Rajavartiolaitos on koelentänyt neljää erilaista miehittämätöntä ilma-alusjärjestelmää Suomessa merellisessä toimintaympäristössä osana Valvonta 2 -hanketta. Tavoitteena oli selvittäää miten uudenlainen valvontateknologia soveltuu vaativiin viranomaistehtäviin ja minkälainen sensorialusta toimisi Itämeren olosuhteissa. Nyt syksyn aikana koelentoja suoritettiin vielä Aeronautics Orbiter 3:lla ja UMS Aero Group AG:n Skeldar V-200 -järjestelmillä.

Rajavartiolaitos rakentaa uutta operatiivista mallia ja kokonaisuutta Suomen tarpeisiin. Siihen kuuluvat miehitetyt helikopterit, joiden operatiivisia kykyjä on kehitetty, uudet MVX-hankkeessa hankittavat valvontalentokoneet, uudet Turva-luokan alukset sekä miehittämättömän ilmailun järjestelmät. Suomelle on siis luvassa ainutlaatuinen suorituskyky Rajavartiolaitoksen, sen sidosryhmien ja koko Suomen tarpeisiin.

Valvonta 2 -hankkeessa Rajavartiolaitoksen ulkovartiolaiva Turvalla koelennettin vuosina 2019-2021 neljää erilaista miehittämätöntä ilma-alusjärjestelmää.

Vuonna 2019 Rajavartiolaitos toteutti valmistajien kanssa koelentoja itävaltalaisen Schiebelin Camcopter S-100 -pienoiskopterilla ja amerikkalaisen Insitun Scan Eagle -lennokilla. Koronapandemia viivästytti hanketta vuodella ja koelentoja jatkettiin elo-syyskuussa 2021. Tuolloin vuorossa olivat israelilainen Auronautics Orbiter 3 -lennokki sekä sveitsiläis-ruotsalainen UMS Aero Group AG:n Skeldar V-200 -pienoiskopteri.

Erilaiset ilma-alukset tarvitsevat erilaisia ratkaisuja. Siinä missä helikopteri kykenee laskeutumaan aluksen kannelle on lennokki otettava kiinni ilmasta puomin päässä olevalla vaijerilla tai lennettävä verkkoon. Kaikkien neljän erilaisen UAS-järjestelmän suorituskykyjä selvitettiin Itämeren olosuhteissa samanlaisella koelento-ohjelmalla niin päivällä kuin yöllä.

Tehtävät koostuivat valvonnasta, kohteiden paikastamisesta sekä tunnistamisesta ja etsintätehtävistä. Niiden suunnittelusta vastasivat useat eri viranomaiset. Skenaariot sisälsivät meri- ja vesialueiden, väylien ja saariston valvontaa, satamissa olevien konttien, öljysäiliöiden ja muiden paikallaan olevien kohteiden tutkimista ja seurantaa sekä ympäristöonnettomuuksien hoitamiseen liittyviä tehtäviä.

Yhteistä näille skenaarioille oli etenkin se, että ne edellyttivät teknologiaa, joka on riittävän ketterä ja toimii mahdollisimman pitkän ajan kerrallaan. UAS-järjestelmät kuljettivat mukanaan erilaista hyötykuormaa joista yleisimmät olivat elektro-optiset sensorit, infrapunakamera, meriliikenteen alusten tunnistemiseen käytettävä AIS-järjestelmä sekä transponderi. Käytössä oli myös optisia ja laseriin perustuvia tutkajärjestelmiä.

"Järjestelmät suoriutuivat niille annetuista tehtävistä hyvin", kertoi projektipäällikkö, majuri (evp) Kari Pajunen Rajavartiolaitoksen esikunnasta.

Itämeri oli kuitenkin haasteellinen toimintaympäristö. Syksyiset sääolosuhteet eli tuulinen ja sateinen sää vaikutti erityisesti lentoonlähtöön ja laskeutumiseen. Myös optisten järjestelmien suorituskyvyt olivat koetuksella sateella.

Rajavartiolaitoksen toimintaympäristössä UAS-järjestelmän tulisi kyetä operointiin ympäri vuoden kaikissa sää- ja valaistusolosuhteissa. Käytännössä se tarkoittaisi toimintakykyä myös sateessa sekä jäätävissä olosuhteissa. Järjestelmäkomponenttien tulisi toimia myös -20 asteen pakkasella ja tuulirajojen osalta toiveet ovat operointikyvystä noin 30 solmun vallitsevassa tuulessa ja tätäkin kovemmissa puuskissa.

