Vastadronejärjestelmät lisäävät turvallisuutta maassa ja ilmassa

Erityisesti sodankäynnissä ylitetään nyt erilaisia dronerajoja ennennäkemättömällä tahdilla. Kun toinen osapuoli kehittää entistä älykkäämmän iskuihin kykenevän dronen, on toisen kehitettävä vähintään yhtä älykäs vastadronejärjestelmä. Helsinki-East Aerodromella Pyhtäällä nähtiin lokakuussa eteläkorealainen vastaiskudrone tositoimissa, mutta onneksi ainoastaan kuvitteellisen maalinsa kimpussa.

Counter-UAS (Unmanned Aerial System), eli niin kutsuttu vastadronejärjestelmä, on käsitteenä jo nykyisin hyvin moniulotteinen. Lyhyesti ja yleistäen suomennettuna sillä tarkoitetaan ei-toivottua dronetoimintaa eliminoivaa järjestelmää. Vastaiskudronea kutsutaan englanninkielisellä lyhenteellä Counter-UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Myös lyhenteitä cUAV ja Anti-UAV käytetään, kuten mahdollisesti muitakin asiaa kuvaavia termejä.

Tarkemmin katsottuna erilaisia Counter-UAS -dronetorjuntajärestelmätyyppejä on kuitenkin hyvin monenlaisia ja moneen käyttötarkoitukseen soveltuvia. Yläkategoria voidaan jakaa ainakin neljään alaluokkaan: signaalihäirintä (radiotaajuudet), cyber-kaappaus, kineettiset häirintäjärjestelmät ja suurienergiset häirintäjärjestelmät.

Radiotaajuushäirinnän kohdalla epäilyttävän tai vaarallisen dronen ohjaussignaalia pyritään häiritsemään. Kun tietyllä radiotaajuudella toimiva ohjaussignaali katkaistaan, laskeutuu drone yleensä alas tai aloittaa paluun lähtöpaikkaansa. Signaalihäirintä toimii myös droneparven kohdalla.

Cyber-kaapausta käytettäessä dronea huijataan hakkeroitumalla dronen teknisiin järjestelmiin ja ”esiintymällä” tämän jälkeen dronen ohjausasemana. Cyber-kaappauksen onnistuminen on kuitenkin haasteellista ja epävarmaa. Manipuloinnin on oltava vahvempaa kuin dronen alkuperäisen ohjaussignaalin, ja signaalien taajuusvaihteluita on pystyttävä tehokkaasti ennustamaan. Tämä ratkaisu ei sovellu droneparven eliminoimiseen.

Kineettiset häirintäjärjestelmät tarkoittavat kaikkia niitä keinoja, joihin liittyy fyysisiä toimenpiteitä dronea kohtaan. Tällaisia ovat esimerkiksi erilaiset verkot ja kamikaze-dronet. Jopa koulutetut petolinnut voivat toimia kineettisenä häirintäjärjestelmänä tai osana sitä. Tämäkään vastadronemalli ei toimi parven kohdalla, ainakaan kovin hyvin.

Suurienergiset vastaiskutoimet ovat esimerkiksi lasereita, joilla haitalliseksi epäilty tai todettu drone voidaan tuhota. Korkeaenerginen lasersäde tuhoaa kevyen dronen helposti pitkänkin matkan päästä esimerkiksi sytyttämällä sen palamaan. Lasertekniikka on kustannustehokas ratkaisu, jolla voi tuhota myös parvessa lentäviä laitteita. Keino tehoaa myös sellaisiin droneihin, jotka on ohjelmoitu toimimaan itsenäisesti ilman ulkoapäin tulevaa ohjaussignaalia.

Nearthlab valmistaa huippunopeita vastaiskudroneja

Helsinki-East Aerodromella Pyhtäällä lokakuun puolivälissä vieraillut eteläkorealainen Nearthlab on kehittänyt huippunopean vastaiskudronen. Pientä lastenkirjojen avaruusrakettia muistuttava drone pystyy lentämään 250 km/h nopeudella jopa kymmenen minuutin ajan. Jo laitteen rakettimainen kiihtyvyys nostatti yleisössä selvää puheensorinaa ja hymyn kasvoille. Drone on rakenteeltaan juuri samantyyppinen, jolla on kuvattu YouTubesta löytyvä Max Verstappenin Formula 1 -autolla ajama ratakierros Silverstonen radalla.

