Når industri, infrastruktur og samfunn beveger seg inn i stadig mer utilgjengelige og værutsatte områder, øker både risikoen og behovet for presis kunnskap.
Mange av de største utfordringene ligger skjult under overflaten – i snø, jord, is og berg.
Det er nettopp her SINTEF setter inn droner med avanserte sensorer. De er utstyrt med både radar, magnetikk og kameraer.
– Målet vårt er å gi bedre beslutningsgrunnlag samtidig som vi reduserer både risiko og miljøpåvirkning. Droner gjør det mulig å samle inn detaljerte data der det tidligere har vært farlig, tidkrevende eller umulig, sier Madeline Lee, som er forsker.
Avslører skredfare og beregner strømproduksjon
En av nøkkelteknologiene er dronebåret georadar, også kalt ground penetrating radar (GPR). Radaren sender elektromagnetiske signaler ned i snø eller bakken og gir et detaljert bilde av lagdeling og strukturer under overflaten.
– Droner gjør det mulig å samle inn detaljerte data der det tidligere har vært farlig, tidkrevende eller umulig.
I et samarbeidsprosjekt med NGI og Statens vegvesen har SINTEF brukt droner med georadar til å kartlegge dybde, fuktighet og risiko i snølagene i norske fjellområder. Resultatet er som et røntgenbilde av snølagene – over hele fjellsider, ikke bare der det er mulig å grave snøprofiler.
Hvordan er skredfaren her? Dronen gir forskere “røntgenbilder” av snølagene. Foto: SINTEF
– Vi kan identifisere lag som er kritiske for skredfare, og vi kan gjøre det gjentatte ganger gjennom sesongen langs eksakt samme flyrute. Det gir helt ny kunnskap om hvordan snøen utvikler seg over tid, sier Bastien Dupuy, seniorforsker.
Metodene og teknologiene som tas i bruk er utviklet av SINTEF og har stor verdi for flere samfunnsområder.
For skredvarsling gir teknologien bedre oversikt uten at observatører må ut i utsatte heng. For kraftsektoren betyr mer presise målinger av snøens vanninnhold økt nøyaktighet i prognoser for vårflom og produksjonsplanlegging.
På sikt kan metodene også gi viktig innsikt i hvordan klimaendringer påvirker snøforhold, smelting og risiko i fjellområder og Arktis.
Flyr med tungt utstyr
I SINTEFs dronelab utvikles også selve droneplattformene. Noen er optimalisert for fotogrammetri og høyoppløselige 3D-modeller av terreng. Andre er bygget for å bære tunge sensorer – opptil åtte kilo – som georadar og magnetometre.
Droneforskere. Fra venstre: Seniorforsker Bastien Dupuy, forsker Madeline Lee og forsker Arnt Grøver. Foto: Olav Spanne
– Vi har både kort- og langtrekkende droner, og jobber nå med løsninger som kan holde seg i lufta svært lenge, blant annet ved bruk av hydrogenceller. Det åpner for helt nye måter å overvåke store områder på, sier forskerne, forteller Bastien Dupuy. Fra snø og skred til forurensning og krigsrester.
– Vi har både kort- og langtrekkende droner, og jobber nå med løsninger som kan holde seg i lufta svært lenge, blant annet ved bruk av hydrogenceller.
Sensorporteføljen stopper ikke ved radar. Med magnetometre kan dronene også brukes til å kartlegge jordforurensning, finne metalliske objekter i grunnen, beskytte sivilbefolkninger gjennom å påvise krigsrester. Den kan også brukes til å understøtte mineralutvinning og i bygg- og anleggsprosjekter.
- Her kan du lese mer om hydrogendronen som SINTEF utvikler
Fellesnevneren er behovet for presis informasjon i krevende omgivelser – og ønsket om å redusere både risiko og naturinngrep.
Forskerne jobber nå med automatisert tolkning av sensordata ved hjelp av maskinlæring, samt mer autonome flyplaner som prioriterer områder med størst informasjonsverdi.
Ambisjonen er å gjøre dronestøttet geofysikk til et robust og skalerbart verktøy for både næringsliv, forvaltning og beredskap. Da må teknologien være både presis, trygg og enkel å ta i bruk, ifølge forskerne.