Valvonta 2 -hankkeen koelennot toteutettiin ulkovartiolaiva Turvalla, jotta miehittämättömiä ilma-aluksia  kyettiin lennättämään mereltä käsin ja keräämään kokemusta nimenomaan niiden lennättämisestä laivalta. UAS-järjestelmä mahdollisti valvonnan merialueella visuaalisen ja tutkahorisontin taakse tehokkaalla ja nopealla ja joustavalla tavalla ilman oikeaa helikopteria tai ilma-alusta.

Vartiolaiva Turvaa ei kuitenkaan ole varsinaisesti suunniteltu miehittämättömiä ilma-aluksia ajatellen. Turvan etukannella sijaitsee helikopterikansi ja aluksen peräosassa sijaitsee 18 metriä pitkä ja 10 metriä leveä avoin kansitila, jotka molemmat kuitenkin soveltuvat miehittämättömien ilma-alusten laskeutumisiin ja lentoonlähtöihin. Rajavartiolaitoksen tavoitteena on suorittaa operointia takakannelta helikopterikannen sijaan. Kaikki järjestelmä osoittivat kyvyn toimia Turvalta.

Hankkeessa selvitettiin myös toimintamallia, jossa miehittämättömän ilma-alukset toimisivat Turvalta käsin, mutta ohjaaminen suoritettaisiin toisaalla.

Rajavartiolaitos kertoo Valvonta 2 -hankkeen saavuttaneen tavoitteensa tuottaa uutta tietoa Rajavartiolaitokselle sekä projektikumppaneille. Koelennoilla selvisi miten miehittämätön ilma-alus palvelisi sensorialustana mahdollisimman hyvin viranomaisten erilaisia tarpeita pohjoisen Itämeren olosuhteissa.

Miehittämätön ilma-alus nähdään Rajavartiolaitoksella kustannustehokkaana ja operatiivista toimintakykyä olennaisesti tehostavana välineenä.

Keskimatkan miehittämättömissä ilma-aluksissa nähdään olevan paljon potentiaalia juuri merialueiden ja saaristojen valvonnassa.  Miehittämättömät ilma-alukset täydentävät tehokkaasti  olemassa olevien kiinteiden järjestelmien tuottamaa tilannekuvaa. Ne mahdollistavat lisäksi nopean reagoinnin mahdollisissa onnettomuus- ja etsintätilanteissa.

Hankkeessa haetaan ratkaisua, joka palvelisi eri viranomaisten tarpeita. Rajavartiolaitos toteuttaa Valvonta 2 -projektia yhteistyössä Ilmatieteen laitoksen, Liikenne- ja viestintäviraston, maa- ja metsätalousministeriön, Merivoimien, Suomen ympäristökeskuksen, Tullin sekä Väyläviraston kanssa. Projektia on rahoittanut noin miljoonalla eurolla Euroopan meri- ja kalatalousrahasto (European Maritime and Fisheries Fund).

Valvonta 2 -hankkeen koelentojen lisäksi Rajavartiolaitos on käyttänyt purjehduskausilla 2020 ja 2021 Euroopan meriturvallisuusvirasto EMSA:lta lainattua Schiebel S-100 Camcopteria operatiivisissa tehtävissään (uutisemme aiheesta: Rajavartiolaitos saa purjehduskaudelle 2021 käyttöönsä Schiebel S-100 Camcopter -järjestelmän).

Rajavartiolaitoksen tavoitteena on ensivaiheessa hankkia BEST-UAS -hankkeessa (Baltic External Borders Surveillance Technology) yksi miehittämätön ilma-alusjärjestelmä käytettäväksi mm. ulkovartiolaiva Turvalta. Hankinnassa varataan myös optio hankkia kaksi samanlaista järjestelmää vuosina 2022-2023. Kyseisellä aikataululla odotetaan valmistuvaksi myös Rajavartiolaitoksen kaksi uutta Turva-luokan alusta (uutisemme aiheesta: Rajavartiolaitos hankkii miehittämättömän ilmailun järjestelmiä raja- ja meriturvallisuustehtäviin). MH

Aeronautics Orbiter 3

Aeronautics Orbiter 3 on pieni 4,4 siipien kärkivälin ja 30 kg:n maksimilentoonlähtöpainon omaava taktinen lennokki (STUAS, Small Tactical UAS). Sen laajat suorituskyvyt soveltuvat valvontaan, tiedusteluun, tunnistustehtäviin ja maalinosoitukseen eli kaikkiin ISTAR-tehtäviin  (Intelligence Surveillance Target Acquisition and Reconnaissance).

Järjestelmä voi suorittaa tehtävän ilman GPS-signaalia sekä ilman datalinkkiyhteyttä. Ohjaus voidaan toteuttaa myös liikkuvasta kulkuvälineesä käsin.

