Testen met U-space in Nederland: dit staat er te gebeuren

In de toekomst moet U-space gaan zorgen voor een ordentelijke afhandeling van al het onbemande en bemande luchtverkeer in hetzelfde luchtruim. Maar voordat het zover is, moet er eerst het nodige in de praktijk getest worden. Binnenkort zullen er in het kader van het Europese project AMU-LED daarom diverse testvluchten plaatsvinden in Amsterdam, Enschede en Rotterdam. Projectcoördinator Marta Tojal Castro van Koninklijke NLR vertelt wat er te gebeuren staat.

Testvluchten

Drones die pakketjes afleveren, inspecties uitvoeren, spoedeisende medische goederen overbrengen of zelfs personen vervoeren. En dat allemaal in stedelijk gebied. Dat is de belofte van Urban Air Mobility (UAM), vrij vertaald stedelijke luchtmobiliteit. Om UAM mogelijk te maken is er behoefte aan een sterk geautomatiseerde luchtverkeersleiding voor drones. Dat heet unmanned traffic management (UTM), of in de Europese context: U-space.

U-space moet ervoor zorgen dat drones die geheel automatisch of buiten het zicht van de piloot (BVLOS) vliegen dat op een veilige manier kunnen doen. Alleen dan worden bovenstaande toepassingen mogelijk. Daarnaast speelt publieke acceptatie een grote rol. Want wat vinden mensen eigenlijk van die overvliegende drones? Welke toepassingen ziet men wel of juist niet zitten? En hoe zit het met geluidsoverlast en visuele verstoring?

Al deze aspecten komen samen in het project Air Mobility Urban – Large Experimental Demonstrations (AMU-LED), een H2020-project van de Europese Commissie. Over AMU-LED verscheen in november 2021 al een uitgebreid artikel op Dronewatch. Binnenkort is het eindelijk tijd voor de verschillende testvluchten en demonstraties in Nederland die onderdeel uitmaken van dit project: in Amsterdam, Enschede en Rotterdam om precies te zijn. NLR speelt daarbij een leidende rol in de technische coördinatie.

Amsterdam: publieke acceptatie van UAM

Als eerste staat misschien wel het belangrijkste onderwerp op het programma: de publieke acceptatie van UAM. Want als inwoners van een stad al die toekomstig overvliegende drones om wat voor reden dan ook niet zien zitten, dan is het gauw afgelopen met de toepassingen. Om die reden wordt er begin augustus in Amsterdam onderzocht hoe het publiek aankijkt tegen de verschillende drones en hun toepassingen.

Daartoe vinden er tussen een en vijf augustus een aantal testvluchten met drones plaats in Amsterdam. Eerst zonder publiek, boven het hoofdkantoor van NLR in het zuidwesten van Amsterdam, daarna met publiek, boven het Marineterrein in het centrum van de hoofdstad. Daarbij worden verschillende scenario’s uitgevoerd, met (zogenaamd) een pakketbezorgende drone, een politiedrone die een surveillance uitvoert en een drone die met spoed een medische lading overvliegt.

Technisch gezien is de demonstratie spannend omdat er op een gegeven moment meerdere drones (een Tarot 690 hexacopter en een gesimuleerd toestel) in hetzelfde luchtruim zullen vliegen. Bovendien spelen de vluchten zich af in het gecontroleerde luchtruim van Schiphol en lopen er mogelijk mensen rond op het terrein. Tojal Castro: “Allemaal factoren waar rekening mee gehouden moet worden. En dan moet het weer ook nog meewerken. Het is zeer uitdagend om die reden.”

Om het U-space-onderdeel ‘tactical conflict resolution’ te testen zal een denkbeeldige drone met spoedeisende medische goederen tijdens de test het vlieggebied naderen, komend vanuit het OLVG in Amsterdam Oost. Het U-space-systeem zal maatregelen nemen om een conflictsituatie te vermijden. Daartoe krijgt de dronepiloot op locatie een waarschuwing te zien in zijn display en moet hij voorrang verlenen aan de naderende drone. Eenzelfde test wordt gedaan terwijl een drone op de automatische piloot vliegt, terwijl een andere handmatig bestuurde drone nadert. Dan moet het systeem zelfstandig de ingreep uitvoeren.

Om inzicht te krijgen in de mate van publieke acceptatie wordt een focusgroep bestaande uit twintig personen van verschillende leeftijdsgroepen, kennisniveaus en leefsituaties samengesteld. Een deel van de focusgroep zal meekijken met het systeem dat de drones aanstuurt, een ander deel zal alleen de vliegbewegingen te zien krijgen. De focusgroep krijgt voor en na de demo’s een serie vragen. Niet alleen met betrekking tot veiligheid, privacy, geluidsoverlast en horizonvervuiling, maar ook met betrekking tot de wenselijkheid van bepaalde toepassingen. Op die manier moet duidelijk worden of en hoe de perceptie van het publiek ten aanzien van UAM verandert, als men meer inzicht krijgt in hoe het werkt.

“Het is eigenlijk jammer dat toeschouwers en mensen in de focusgroep alleen het topje van de ijsberg meekrijgen”, vertelt Tojal Castro. “Achter de schermen komt er gigantisch veel kijken bij deze demonstratie, aan papierwerk, vergunningen, samenwerking, noem maar op. Maar dat zie je eigenlijk niet af aan de vluchten zelf. Vanwege de complexiteit voeren we eerst soortgelijke testvluchten uit boven het NLR-gebouw, waar geen omstanders kunnen komen.”

