan ilmailukeskuksen DLR:n toimesta U-space -ilmatilan käyttöä, eli miehitetyn ja miehittämättömän ilmailun rinnakkaistoiminnan toimivuutta. U-space -ilmatilat tulivat Euroopan Unionissa mahdollisiksi vuoden 2023 keväällä.

DLR:n tekemissä lentokokeissa on esimerkiksi luotu olosuhteita, joissa ambulanssihelikopteri läpäisee U-space -ilmatilan koska tahansa. Ilmatilan hallinta ja sen tiedottamisvastuu on erityisellä U-space -palveluntuottajalla. Dronelentäjät saavat palveluntuottajan järjestelmään rekisteröidyttyään ja kirjauduttuaan käyttöönsä palvelut, jotka kattavat kaiken lentosuunnitelman jättämisestä suunnitelman hyväksymiseen, eli ilmailukielellä selvitykseen saakka. Omaa lentoa on mahdollista seurata digitaalisesti, ja mahdollisista yhteentörmäysvaaroista tiedotetaan palveluntuottajan ylläpitämän dronelennonjohdon toimesta.

Saksalaisten tekemä tutkimustyö on osoittanut, että on ehdottoman tärkeää tehdä koelennot aina oikeita vastaavissa olosuhteissa. Vain siten voi tehdä todellista ja kestävää ilmailusuunnittelua kaupunkien päällä lisääntyville ja moninaistuville lentotoiminnoille.

Tulevaisuudessa erilaisten henkilökuljetukseen soveltuvien autonomisten VTOL-lentolaitteiden tulo ilmailuun aiheuttaa edelleen oman haasteensa ilmatilan käytön hallintaan. VTOL-lentokoneilla operoidaan varmuudella myös vilkkailta lentokentiltä, sillä yhtenä VTOL-laitteiden mahdollistamana ansaintamallina on siirtää ihmisiä tai hyödykkeitä mahdollisimman joustavasti esimerkiksi ulkomaille suuntautuville jatkolennoille.

Yhdenvertaisuus luo ilmailuturvallisuutta

Suomessa, kuten kaikkialla maailmassa, erilaisen dronetoiminnan ja muun ilmaliikenteen välistä kuilua on kavennettava. Ihanteellisessa tilanteessa sitä ei luonnollisestikaan olisi lainkaan. Ilmailun eri toimijoiden keskinäistä, mutta myös viranomaisten välistä vuoropuhelua on lisättävä kaikin keinoin. On tehtävä esimerkiksi juuri Saksan kaltaista keskitettyä U-space -ilmatilojen tutkimustyötä huomattavasti vaativimmilla skenaarioilla kuin mikä nykyinen vallitseva ilmatilatilanne on.

Erittäin tärkeää on myös varmistaa dronelentäjien yhdenmukainen ilmailun teoriaosaaminen muiden lentäjien kanssa. Ilmailussa kenenkään turvallisuus ei voi perustua esimerkiksi dronea operoivan henkilön henkilökohtaiseen harrastuneisuuteen, vaan osaaminen on pystyttävä jollain luotettavalla tavalla standartoidusti mittaamaan ja todistamaan. Aivan kuten miehitetyssäkin ilmailussa tapahtuu. Nykyisellään jopa ilmailusanaston ymmärtäminen on valtaosalle dronelentäjistä sanalla sanoen hepreaa. Myöskään radiopuhelimenhoitajan kelpuutus, eli ilmailuradion käyttö, ei kuulu valtaosalta dronelentäjistä vaadittaviin asioihin.

Osallistuessani lennonjohdon ja oman ilmailukerhoni yhteiseen yhtä köyttä -teemaiseen keskusteluiltaan, päätti tilaisuutta vetänyt paikallisen lennonjohdon päällikkö illan toteamalla, ettei droneasioista siis puhuttu tänään mitään. Näin siksi, että pelkästään niistä keskusteltaessa olisi mennyt koko ilta.

Sähköisen ja digitaalisen ilmailun yritysklusteri -hanke tutkii ja edistää uusien skaalautuvien teknologioiden käyttöä ilmailun eri osa-alueilla. Lisäksi hanke vie eteenpäin innovaatiotoimintaa Suomen uusimmalla yleisilmailulentokentällä Helsinki-East Aerodromella Pyhtäällä, sekä vahvistaa kentän energiatehokkuutta.

Hanke on Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) osarahoittama ja rahoittavana  viranomaisena toimii Uudenmaan liitto. Hanketta toteuttavat Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk ja Kotkan-Haminan seudun kehittämisyhtiö Cursor Oy.

Kirjoittanut Marko Sorsa

Kirjoittaja työskentelee projektipäällikkönä Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulussa Sähköisen ja digitaalisen ilmailun yritysklusteri -hankkeessa. Ilmailun harrastamisen lisäksi hän on myös toiminut ilmailutoimittajana ja -kuvaajana. Keväällä 2024 hän valmistuu Sähkövoimatekniikan YAMK-insinööriksi Xamk Mikkelissä.