Katapultilta laukaistava ja verkkoon laskeutuva Orbiter 3 -lennokki saadaan ilmaan jopa seitsemässä minuutissa. Se tarjoaa pitkän seitsemän tunnin toiminta-ajan ja 150 kilometrin operatiivisen toimintamatkan. Orbiter 3 voi kuljettaa 5,5 kg:n hyötykuormaa mukaanlukien stabiloidun elektro-optisen sensorin ja laserosoitin järjestelmän. Orbiter 3:n lentonopeus on noin 130 km/h.

UMS Skeldar V-200

Saabin ja UMS Aero Group AG Skeldar V-200:n tehtäväkenttä on laaja ja se soveltuu esimerkiksi tiedustelu-, tunnistus- ja maalinosoitustehtäviin sekä elektroniseen sodankäyntiin. Muita sovelluksia voisivat olla mm. etsintä- ja pelastustehtävät ja aluevalvonta sekä C4ISR-tarpeiden (Command, Control, Communications, Computers Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) toteuttaminen taistelukentällä.

Skeldar V-200 -järjestelmällä voidaan lentää jopa yli viiden tunnin mittaisia tehtäviä ja datalinkki toimii 200 kilometrin etäisyydelle saakka. Skeldarin lakikorkeus on kolme kilometriä ja maksimi lentonopeus on 140 km/h. Polttoaineena Skeldar käyttää lentokerosiinia.

Monipuolista hyötykuormaa kuten stabiloituja elektro-optisia ja infrapunasensoreita, optista tutkaa, SAR-tutkaa (Synthetic Aperture Radar), spektrikameroita, kommunikaatiolinkkijärjestelmiä tai seurantajärjestelmiä kuljettavan ilma-aluksen maksimilentoonlähtöpaino on 235 kg.

Schiebel Camcopter S-100

Schiebel Camcopter S-100 kykenee vaativiin ISR-tiedustelutehtäviin (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance). Valmistajan mukaan se on kykenevä päivä- ja yölentotoimintaan myös haastavissa sääolosuhteissa ja suoran näköyhteyden ulkopuolella jopa 200 kilometrin päässä maalla ja merellä.

 Lakikorkeutta kopterille luvataan jopa 5500 metriä eli lentopinta 180. Tyypillisessä varustuksessa se kuljettaa 34 kg hyötykuormaa noin 10 tunnin ajan. Polttoaineena Camcopter S-100 käyttää 100LL tai kerosiinia.

Rajavartiolaitoksen koelennoilla Camcopterin hyötykuormana on ollut ainakin L3Harris Wescam MX-10 Electro-Optical/Infrared -pallokamera (EO/IR) ja Overwatch Imaging PT-8 - meritiedustelujärjestelmä. Se käyttää tekoälyä havaittujen maalien luokittelemiseen. Käytössä oli myös Becker Avionics BD406 -hätälähettimen paikannusjärjestelmä.

Laitetoimittaja Schiebel on tehnyt yhteistyötä myös suomalaisen Patrian kanssa. Vuonna 2017 osapuolet kertoivat Patrian CANDL -datalinkin (Compact Airborne Networking Data Link) integroimisesta juuri Schiebel Camcopter S-100 -ilma-alukseen.

Scan Eagle

Boeing Insitu Scan Eagle -lennokin pituus on 1,71 metriä ja siipien kärkiväli on  3,1 metriä. Sen maksimi lentoonlähtöpaino on 26,5 kg ja hyötykuorman kuljetuskyky on 5 kg. Salattu yhteys toimii jopa 100 kilometrin päähän.

Scan Eagle laukaistaan ilmaan katapultilla ja laskeutumisen se tekee SkyHook -järjestelmän avulla eli käytännössä lentämällä päin erityistä vaijeria. Toiminta-aika on merkittävän pitkä 18 tuntia ja lentonopeus noin 150 km/h. Lakikorkeus on 19 500 jalaa eli 5950 metriä.

Hyötykuormana voidaan käyttää elektro-optista EO950 -sensoria ja MWIR-kameraa (Mid Wave Infrared. Esimerkiksi ViDAR-sensorin (Visual Detection and Ranging) avulla Scan Eagle voi kattaa etsintätehvällä noin 24000 kilometrin kokoisen alueen 12 tunnin aikana. Sensori havaitsee ihmisen vedestä yli kolmen kilometrin päästä, kuuden hengen pelastuslautan yli kuuden kilometrin päästä, pienen kuusimetrisen pikaveneen yli 16 kilometrin päästä.

 Lue myös: