Til hovedinnhold

Norsk droneteknologi har hjulpet soldater i Afghanistan

– Når du er i krig og det smeller rundt ørene dine, kan du ikke vente.

Hvalstad/Tek.no: En kort kjøretur sørover fra Oslo ligger noe så sjeldent som en norsk suksess innen flyvende forsvarsteknologi. På få år har selskapet, som heter Prox Dynamics, gått fra å være en liten oppstartsbedrift til et større selskap som har sikret seg troverdighet og kontrakter hos noen av verdens største militære makter.

Det har selskapet greid ved å utvikle et knøttlite, selvstyrt rekognoseringshelikopter. Med en vekt på utrolige 18 gram og en lengde på bare 12 centimeter har selskapet likevel klart å klemme inn tre full HD-kameraer, GPS, gyroer, radiolink og mye mer høyteknologisk utstyr som lar soldatene i detalj se hva som skjer foran dem – før de selv rykker inn i en farlig situasjon.

Teknologien har allerede rukket å bli en betydelig resurs i krigssituasjoner:

sitat"Det gir deg en trygghet til å ta de riktige avgjørelsene når det brenner"

– Fra du trykker på knappene og åpner skjermen er du i lufta på under to minutter. Soldaten må ikke planlegge i forkant, det er opp til den individuelle personen å bruke teknologien slik han eller henne vil, forteller Thomas Torjussen, key account manager i Prox Dynamics, til Tek.no.

Foto: Prox Dynamics

Vi møter ham på hovedkontoret ved Hvalstad, sammen med selskapets sjef for forretningsutvikling, Ole Aguirre. Begge to har selv tjenestegjort i forsvaret, og deltatt i kampene i Afghanistan. De har selv sett og opplevd situasjonene der utstyr som det Prox Dynamics leverer kunne ha hjulpet dem til å ta bedre avgjørelser:

– Når du er på taktisk nivå og det smeller rundt ørene dine, så skal du helst ikke vente på at en general eller oberst i HQ forteller deg at «om en time så får du inn en eller annen kapasitet som forteller deg hvor fienden er». Det er kritisk at du vinner de første fem minuttene. Med helikopteret vårt får du resursen i lufta på to minutter. Da vet du hvor trusselen er, du vet hvor de sivile er, og da vet du hvor du skal trekke deg ut. Det gir deg en trygghet til å ta de riktige avgjørelsene når det brenner som faen, sier Aguirre.

– De større UAV-ene har så klart andre gode egenskaper, men som soldat er du i slike situasjoner opptatt av hva som skjer 400 meter foran deg, og alt som skjer bortenfor en kilometer kunne like gjerne vært en mil unna. Det er ikke det i horisonten du da tenker på.

Saken fortsetter under videoen. Les mer om utviklingen av dronen i denne artikkelen.

Selskapet opplever for tiden et stort påtrykk av ordrer. Bare fra 2011 til 2012 steg omsetningen med ti-gangeren, og selv om det ikke går like raskt akkurat nå så er veksten solid. Det amerikanske forsvaret tester den, britene bruker den og det norske forsvaret har vært med å utvikle den. Men det er ikke bare militæret som er interessert; både politi, brannvesen og redningsarbeidere rundt om i verden forespør teknologi av denne typen.

Det som startet med et leketøy har nå utviklet seg til å være en fullt fungerende og moden, selvstyrt UAV som brukes aktivt i stridssituasjoner. Navnet er Black Hornet, og finnes i dag i to varianter. PD-100 er den første, som har tre HD-kameraer i snuta. Den andre heter PD-100 T og har ett HD-kamera og ett nattkamera i front.

Men planene til Prox Dynamics stopper på ingen måte her. Farkosten skal integreres i taktiske kjøretøy, og på sikt kan man kanskje se for seg svermer av slike små droner, som med stor grad av autonomitet raskt kan gjennomsøke bygninger eller områder uten å utsette mennesker for fare eller trusler.