Soulilaisyrityksen vastaiskudrone seuraa kohdettaan, kuten esimerkiksi vihollisen räjähdelastissa lentävää dronea, tekonäön eli kamerakuvan perusteella. Kun vihollisdrone on ensin jäänyt Nearhtlabin Counter-UAS -järjestelmän tutkaan, sitä tunnistamaan lähetetään sitä varten erikseen kehitetyt tunnistusdronet. Tämän jälkeen tehdään päätös kohteen tuhoamisesta. Mikäli siihen edetään, lähetetään varsinainen vastaiskudrone matkaan. Saavutettuaan kohteensa se pystyy seuraamaan maaliaan itsenäisesti jopa 500 metrin etäisyydellä. Kun vihollisdrone sitten päätetään tuhota, esimerkiksi asumattoman alueen yläpuolella, annetaan vastaiskudronelle käsky iskeä. Tämän jälkeen drone hyökkää kohteeseensa lähes silmänräpäyksessä: kovan kiihtyvyytensä ja ilmanopeutensa ansiosta lopullinen isku tapahtuu muutamassa sekunnissa. Ainakin lähtökohtaisesti vihollisen tuhoaminen tehdään alhaalta päin lentämällä vastaiskudrone tarkasti ja suoraan päin eliminoitavaa kohdetta.

Nearthlab esitteli järjestelmiään, joihin kuuluu myös maassa sijaitseva viholliskohteen tunnistus ja tuhoaminen, Pyhtään lentokentällä kahden päivän aikana viranomaisille sekä dronealan toimijoille. Demopäivän alustus- ja päätöstilaisuudet järjestettiin Aeronautica Arenassa. Itse presentaatiossa ”vihollisdronea” eli maalina lentänyttä kiinteäsiipistä dronea ei kuitenkaan tuhottu, vaan osuma jätettiin pienen välimatkan päähän. Perusteluina olivat Suomen viranomaismääräykset, mutta oletettavasti myös kustannuksilla oli tekemistä asiassa. Mielenkiintoiseksi Nearthlabin dronetuotannon tekee myös se, ettei laitteista valmistajan mukaan löydy ensimmäistäkään kiinalaista komponenttia – ainakaan kriittisten komponenttien kohdalla ja tietoisesti käytettynä.

Vastadronejärjestelmät lisäävät turvallisuutta maassa ja ilmassa

Vastadronejärjestelmät ovat tulleet osaksi ilmailuturvallisuutta, mutta ne lisäävät turvallisuutta erityisesti maaperällä ja erilaisissa kiinteissä kohteissa. Suomessa vastadronejärjestelmät ovat vielä lastenkengissä. Vaikka uutisissa on ainakin lähes viikoittain havaituista epäselvistä dronelennoista kriittisen infrastruktuurin lähistöillä, ei asian estämiseksi ole tehty suuressa kuvassa juuri mitään. Varsinkaan sillä tasolla, että ei-toivottuja dronelentoja pystyttäisiin ennalta ehkäisemään tehokkaasti tai lähestulkoon lainkaan.

Asian vauhdittamiseksi olisikin syytä kirjoittaa ja käynnistää myös erilaisia tutkimushankkeita. Tässä asiayhteydessä ja maailmanpoliittisessa tilanteessa kaikki kortit on käännettävä ensisijaisesti kotiinpäin. Niin, eikä unohtaa sovi perinteisiäkään suojautumiskeinoja nykyaikaan sovellettuna. Esimerkiksi uusissa modernilla teknologialla varustetuissa toimistorakennuksissa on automaattisesti sulkeutuvat ikkunaverhot estämässä mahdollista droneilla tehtävää vakoilua.

Tärkeintä onkin tunnistaa luotettavasti ja tarvittaessa nopeasti, mikä oikeasti ylittää torjuntakynnyksen. Eikä se ole sama asia kuin uutiskynnys.

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.