Enschede: impact van UAM

Tijdens de tweede serie testvluchten in Nederland in het kader van AMU-LED staat in de week erna een ander vraagstuk op de agenda: de sociale impact van UAM. Hoe kunnen drones ingepast worden in de werkzaamheden van bijvoorbeeld politie of brandweer? Wat zijn de mogelijkheden en hoe vertalen die zich naar de praktijk van hulpverleners? Hiervoor staat een serie oefenvluchten boven het oefenterrein van Space53 bij Enschede op het programma.

Als onderdeel van deze demonstratie komen er drie scenario’s aan bod, waarbij verschillende functies van U-space getest worden. Denk aan het afgeven van klaringen, het strategisch bijsturen van conflicterende dronevluchten en het omgaan met vluchten met hoge prioriteit – zoals in het geval van een medische drone met een spoedzending aan boord.

Een deel van de vluchten vindt binnen het zicht van de piloot plaats (VLOS), een ander deel buiten het zicht (BVLOS). Voor de communicatie met de drones wordt er gebruik gemaakt van 4G. Gezien de nabijheid van vliegveld Twente zal er radiocontact zijn met de luchtverkeersleiding. De onderlinge communicatie vindt op een decentrale manier plaats. Getest zal worden of U-space-services zoals actuele luchtruiminformatie, posities van andere luchtvaartuigen en weerinformatie via een IP-netwerk gebruikt kunnen worden door de betrokken operators.

De vluchten in Enschede – geleid door Space53 – worden uitgevoerd boven gecontroleerd grondgebied, dus zonder aanwezigheid van publiek. “Bij deze testvluchten ligt de focus op wat er technisch mogelijk is, niet zozeer op publieke acceptatie”, aldus Tojal Castro.

Rotterdam: haalbaarheid van UAM

De derde serie testen en demonstraties, uit te voeren in en rond Rotterdam en het Rotterdamse havengebied gepland op 16 augustus, betreffen de haalbaarheid van UAM. Het voornaamste doel is om een idee te krijgen van hoe het totale UAM-ecosysteem er uiteindelijk uit zou kunnen zien. Dus naast het vervoeren van goederen door middel van onbemande luchtvaartuigen en inspectievluchten ook personenvervoer. En dat in samenspel met andere luchtruimgebruikers, zoals de traumaheli van de ANWB.

Bij de demonstraties in Rotterdam komt zelfs personenvervoer aan de orde: één van de use cases betreft het vervoer van personen vanuit een locatie in de Rotterdamse haven naar Rotterdam The Hague Airport, met de tweepersoons dronetaxi EH216 van EHang. Omwille van de veiligheid en de vergunningen zullen er weliswaar geen personen aan boord zijn en ook zal niet het hele traject daadwerkelijk gevlogen worden (een deel wordt gesimuleerd), maar het zal wel de eerste keer zijn dat een elektrisch aangedreven multirotor van deze omvang in het Nederlandse luchtruim vliegt.

Ook in Rotterdam komt de medische delivery drone om de hoek kijken. In dit geval gaat het om de Avy Aera, van het initiatief Medical Drone Service, die buiten het zicht van de piloot in en uit de CTR van de luchthaven zal vliegen. Daarnaast zal er een commerciële delivery drone van Avy rondvliegen in de Maasvlakte. Verder wordt een incident nagebootst, waarbij ook de brandweer gaat vliegen. Tactische (in-flight) deconflictie wordt dan gedemonstreerd. Voor het begeleiden van de vluchten wordt gebruik gemaakt van het UTM-systeem van Altitude Angel in combinatie met het AirHub Drone Operations Center.

Ten behoeve van de veiligheid zal er een tijdelijke no-flyzone voor ander luchtverkeer (TGB) worden ingesteld. De Provincie Zuid-Holland heeft toestemming gegeven om met de EHang 216 incidenteel gebruik te maken van Heliport Pistoolhaven t.b.v. het AMU-LED project. De Inspectie Leefomgeving en Transport (ILT) moet nog definitieve toestemming geven voor de vlucht met de EH216, dus het blijft spannend of het door kan gaan. Deze demonstratie wordt door AirHub gecoördineerd in samenwerking met Havenbedrijf Rotterdam.

Lange weg te gaan

Ook al vormen de proefvluchten in Amsterdam, Enschede en Rotterdam een belangrijke opmaat naar geautomatiseerde luchtverkeersleiding aan drones, toch is er nog een zeer lange weg te gaan, denkt Tojal Castro. “Nu nog zijn alle demonstraties zeer complex, er komt veel kijken bij relatief simpele vluchten. In de toekomst moet het allemaal veel eenvoudiger werken. Maar voordat het zover is dat U-space daadwerkelijk gebruikt kan worden, zijn we misschien wel tien jaar verder.”

Met name de ontwikkeling van de onderliggende platformen vergt nog een gigantische inspanning. “Systemen voor USSP’s zijn weliswaar volop in ontwikkeling, maar het zal nog veel werk kosten om deze op hetzelfde niveau te krijgen als de systemen van de bemande luchtverkeersleiding. Dat is wel iets dat alle betrokkenen in de sector zich moeten beseffen, dat we met zijn allen samen moeten werken om van U-space een succes te maken”, licht Tojal Castro toe.

Hoe groot de eerste stapjes op weg naar U-space precies zijn geworden, dat wordt duidelijk op de eindbijeenkomst op 23 augustus. Dan zal NLR samen met Space53 en AirHub de belangrijkste resultaten van de demonstratievluchten in Nederland presenteren, tijdens een bijeenkomst in Rotterdam.

Kijk voor meer informatie over de diensten die NLR levert aan professionele drone-operators op nlr.nl/dronecentre.