Selvstyrt og harmløs

Thomas Torjussen, key account manager i Prox Dynamics. Foto: Kristoffer Møllevik, Tek.no

Akkurat hva de skal definere Black Hornet som, en drone, UAV, helikopter eller sensor, er noe selskapet åpenbart har pønsket mye på. Både UAV og drone har blitt utrykk med belastning og arv som gjerne viser til noe annet enn det Prox Dynamics har laget – om det så er snakk om dronefilming eller UAV-angrep i krig.

– Vi blir også tatt for å være mye større om vi sier at det er en UAV. Vi er små, har kun kameraer, og vi kaller det derfor for en flyvende sensor. Den klassifiseres også som «iboende trygg», som betyr at den er helt trygg å fly uansett hva du gjør, og er unntatt fra flere lands Luftfartsmyndigheters bestemmelser om flyvende farkoster, sier Aguirre.

Siden helikopteret kun veier 18 gram og flyr med en relativt lav hastighet, er det så godt som umulig å skade noen med det. Risikoen ved en kollisjon eller styrt vil først og fremst være skader på selve helikopteret, ikke mennesker, dyr eller objekter.

sitat"Vi jobbet gjennom hele natten for å fikse programvaren, og dagen etter kunne vi gjennomføre en vellykket demonstrasjon. Det var starten på eventyret."

At den skulle være såpass liten og trygg uansett bruk var ett av designkriteriene som ble satt fra starten av. Det henger også sammen med et annet kriterium; at hvem som helst skal kunne opperere den. Det skal ikke være nødvendig med flere måneders trening for å kunne ta den i bruk, slik at den i felt ville vært forbeholdt ekspertene.

– Den skal være tilgjengelig for hvem som helst, når som helst. Når datteren min var fire år fløy hun et helt oppdrag med den, bare med pappa som «side-pilot». Det skal svært lite trening til for å klare å operere denne lille farkosten, poengterer Aguirre.

Black Hornet har nemlig en komplett autopilot ombord, som gjør at det til enhver tid egentlig er helikopteret som styrer seg selv. Det eneste du kan gjøre er å forteller den om den skal kjøre fremover, tilbake eller til siden, også tar helikopteret seg av resten. Selv om et vindkast dytter den ut av kurs, vil dronene helt på egenhånd rette seg opp igjen og ta seg tilbake til der den burde være.

Den samme autopiloten gjør det også mulig for helikopteret å selv returnere når den begynner å gå tom for strøm. Dette er teknologi som også er tilgjengelig i kommersielle droner i dag, og fungerer i bunn og grunn ved at systemet lytter til GPS-posisjonen til basestasjonen.

– Men om det er viktigere for operasjonen at helikopteret står på målet, kan du overstyre dette. Da vil den henge der helt til det kun er nok batteri igjen til at den kan lande sakte og rolig, og så får du eventuelt komme tilbake og hente den igjen senere, sier Torjussen.

Ekstrem bildestabilisering

Foto: Prox Dynamics

Han gir oss en demonstrasjon av de to Black Hornet-modellene. Først sender han opp PD-100, som har tre HD-kameraer ombord. De tre kameraene er identiske, men filmer i forskjellig vinkel. Et ønske fra brukermiljøet var nemlig at det skulle være mulig å tilte kameraet opp og ned, uten å bevege dronen. På store helikoptre og droner løses dette ved å montere på mye mekanikk som lar kameraet rotere, men slikt er det ikke plass til i denne lille krabaten. De tre kameraene utgjør ikke mer enn et gram samlet sett, så om de hadde måtte legge til mekanikk ville det dratt vekten opp betraktelig.

Løsningen ble derfor å montere på tre små kameraer i forskjellige vinkler. Det ene ser rett frem, et annet nesten rett ned og det tredje ligger midt i mellom, og operatøren kan da veksle mellom disse for å tilte bildet opp og ned.

Vi får dessverre ikke muligheten til å vise bildene fra flyvningen som video, da Prox Dynamics ikke ønsker å dele for mye informasjon om akkurat hva skjermen viser. Men vi fikk lov til å se det med egne øyne, og kan bekrefte at bildekvaliteten oppriktig er god for formålet. Det som imponerte oss mest var hvor god bildestabiliseringen er. Selv om helikopteret ble ristet godt av vinden mens vi stod ute i det tette snøværet, holdt den bildet veldig stabilt og godt, noe som gjorde det enkelt å få et detaljert oversiktsbilde av området.

Videostrømmen fra de tre kameraene lagres kontinuerlig i basestasjonen, og kan studeres i ettertid. Mens helikopteret er i lufta kan operatøren ta et bilde og studere dette mens helikopteret henger stille i luften. Med stillbildet er det også mulig å justere kontraster og eksponering, for å få frem detaljer som ligger skjult.

Torjussen sender så opp Black Hornet PD-100 T, som har et termisk kamera sammen med ett HD-kamera.

Også her viser bildet oss tydelig hva som skjer i området, og varme biler som suser frem på den lille bilveien like ved lyser tydelig opp – selv når dronen henger 10-15 meter oppe i lufta. Det termiske kameraet har fire forskjellige visningsmoduser, som fremkaller varmeforskjellene på forskjellige måter – slik at du får forskjellige muligheter til å få frem detaljer.

Foto: Prox Dynamics

I tillegg har systemet en funksjon som lager en sammenstilt bilde der informasjonen fra både HD-kameraet og det termiske kameraet legges oppå hverandre. Dette gjør det mulig å for eksempel se konturene på en mursteinsvegg når man flyr i mørket.

For å få overblikk

I dag har flere nasjoner tatt systemet i bruk på en rekke forskjellige måter:

– Stridssituasjoner er den ekstreme situasjonen, der du egentlig ikke skal gå inn, med mindre du absolutt må. Problemet i Afghanistan, spesielt i perioden mellom 2009 og 2011, var veldig ofte bakhold eller IED-er; hjemmelagde bomber som ligger på veien og tar ut biler eller andre kjøretøy, eller som for eksempel detoneres i det soldatene går rundt et hushjørne, sier Aguirre.

– Allierte soldater fant måter å beskytte seg på, som å bygge bedre armerte biler, men da økte jo bare fienden sprengladningene. Du kan armere deg ut av mye, men det er en grense. Som individ kan du jo til slutt ikke bevege deg om du har 50 kilo armering foran på vesten og 100 bak. Det går ikke, du får ikke gjort noe effektivt: du får ikke løst oppdraget ditt.

Det var her Prox Dynamics så et behov. Fremfor å armere soldater og biler fra topp til tå, var det et alternativ som ofte ville hjelpe, nemlig å rett og slett få et overblikk. Å kunne se over åskanten før man kjørte frem, eller å se rundt et hushjørne uten å måtte stikke hodet frem. Noe lite og enkelt som gir soldatene muligheten til å sjekke at de neste 50 meterne er trygge.

Disse enkle kablene som ligger i veien avslører at en veibombe trolig er like ved. Foto: Prox Dynamics

Black Hornet har blitt brukt mye til å kontrollere veibanen for veibomber. Basert på erfaring, tips fra lokale og direkte observasjoner har soldatene ofte en antakelse om omtrent hvor en veibombe kan befinne seg.

–Opprørene har ulike metoder for advare og markere for lokalbefolkningen om hvor det plasseres veibomber. Det er indikasjoner som dette som forteller soldatene at de må undersøke veien, før de kan rykke frem, forteller Torjussen.

Fremfor å sende frem en robot, som er både stor og dyr om den sprenges, sender man da bare ut helikopteret. Den kan sveve bare noen titalls centimeter over stedet der de tror minen ligger, og studere situasjonen.

– Ved å kombinere video og snapshot-funksjonen kan man oppdage ledninger eller kabler som ligger synlig i veibanen. I tillegg har du jo den termiske sensoren, som vil vise varmeforskjellen om mina eller bomben nettopp er gravd ned, sier Aguirre.

Startet med et leketøy

Historien om hvordan dette knøttlille, helnorske helikopteret ble til tar oss tilbake til forrige tiår. Gründeren av Prox Dynamics, Petter Muren, jobbet da som teamleder i Tandberg – selskapet som var ledende på videokonferanse og som ble kjøpt opp av Cisco. Siden barndommen hadde han drevet med leketøyshelikoptre, med en drøm om å lage noe som kunne fly som innsekter, fritt i luften.

Parallelt med ingeniørjobben i Tanberg opparbeidet han seg en serie av patenter på teknologi for slike helikoptre, og utviklet etterhvert det første koaksialt styrte lekehelikopteret – altså et helikopter uten halerotor, men med to rotorer på toppen som motvirker hverandre og stabiliserer helikopteret. Det er disse du i dag kan plukke opp for noen hundrelapper i mange butikker, og Muren tjente godt på patentene sine.

– På et tidspunkt sa han vel at han måtte gjøre noe større ut av det. Han fikk så med seg barndomsvennen Dag Henning Paulsen, som hadde vært F16-pilot i mange år, og Trygve Marton og Geir Morten Mellem som begge var kollegaer av Petter i Tandberg og eksperter på mikrofoner og transmisjon av video, og startet opp. Så kom han etterhvert borti sånne som meg, som har en operativ bakgrunn, forteller Aguirre.

I starten var selskapet helt avhengig av kapitalen Muren selv satt på, og investeringsmidler fra Geir Førre – som i dag er selskapets største eier. Etterhvert fikk de også støtte fra både Innovasjon Norge, forskningsrådet og kontrakter med forsvarets forskningsinstitutt for å lage en flygende sensor som kunne bæres av en soldat.

sitat"Den tåler en konstant vind på 8 – 10 meter per sekund, og vindkast på opptil 12 meter per sekund. Men vi har fløyet i vind som er mye verre enn det."

Hittil har selskapet laget en rekke prototyper, men én ting har alltid vært den samme: størrelsen. I motsetning til det utviklingsløpet mange andre velger, der man starter med å få alt utstyret til å fungere sammen i en stor forpakning, og så krympe det, låste Muren størrelsen fra første dag. Han satset heller på at teknologien de måtte ha på plass, som kameraene, etterhvert ville krympe og bli så små at han enkelt ville få plass til dem. Han fikk rett, og etterhvert som smarttelefonene tok av ble kameraene både langt mindre og langt bedre.

– De designet selve radiolinken fra bunnen av selv. Etterhvert som antenner, GPS-er, akselerometre og mikroprosesser ble mindre og bedre, kom dette også på – sammen med autopiloten, forteller Aguirre.

Selve radiolinken, altså datakommunikasjonen mellom helikopteret og basestasjonen, er de spesielt stolt av. Selskapet reklamerer med at den er «jamming resistant», altså at det skal være svært vanskelig å forstyrre eller blokkere kommunikasjonen med jammere. De skal allerede ha hatt situasjoner i felten der frekvenser er blokkert, uten at det påvirket Black Hornet.

Gjennombruddet på Kypros

Pakken en soldat må bære på seg. Foto: Kristoffer Møllevik, Tek.no

Med en fungerende og flyvende prototype klar skulle 2010 bli året da selskapet virkelig gjorde et gjennombrudd. Britene hadde fått nyss i det lille norske prosjektet, samtidig som situasjonen i Afghanistan påtrengte et behov for teknologi som lot soldatene se over åskanter, gjerder og hustak, uten at de måtte stikke huet ut. Soldatene ønsket hverken å bli sett, eller å bli dratt inn i en kamp de ikke ville ha.

