Drones – of onbemande systemen zoals ze officieel heten – worden steeds vaker gebruikt, zowel door professionals als hobbyisten. Dit creëert niet alleen nieuwe mogelijkheden maar het brengt ook nieuwe bedreigingen met zich mee. Want sommige bedrijven en overheden willen geen drones boven hun hoofd. Vier bedrijven hebben innovatieve oplossingen bedacht om die bedreigingen het hoofd te bieden. Daarnaast worden ook low tech-oplossingen toegepast: getrainde vogels halen drones uit de lucht.
Uit cijfers van de Inspectie Leefomgeving Nederland (ILT) van het ministerie van Infrastructuur en Milieu blijkt dat er in de eerste helft van 2016 al meer incidenten met recreatieve drones waren dan in heel vorig jaar: 39 om 15. Tweemaal viel een recreatieve drone door het dak van een huis, ook beschadigde een drone een auto. Een traumahelikopter kon niet landen, omdat er iemand met een drone bezig was.
Drones gebruikt door kwaadwillenden
Naast de risico’s vanwege achteloze recreatieve drone-piloten dringt het besef door dat drones door kwaadwillenden kunnen worden ingezet. In het Verenigd Koninkrijk hebben drones mobiele telefoons en wapens over gevangenishekken gevlogen, in Mexico zijn ze ingezet voor drugstransporten. Luchtvaartorganisaties vrezen voor fatale ongelukken als er geen strengere regels komen en trokken aan de bel bij het kabinet.
Naar aanleiding hiervan heeft staatssecretaris Dijksma van Infrastructuur en Milieu maatregelen aangekondigd. Het is dus belangrijk om op sommige momenten en plekken drones vroegtijdig op te sporen of te neutraliseren. Vier bedrijven hebben met financiële ondersteuning van SBIR, een ontwikkelingsregeling uitgevoerd door Rijksdienst voor Onder- nemend Nederland (RVO.nl), hun ideeën en producten op het gebied van beveiliging tegen drones verder ontwikkeld. Daarbij richten de bedrijven Robin Radar en Microflown zich op detectie en identificatie. Dronatec en Delft Dynamics houden zich bezig met het neutraliseren (storen en/of vangen) van drones.
Radar detecteert drones
Reageren op de mogelijke dreiging van onbemande vliegende systemen start met het vroegtijdig herkennen ervan. Daarvoor ontwikkelde het bedrijf Robin Radar een radarsysteem dat drones op grote afstanden detecteert en identificeert. “De radar is in staat om drones op kilometers afstand te detecteren en op meer dan één kilometer te onderscheiden van vogels”, vertelt R&D-manager Gerben Pakkert.
Robin Radar Systems verwierf recentelijk een tweede plaats in de MKB Innovatie Top 100 van de Kamer van Koophandel en schaart zich hiermee bij de innovatiefste bedrijven van Nederland. De onderneming is volledig gericht op het ontwikkelen van unieke software om met relatief goedkope radarsystemen kleine doelen te kunnen detecteren.
Detectiesystemen op Schiphol
Robin Radar ontwikkelt en exploiteert ook vogeldetectiesystemen voor de luchtvaart en windmolenparken die al op negentien plekken in Europa worden gebruikt, waaronder Schiphol. Het detecteren van drones is voor het bedrijf een nieuwe product-markt-combinatie die als zeer kansrijk wordt gezien. Pakkert: “De dronedetectieradar is door ons begin 2016 gelanceerd en inmiddels toegepast ter beveiliging van onder meer de G7-top en geleverd aan klanten in Engeland, Duitsland en Zwitserland.”
Goed ‘luisteren’ naar drones
Voor plekken die moeilijk in kaart zijn te brengen, bijvoorbeeld tussen gebouwen, is goed ‘luisteren’ naar drones een oplossing om drones op te sporen. Het bedrijf Microflown heeft hiervoor een akoestisch dronelocalisatiesysteem bedacht, onder de naam SKYSENTRY. De richtingsgevoelige akoestische sensor maakt het mogelijk om heel nauwkeurig in een bepaalde richting te luisteren.
Om de flexibiliteit te verbeteren, kunnen de sensoren optioneel op speciaal ontwikkelde Perch & Listen-multicopters worden geïnstalleerd die snel naar lastig bereikbare plekken kunnen vliegen om daar te landen en te luisteren. Omdat een drone relatief stil is en in stadse omgevingen sprake is van vele soorten achtergrondlawaai, wordt op basis van statistische informatie vastgesteld of er een drone vliegt en zo ja, in welke richting.
Verstedelijkt gebied beschermen met drones
“Gebruikelijke geluidsmetingen meten de drukfluctuaties. De Microflown-sensor maakt gebruik van de beweging van de luchtdeeltjes en meet de snelheid ervan. Hierdoor zijn de geluidsmetingen in bepaalde omstandigheden nauwkeuriger dan traditionele metingen”, vertelt Alex Koers, directeur van Microflown AVISA. “De maximale ‘range’ is een kilometer en het systeem is vooral bedoeld om belangrijke gebieden of gebouwen adequaat te beschermen.
Het systeem wordt onder meer ingezet bij de beveiliging van twee residenties van buitenlandse premiers. SKYSENTRY kan een verstedelijkt gebied beschermen, niet alleen door drones te lokaliseren, maar ook waarnemen waar geweerschoten en explosies plaatsvinden. Het systeem wordt daartoe sinds medio 2016 ingezet in een hoofdstad op het westelijk halfrond.”
