Uutiset

Droonit voivat olla uhka turvallisuudelle – tuore tutkimus parantaa droonien tunnistamista

Tutkijoiden tavoitteena on perustaa avoin tietokanta, joka auttaa tutkajärjestelmien ja droonien tunnistustekniikoiden kehittämisessä.
measuring drone RCS in anechoic chamber photo: vasilii semkin/Aalto University / VTT
Droonin tutkapoikkipinta-alan mittausta Aalto-yliopiston radiokaiuttomassa huoneessa: Kuva: Vasilii Semkin

Kauko-ohjattavista ilma-aluksista eli drooneista on tullut suosittuja niin harrastajien kuin viranomaisten ja yritysten keskuudessa. Drooneja hyödynnetään muun muassa pelastustehtäviin, liikennevalvontaan, tavarankuljetukseen ja maanviljelyyn, ja niiden käytön odotetaan kasvavan huippunopeiden 5G-tietoliikenneyhteyksien myötä.

Vilkastunut drooniliikenne voi kuitenkin olla myös uhka ihmisten yksityisyydelle, turvallisuudelle ja omaisuudelle. Viime vuosina droonien lennättäminen on aiheuttanut useita vaaratilanteita esimerkiksi lentokentillä. On pelätty, että niiden käyttö voi yleistyä rikollisessa toiminnassa ja terroristi-iskuissa.

Droonien käyttöä voidaan valvoa muun muassa tutkateknologialla. Niiden tunnistaminen tutkahavainnoista voi kuitenkin olla vaikeaa, sillä droonit ovat usein pienikokoisia ja niiden valmistukseen käytetään eri materiaaleja, jotka heijastavat tutkan radiosignaaleja eri tavoin.

Aalto-yliopiston, belgialaisen UCLouvain-yliopiston ja New Yorkin yliopiston tutkijat ovat keränneet laajan tutkamittausaineiston parantaakseen droonien havaitsemista ja tunnistamista. Tutkijat mittasivat Aalto-yliopiston kaiuttomassa huoneessa usean eri markkinoilla olevan ja itsevalmistetun droonimallin tutkapoikkipinta-alan (Radar Cross Section, RCS), joka kertoo, miten kohde heijastaa tutkan lähettämiä radiosignaaleja. RCS-tiedosta voidaan tunnistaa kohteen koko, muoto ja materiaalit.

Yllä olevalla videolla tutkijat kertovat, miksi droonien tunnistaminen on tärkeää ja miten tutkateknologiaa voidaan hyödyntää tunnistamisessa.

”Mittasimme droonien tutkapoikkipinta-aloja useilla millimetriaaltojen eri taajuuksilla ymmärtääksemme paremmin, miten drooneja havaitaan ja miten niiden eri malleja ja materiaaleja tunnistetaan. Uskomme, että keräämäämme dataa voidaan käyttää perustana droonitietokannalle. Siksi kaikki mittaustuloksemme julkaistaan tutkimusartikkelin yhteydessä”, sanoo tutkimusta vetänyt tutkija Vasilii Semkin.

Kerättyä aineistoa voidaan käyttää tutkijoiden mukaan esimerkiksi tutkajärjestelmien ja droonien tunnistukseen liittyvän koneälyn kehittämisessä.

”Tehokkaille tavoille valvoa droonien käyttöä on suuri tarve. Tavoitteenamme on jatkaa tutkimustyötä ja tehdä mittauksia useammilla droonimalleilla ja taajuuksilla sekä erilaisissa ympäristöissä”, Semkin sanoo.

Tutkijat esittävät, että tulevaisuudessa myös 5G-verkon tukiasemia voitaisiin hyödyntää valvonnassa.

”Kehitämme Aalto-yliopistossa millimetriaaltoalueen langatonta tiedonsiirtotekniikkaa, jota voidaan käyttää tiedonsiirron lisäksi ympäristön havaitsemiseen tutkan tavoin. Tekniikan avulla millimetriaaltoalueen 5G-tukiasemat voisivat havaita muun muassa drooneja”, kertoo Aalto-yliopiston radiotieteen professori Ville Viikari.

Tutkimus on julkaistu IEEE Access -tutkimusjulkaisun Millimeter-wave and Terahertz Propagation Channel Modeling and Applications -erikoisosiossa.

Mittausdata on avoimesti saatavilla täällä.

V. Semkin et al., "Analyzing Radar Cross Section Signatures of Diverse Drone Models at mmWave Frequencies," in IEEE Access, vol. 8, pp. 48958-48969, 2020.

Lisätiedot:

Tutkija, tekniikan tohtori Vasilii Semkin
[email protected]
puh. 040 1990275
VTT

Professori Ville Viikari
[email protected]
Puh. 0504135458
Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu

Lue lisää

dsc_0170_fi_fi.jpg

5G-verkoista apua lennokkien havaitsemiseen

Aalto-yliopistossa ja Tampereen teknillisessä yliopistossa on tutkittu mahdollisuuksia havaita lennokkeja tehokkkaasti käyttämällä hyväksi tulevaisuuden 5G-viestintäjärjestelmiä.

Uutiset
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Hanna-Kaisa Korolaisen väitöskirjan The Making of Inspiration sisäaukeama.
Palkitut, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto ARTS Booksille kultaa kansainvälisessä ICMA-kilpailussa sekä tieteellisten että oppikirjojen sarjassa

Neljä Aalto ARTS Booksin kirjaa palkittiin ICMA (International Creative Media Award) -kilpailun kirjojen osiossa.
Professor Jens Schmidt opening the first Aalto Alumni Strategy Circle. Audience in the front.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto Alumni Strategy Circle -tapahtumassa jaettiin fuusioiden ja yrityskauppojen parhaita käytäntöjä

Aalto Alumni Strategy Circle kokoaa yhteen strategia-alan ammattilaisia ja yritysjohtajia oppimaan ja vaihtamaan ajatuksia strategian ajankohtaisista aiheista.
Alustatalouden faktat ja myytit studiossa Heli Koski, Jussi Mäkinen, Timo Seppälä ja William von der Pahlen
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Alustasääntelyn kiemuroissa – Alustatalouden F&M ruotii digitaalisten markkinoiden sääntelyä

Digitaalisia markkinoita pyritään sääntelemään EU-tasolla, mutta nyt sääntelyä uhkaa olla jo niin paljon, että kuluttajien ja yritysten on vaikea saada niistä selkoa.
Anne Sunikka Dipolissa tietokoneen ääressä.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Laatua yhdessä – Yliopisto tukee avoimen tieteen kulttuuria

Tutkijalle on tarjolla tietoa, koulutusta ja tukea avoimesta tutkimustuotosten julkaisemisesta