– Ofte er sånn at man som soldat ikke tar sjanser. Man åpner for eksempel ikke dører i en spent situasjon, man sprenger dem ned. Da risikerer man å skade både uskyldige mennesker og buskap, og selv om ikke liv går tapt kan man risikere å sette en hel familie tilbake til start. Det var også mange unge soldater der nede, uten mye erfaring og med et ønske om å ikke måtte ta liv. Det som dessverre skjedde da var at de selv havnet i en konflikt der de endte opp med å reagere for sent, fordi de ikke klarte å se trusselen på forhånd. Når du da er i krig så vil du da miste liv, sier Aguirre.

Det britiske eventyret for selskapet begynte med en demonstrasjon på en militærleir i Bristol, sør-vest i England. I leiren stod det en gammel kirke som ble brukt som øvelsesarena. Prox Dynamics, som på den tiden bare var 8–9 ansatte, tok med seg prototypen sin inn i kirkebygningen for å vise dem frem, der de ville være skjult fra konkurrerende bedrifter.

Demonstrasjonen gikk bra, noe som var viktig for selskapet. Selv om de hadde mange bilder og videoer av det lille helikopteret i aksjon, slet de rett og slett med å få det militære systemet til å tro på produktet. Tro på at det var ekte, og tro på å at det ville fungere godt etter militær standard.

I samme tidsperiode skulle selskapet holde det som viste seg å bli en langt mer intens demonstrasjon på Kypros, der britiske Afghanistan-soldater kom inn rett fra felten for å teste utstyret. Muren og noen kollegaer dro ned dagen før, men da de ankom viste det seg at en software-bug gjorde at helikopteret ikke ville fungere. Ingeniørene jobbet gjennom hele natten for å fikse programvaren, og dagen etter kunne de gjennomføre en vellykket demonstrasjon.

De to demonstrasjonene beviste for britene at teknologien fungerte. En kontrakt verd i underkant av 200 millioner norske kroner ble signert med Prox Dynamics britiske distributør, Marlborough Communications, bare tre år etter at den første prototypen var ferdig, og med mindre enn ti mennesker på laget. I dag, fire år senere, teller Prox Dynamics nærmere 70 ansatte

Etterhvert kom også amerikanerne med i et forskningssamarbeid, da Prox Dynamics kom inn for å utvikle landets egen nanosensor. De har fått en fot innenfor, men det gjør ikke arbeidet med å fange interessen til Pentagon noe lettere:

– Det er alltid er en oppoverbakke. Vi blir hele tiden møtt med at dette er noe vi ikke vil få til. Vi må overbevise alle, ikke bare en eller to. Jeg har selv reist til Afghanistan og trent opp allierte der nede i bruk av helikopteret, og de tror det fungerer når de ser det, både soldater og oberster, men vi må klare å overbevise alle i kjeden før de kjøper noe, sier Aguirre

Håndlaget i Norge

Selskapet er fortsatt helnorsk, men de jobber med å bygge opp en produksjonsbase i USA – landet som helt klart er det heteste markedet for selskapet. Her har de også allerede etablert et amerikansk datterselskap, Prox Dynamics Inc., som står på egne ben.

Selve helikopteret er den klart dyreste delen av systemet, som også består av en basestasjon der helikoptrene kan lades og informasjonen lagres, samt en skjerm og kontroller.

Nøyaktig hva systemet koster avhenger veldig av hvor mange enheter som blir kjøpt inn om gangen, med Torjussen opplyser at selve helikopteret – uten resten av systemet – gjerne koster fra 50 000 kroner og oppover. Det er iallfall den summen du kan se på som et tap, om du mister selve farkosten.

Årsaken til at den koster såpass mye, er at den foreløpig bygges for hånd:

– Det er mye arbeid under mikroskopet, så det er ikke komponentene som koster penger. Den så veldig liten, og når vi må følge militære standarder i forhold til støt og fall, må vi foreløpig lage den for hånd, sier Aguirre, og fortsetter

– Men tanken er at den i fremtiden kan brukes som en engangsenhet, at du kan bruke den på en måte som gjør at du kan la den forsvinne uten at du må tenke på kostnaden. For at det skal bli mulig må produksjonskostnaden betydelig ned, men vi tror vi etterhvert vil komme opp i et høyt nok volum som gjør at vi kan presse prisen ned.

