Så fungerar drönaren och dess funktioner – allmän kunskap om drönare

Drönare är en vardagligare benämning för det som mer korrekt kallas för obemannade luftfartyg eller obemannade luftfartygssystem – det vill säga luftfartyg som styrs antingen automatiskt, självständigt eller av fjärrpilot på distans. 

Drönare finns i alla möjliga storlekar och kan väga alltifrån något hundratal gram till flera tusentals kilo. De kan flygas i olika syften – privat, kommersiellt och polisiärt eller i annan offentlig verksamhet. De kan också se ut på olika sätt, till exempel som den vanligare helikopterliknande multirotorn eller multikoptern, eller som den mer flygplansliknande drönaren med fasta vingar.

De två typerna skiljer sig inte bara genom design och konstruktion utan också i syfte. Ofta flyger man multirotordrönare för att kunna fotografera eller filma från luften, medan drönare med fasta vingar oftare används till att mäta, kartlägga eller övervaka större områden.
Figur 28

Att lära sig hantera ett drönarsystem innebär att man måste lära sig att förstå och underhålla en hel apparat med interna och externa system samt tjänster med alla dess funktioner, inställningar och risker. Vissa kanske bara upplevs som teknikaliteter, medan andra är helt nödvändiga för att flygningen överhuvudtaget ska kunna göras. Men du behöver hur som helst känna till alla delar och veta hur du ska hantera dem för att flygningen ska kunna göras på ett så säkert och korrekt sätt som möjligt.

Drönare med propellrar

Drönare kan ha olika antal propellrar, som tillsammans med motorernas varierande varvtal skapar lyftkraft och förflyttning. I normalfall har drönaren fyra armar och fyra propellrar: två propellrar snurrar medurs (CW/Clockwise) och två propellrar snurrar moturs (CCW/Counter clockwise). På så sätt blir den totala rotationskraften neutral. Om en drönare har fler än en propeller kallas den för multirotor eller multikopter.

Det är viktigt att propellrarna sitter på rätt plats. En felaktig montering av dem innebär omedelbar krasch. I de flesta drönarsystem går det inte att sätta propellrarna fel, men det är viktigt att kontrollera att de sitter fast ordentligt. Propellrarna utsätts för hög belastning och det kan lätt uppstå sprickor, så ta också för vana att alltid känna över propellerbladen före start genom att försiktigt böja dem.

Drönare med fasta vingar

KDet finns drönare som har fasta vingar. Oftast har de då enbart en eller två propellrar och både ett annat syfte och funktion än den vanligare multirotordrönaren.
Den största skillnaden mellan en drönare med fasta vingar och en multirotor är att den förstnämnda snarare liknar ett flygplan än en helikopter till designen. Dessa drönare kan både nå en längre räckvidd och flygtid än multirotordrönare och dessutom komma upp i högre hastigheter. Dock behöver de en start- och landningsbana, eftersom de kastas igång.

Vingarna på den här typen av drönare kan göra så att ett motorhaveri slutar bättre. Till skillnad från en multirotor – som i värsta fall bara faller rak ner mot marken – kan dessa luftfartyg segla i luften av vingarna och på så sätt få en mjukare landning. Däremot kan den inte på samma sätt som en multirotor stå och hovra på ett och samma ställe i luften. Den kan inte heller lika lätt väja för eventuella hinder som plötsligt dyker upp.

Kameran på drönare med fasta vingar sitter ofta helt fast eller i en tvåaxlad gimbal, riktad nedåt, vilket kan vara bra i de fall du vill övervaka eller kartlägga och mäta stora områden. Så är ditt syfte att filma eller fotografera kanske en multirotor med rörlig gimbal är bättre. Mer om det läser du längre ner.
Värt att nämna är att det finns hybridvarianter där drönare med fasta vingar har fler än två propellrar.

Radiosändaren – drönarens ratt

Radiosändaren kommunicerar med drönaren och hanterar bland annat dess förflyttning och kamerafunktioner. Om kontakten från radiosändaren bryts, har många drönare som funktion att den efter några sekunder automatiskt flyger tillbaka till startpositionen och landar. Det är i så fall en standardinställning som går att ändra om så önskas.

Antennernas placering är extra viktig vid flygning på längre avstånd. Det är antennernas långsidor som ska peka mot drönaren, inte spetsarna. (Spetsarna saknar sändnings- och mottagningsförmåga).

Radiosändaren kommunicerar med drönaren via radiovågor med olika frekvenser

Drönaren och den tillhörande radiosändaren är normalt sammanlänkade via radiolänk på 2,4 Ghz och 5,8 Ghz. Ju högre frekvensen är, desto mer data kan skickas med kort fördröjning men med kortare räckvidd till följd. En frekvens på 2,4 Ghz är tillräcklig för att inom laglig effektgräns på 125 mW sända styrning och HD-video (1080i) på avstånd upp till 4 km.Det är inte tillåtet att använda högre sändningseffekt eller en kraftigare riktantenn för att uppnå längre räckvidd.
Ghz-bandet är känsligt för fysiska hinder och det är därför viktigt att säkerställa fri sikt mellan radiosändaren och drönaren. Det blir viktigare och känsligare vid längre avstånd.

Radiosändaren behöver inte kommunicera med drönaren via Ghz-frekvenser utan kan också i vissa fall göra det genom 4G-nät och en dator.

Mer information om tillåtna frekvenser och effektnivåer för drönarflygning [linkki: https://traficom.fi/sv/kommunikation/radiotillstand-och-radiofrekvenser/planering-och-anvandning-av-frekvenser-7-0]"

Identifiera drönaren från marken

Fjärridentifiering är till för att till exempel polis och andra myndigheter ska kunna identifiera drönaren i luften och få information om bland annat dess märkning, registrering och operatör.

Drönaren följer dig

Följ-mig-läge är en funktion som finns hos multirotordrönare. Precis som det låter går funktionen ut på att drönaren automatiskt följer dig eller din radiosändare. Om du har aktiverat det här läget, får ditt luftfartyg inte befinna sig mer än 50 meter ifrån dig.

Håller koll på gränser i luftrummet

Alla typer av drönarsystem, förutom C0 och C4, i den öppna kategorin ska efter den 1 juli 2020 vara utrustade med en så kallad geomedvetenhet. Denna funktion går ut på att du som är fjärrpilot ska kunna få information om till exempel gränser i luftrummet i förhållande till din drönares position och höjd. Dessutom ska du kunna bli varnad vid eventuella överträdelser i luftrummet.

NOTAM – information om vad som sker i luftrummet

NOTAM står för “notice to airmen”, det vill säga “meddelande till flygare” på svenska. Det är en tjänst som löpande publicerar viktig information om vad som sker i luftrummet. NOTAM är till för alla typer av piloter och är ett måste även för dig som är drönarpilot i den öppna kategorin så att du kan ta hänsyn till eventuella varningar och flygförbudsområden när du planerar din rutt.

NOTAM-meddelanden finns på webbplatsen för Trafikstyrningsbolag Fintraffic Ab:s informationstjänst för luftfarten: www.ais.fi. Aviamaps-tjänster erbjuder NOTAM-information i form av en karttjänst på webbplatsen www.aviamaps.com. Om det finns begränsningar inom området där du planerar flyga, syns de i karttjänsten. Beakta begränsningarna och ändra på rutten eller tidpunkten för din flygning.

AIP – information för luftfarten

AIP (aeronautical information publication) är en faktasamling med information för luftfarten, som du ska ta del av innan du börjar flygningen. De flesta länder har och ger ut en nationell AIP med information om förutsättningarna för att kunna flyga till, från eller över länders luftrum och flygplatser.

I Finland ger Trafikstyrningsbolag Fintraffic Ab:s informationstjänst för luftfarten ut Finlands luftfartshandbok som finns på webbplatsen: https://www.ais.fi/ais/aip/fi/index.htm.

RTH – drönaren flyger hem automatiskt

En vanlig funktion vid flygning med drönare är RTH (return to home). Det är en funktion som går ut på att drönaren självständigt flyger tillbaka till startpositionen eller radiosändaren, beroende på vilken inställning du gjort.

Om kommunikationen mellan drönaren och radiosändaren bryts under ett antal sekunder, kan RTH träda in som en skyddsåtgärd. Drönaren kommer då att på angiven minimihöjd flyga hem till startposition och landa automatiskt.

Det är viktigt att förstå att höjden som drönaren flyger hem på alltid är i relation till sin startposition. Drönaren förstår alltså inte den faktiska höjden från marken, så kollisioner med exempelvis master eller höga berg kan ske, om de är i vägen när drönaren är på väg tillbaka till startposition. Vissa drönare har dock antikollisionssensorer som kan se och undvika hinder.