Drones ‘in de war brengen’
Drones neutraliseren ofwel interveniëren door gebruik te maken van High Power Microwave-technologie (HPM). Dat is volgens Dronatec een effectieve manier om verschillende soorten commerciële drones met diverse besturingssystemen op afstand te kunnen stoppen, om zo schade tot een minimum te beperken.
Michiel Maathuis, mede-oprichter van Dronatec, legt uit hoe het werkt: “Een elektromagnetische pulse wordt via de antenne de gewenste richting opgestuurd. Die pulse richt zich op een radiofrequentie, waarop de drone een overload aan informatie krijgt. Processoren weten niet meer welke opdracht als eerste uitgevoerd moet worden. Daardoor stopt de drone.”
Dronatec kan de drone daadwerkelijk in de lucht uitschakelen, maar het is ook mogelijk met radiofrequentiebarrière te zorgen dat de drone niet in een bepaald gebied kan komen. Maathuis: “Beide producten zijn in vaste en mobiele varianten beschikbaar. Dronatec kan worden ingezet tijdens de beveiliging van belangrijke evenementen maar ook ter bescherming van kritische infrastructuur zoals vliegvelden, militaire sites en overheidsgebouwen.”
Dronatec kan worden ingezet tijdens de beveiliging van belangrijke evenementen maar ook ter bescherming van kritische infrastructuur zoals vliegvelden, militaire sites en overheidsgebouwen.
Kansrijke ontwikkeling op gebied van security
Volgens Maathuis begint het besef door te dringen dat security niet alleen over 2D gaat maar zeker ook over 3D. “In een voetbalstadion of bij een event met veel mensen kun je niet meer volstaan met hekken. Als je wilt bevatten wat er in de toekomst met drones mogelijk is, moet je begrijpen wat er gebeurt op het gebied van kunstmatige intelligentie en robotica. Veel van de ontwikkelingen daar zullen terug zijn te vinden bij vliegende robots, wat drones uiteindelijk zijn.”
Hierbij is volgens Maathuis wat de wetgever doet voor een groot deel bepalend. “Het is belangrijk dat de wetgever begrijpt dat er een kansrijke ontwikkeling gaande is waarin ook bedreigingen zitten, maar dat je niet alles kapot moet regelen. Als het lukt om de wetgeving en de infrastructuur slim te regelen, faciliteer je ontwikkelingen en een hele industrie waaruit veel investeringen en werkgelegenheid gaan voortkomen.”
Vangen met schietnetten
Door het afschieten van schietnetten vanuit een onbemande helikopter, de DroneCatcher, is Delft Dynamics erin geslaagd om vanuit de lucht langzaam vliegende en stilhangende drones te vangen en veilig en gecontroleerd te verwijderen. Na detectie van een ongewenst systeem door middel van bijvoorbeeld radar, akoestische signalering, elektro-optische camera’s en/of een menselijke waarnemer wordt aan de hand van de doorgegeven coördinaten snel een DroneCatcher in de buurt van het gedetecteerde systeem gebracht.
Hierna kan met behulp van camerabeelden het schietnet op het systeem gericht worden, waarna vanaf de grond met een commando het schietnet wordt afgeschoten. Afhankelijk van het gewicht van de gevangen drone kan deze veilig in het net aan een kabel meegenomen worden door de DroneCatcher. Bij een zwaardere ‘gevangene’ kan gebruik worden gemaakt van een parachute voor een zachte landing. In de eerste fase is een schietnetsysteem geïntegreerd onder een daarvoor aangepaste multicopter, de RH4 Spyder. Gezien de terugslag bij het afschieten is stapsgewijs getest hoe de multicopter reageert in de vlucht. Uiteindelijk is succesvol een schietnet afgeschoten vanaf de Spyder, waarmee een andere drone gevangen werd.
Vogels vangen drones
Het bedrijf Guard from Above traint voor de Nationale Politie roofvogels om ongewenste drones te onderscheppen. Arenden worden getraind om drones in de lucht ‘beet te pakken’ en naar een speciale plek op de grond te vliegen. Een low tech-oplossing voor een high tech-probleem. De roofvogel ziet de drone als een prooi die hij naar een voor hem veilige locatie vervoert waar hij zijn prooi afschermt.
Nu de eerste vogels zijn geslaagd voor hun examen, heeft de politie zelf roofvogelkuikens van de Amerikaanse zeearend gekocht. Die moeten volgend jaar zomer getraind zijn om vliegtuigjes te vangen. Hoeveel vogels er in opleiding gaan, is om veiligheidsredenen niet bekend, in ieder geval zullen ze over het land verspreid worden om de ‘aanvliegtijd’ zo kort mogelijk te houden. Guard from Above zal ook een aantal specifiek geselecteerde agenten opleiden tot ‘birdhandler’ (vogelgeleider).
Drones verjagen vogels op de luchthaven
Het kan ook andersom, want behalve vogels die drones vangen, zijn er ook drones die vogels verjagen. Deze mechanische roofvogels, Robirds genoemd, worden boven vliegvelden ingezet als vogelverschrikkers. “We hebben twee verschillende ‘roofvogels’ ontwikkeld”, vertelt operationeel manager Robert Jonker van Clear Flight Solutions.
“Een slechtvalk om kleine en middelgrote vogels te verjagen en een zeearend voor grotere vogels zoals ganzen en zwanen. De slechtvalk en de zeearend vliegen nu met succes boven het Duitse vliegveld Weeze. Clear Flight Solutions voert oriënterende gesprekken met luchthaven Schiphol en binnenkort start een proef in Frankrijk in samenwerking met de luchtvaartautoriteiten.”
> Lees ook Dull, dirty en dangerous? Drones!