Og det er ikke mangel på planer for hva de skal gjøre med den lille UAV-en, for å gjøre den aktuell for flere. Prox Dynamics ønsker å integrere systemet i biler og pansrede kjøretøy, slik at det kan opereres fra innsiden av et kjøretøy samtidig som informasjonen fra helikopteret deles med de andre militære systemene

Samtidig er det ikke bare militæret som snuser på løsningen:

– Brannvesenet i Østfold og Follo har kjøpt Black Hornet med termisk kamera, og er i gang med å se på hvordan de kan bruke den. Tanken er at første brannmann på stedet sender den opp i lufta for å se hvor varmekilden i huset som brenner er, og om det fortsatt er mennesker i huset, slik at de får mer informasjon om hvor de skal sette inn resursene, sier Torjussen.

Da Black Hornet foreløpig er helt avhengig av GPS-dekning må den holde seg utendørs og kikke inn vinduer. Den kan ennå ikke fly innendørs uten GPS-dekning, men planen fremover er å videreutvikle autopiloten til et system som kan lese hindringer uten GPS-signalet, slik at den kan fly innendørs.

Drømmer om en selvstyrt sverm

Foto: Prox Dynamics

Det er ikke den eneste fremtidsplanen selskapet har. Det neste store prosjektet blir å lage det Prox Dynamics selv kaller en familie av systemer, altså sensorer som jobber alene på individnivå, men samtidig også sammen som en gruppe.

Drømmescenarioet for flere lands forsvar er det som kalles «swarming». Dette betyr at du for eksempel sender ut en helt sverm med Black Hornet-UAVer, som sammen og selvstyrt søker gjennom en hel bygning etter både fiender og ofre, for så å rapportere tilbake til soldater eller redningsarbeidere hvor faren er eller hjelpen trengs.

Et annet drømmescenario er at en sverm av slike nano-UAVer kan beskytte en hel tropp med soldater og utstyr som beveger seg fremover i terrenget. Om flere droner sammen danner en stor sirkel rundt troppen, kan de kontinuerlig overvåke og se etter farer, og på den måten klarere nye områder som trygge.

Men vil oppgaven til Black Hornet alltid handle om å observere, er det aktuelt å utstyre den med forsvarsteknologi? Ikke nødvendigvis eksplosiver, men noe for å beskytte?

– Det tviler jeg veldig sterkt på at vi kommer til å gjøre. Forsvarsmekanismer mot andre UAV-er er så klart en mulighet, fordi vi ønsker å holde oss konstant flyvende, men å lage det her til et våpen er ikke sannsynlig, sier Aguirre, før kollegaen følger opp:

– Det er mange gode grunner til det. Det ene er at vi selv ikke ønsker å jobbe med våpen, og det andre er at vi også er underlagt eksportkontrollregimet til Utenriksdepartementet.

sitat"Å lage det her til et våpen er ikke sannsynlig"

Og om du skulle ha noen titusener til overs, og ønsker å kjøpe deg en slik liten UAV privat, blir det neppe mulig:

– Vi selger ikke til det kommersielle markedet, og det er ikke planen i fremtiden, avslutter Aguirre.

Les mer om den knøttlille dronen:
Derfor har den ikke et større batteri og lengre rekkevidde »

Les også
Androiden «Han» kan holde øyekontakt, føre samtaler og lese ansiktsuttrykk
Les også
Tar patent på «Star Wars-teknologi»
Les også
Vil gjøre kjøp og salg superenkelt
Les også
Slik holder dronene seg i lufta
Les også
Tidlig prototype ble angrepet av parringsklare bier
annonse