RTH-funktionen kan också aktiveras manuellt av dig som är fjärrpilot. Det är bra om du skulle tappa orienteringen på drönaren eller om videolänken skulle brytas. Använd inte RTH vid problem med drönarens kompass.

Kalibrera drönarens inbyggda kompass

Att kalibrera den inbyggda kompassen (magnetometern) är absolut nödvändigt för att drönarsystemet ska känna av jordens magnetfält på platsen. Om en kalibrering utförs felaktigt eller inte alls på en ny plats, kan det i värsta fall leda till haveri och att drönaren uppvisar oregelbundna och ofrivilliga rörelser. Hur du utför en så kallad kompasskalibrering hittar du under “Checklistor” i slutet av kapitel 5: Operativa procedurer.

Håller kameran stabil

En gimbal har till uppgift att motverka drönarens rörelser och vibrationer under flygning för en inbyggd eller externt monterad kamera. Resultatet blir en horisontellt rak bild utan skakningar. För att tekniken ska fungera är det viktigt att varje axel som ska balanseras är i absolut balans. Drönare med fasta vingar har inte alltid gimbal men oftast en fast kamera riktad nedåt, beroende på syftet med flygningen.

Hantering av drönarens batterier

Alla C-märkta drönare, förutom C4, måste drivas av elektricitet och kräver därför batterier för att kunna flygas. Vad gäller privatbyggda drönare kan det förekomma andra krav. Batterier är känsliga och kräver speciell behandling. Bland annat kan kyla vara skadligt och de behöver därför förvaras så nära rumstemperatur som möjligt före varje flygning. Ett bra tips är att ha dem i innerfickan på sin jacka. Ett kallt batteri har sämre kapacitet och kan i värsta fall orsaka att drönarsystemet havererar. Vissa drönare har inbyggt skydd som mäter batteriets temperatur och ger varningar och förslag till åtgärder vid exempelvis för kall drift. Strunta inte i varningarna utan ta dem på allvar! Vissa drönarsystem kan också förvärma batterierna före flygning.

Om du inte tänker flyga med din drönare på nytt genast, ladda batterierna enligt tillverkarens anvisningar till en passlig batterinivå (lagringsläge/storage voltage) efter varje flygning. Kom ihåg att försäkra en passlig laddningsnivå för batterierna även under lugnare flygperioder och förvara batterierna på ett svalt och brandsäkert ställe, aldrig i direkt solljus.

Många moderna drönarbatterier har ett speciellt lagringsläge: om nästa flygning inte sker inom tio dagar, laddas batteriet delvis ur automatiskt. Detta görs för att skydda batterierna som kan ta skada om de ligger fullt laddade en längre tid.

Om batterierna ligger förvarade med en låg laddningsnivå på under tio procent, kan de ta permanent skada och vara farliga att flyga med. Batteriets laddningsförmåga försvagas, och även om det ser ut som att batteriet är fulladdat så kan batteriets strömavgivning sluta snabbt och utan varning. Därför är det viktigt att ladda batterierna till den lagringsnivå som tillverkaren rekommenderar så snart som möjligt efter flygning.

Li-Po (litium polymer)- och Li-ion (litiumjon)-batterier är de vanligaste typerna av batterier i drönarsystem.  Li-Po/Li-ion-batterier kräver en speciell typ av brandsläckare. Förutom egenskaperna av en vanlig pulversläckare måste släckaren också kyla ner det brinnande objektet. Bränder i Li-Po/Li-ion-batterier kan också släckas med stora mängder vatten. Ta reda på vilka typer av batterier ditt system har och vilken typ av släckare det kräver.

Drönarens drivkraft

Alla C-klassade drönare som ingår i den öppna kategorin, förutom C4, måste som sagt drivas av elektricitet. Vad som då är viktigt är att se till att strömmen som skapas inuti drönaren inte kan ge skadliga elchocker till dig eller någon annan. Därför ställs det specifika krav på tillverkaren, beroende på vilken C-märkning din drönare har. Kolla upp vad som gäller för din drönare. Hemmabyggda drönare har dock inte några krav på att drivas av elektricitet.

Dessutom ska du som är fjärrpilot i god tid bli varnad om batterinivån börjar bli låg. Det är ett måste för att du på ett så säkert sätt som möjligt ska kunna landa i tid.

Måste ha belysning

För att förbättra drönarens synlighet vid flygningar i mörker, och särskilt för att göra det möjligt för en person på marken att enkelt skilja drönaren från bemannade luftfartyg, bör ett grönt blinkande ljus vara aktiverat.