Stort NORCE-prosjekt: Utvikler droneradar som måler snødybde over store områder

Forskningsinstituttet NORCE har lenge vært blant Norges ledende aktører når det gjelder droner. Nå har de utviklet en radar som monteres på droner for å måle snødybde. Dette ble omtalt i Dronenytt (se hele sendingen under).

– Det er en bredbåndet radar spesielt utviklet for å måle snø-parametere fra en luftbåren plattform. Den bruker mikrobølger for å måle tilbakespredningen fra snø, en metode som kan sammenlignes med et ekkolodd. Med dette kan vi avbilde snøprofilen, utdyper Rolf Ole Jenssen til Dronemagasinet. Han er ingeniør ved NORCE og doktorgradsstipendiat ved Universitetet i Tromsø, og står bak utviklingen av radaren.

– Dataen kan potensielt brukes til flere applikasjoner: Kartlegging av snødekke og volumestimater, estimering av skredfare basert på lagdelingen eller deteksjon av begravde objekter i snø for å nevne noen, forteller han.

Teamet fra NORCE, fra venstre Rolf Ole Jenssen , Tore Riise, Eirik Malnes, Markus Eckerstorfer og Hannah Ming Sui Wickers. Her ser du utstyret som i dag brukes for manuell innmåling og vurdering av snø og til venstre dronen og sensoren som testes ut. Foto: Anders Martinsen

Dette innebærer at sensoren kan være hensiktsmessig for alle aktører som driver med overvåking og monitorering av snø, som for eksempel beredskapsetater, naturforvaltere og energiselskaper.

Mange gevinster  

NORCE innbefatter flere kunnskapsmiljøer, blant annet tidligere Norut, som begynte å ta i bruk droner allerede i 2005. De har hatt spesiell fokus på forskning i nordområdene, og det er også på Svalbard de utfører testene med den nye radaren.

Manuell innmåling av snødybder er svært tidkrevende, og kan også være forbundet med risiko. Spesielt i områder hvor du også må vurdere om det er fare for isbjørn. Foto: Anders Martinsen

Den tradisjonelle metoden for å måle snødybde er med blant annet målestav. På Svalbard bruker NORCE en slik stav med bølgeleder og GPS-tagging for å gjøre kontrollmålinger over deler av området. Det finnes også bakkeradarer som blant annet kan monteres på scooter.

Slike målinger kan være en tidkrevende jobb. Ved å bruke sin selvbygde oktokopter-drone som kan gjøre opptil 1000 målinger i sekundet, oppnår NORCE flere gevinster.

– Fordelene med dronen er evnen til å dekke store områder, utføre autonome oppdrag og komme til i skredterreng eller bresprekker som ville vært risikable for menneskelig personell, sier Jenssen.

Siste sjekk før dronen skal i luften. Dronen og sensoren er bygget av NORCE. Her er utvikleren av sensoren, Rolf Ove Jenssen i gang med montering av sensoren før avgang. Foto: Anders Martinsen

Kan brukes i landbruk

Teknologien fungerer altså ved at antennene sender ut et elektromagnetisk pulssignal. Deretter tas tiden på hvor lang tid det tar å få refleksjoner tilbake. Man har målt dybde på nesten seks meter, og treffsikkerheten er innenfor fem centimeter.

Jenssen tror applikasjonene for den dronemonterte radaren er mange og at det er flere formål som ennå ikke er oppdaget.

– Utenom snø-applikasjoner kan den brukes i flere sammenhenger i landbruket, blant annet til å estimere jordfuktighet. Det er også eksempler på at man kan detektere landminer, sier han.

– Hva kreves av dronen som skal anvendes?

– Dronen må være i stand til å bære nyttelasten. I skrivende stund veier radarsystemet cirka tre kilo. Ellers må dronen kunne fly i utfordrende vær, der vind og ising er sentrale utfordringer, sier Jenssen.

Luftig perspektiv. Det er store gevinster med å flytte sensoren opp fra bakken og til et luftfartøy. Store områder kan dekkes raskt og effektivt. Foto: Anders Martinsen

Godt validert

NORCE-prosjektet har gått over flere år, og er støttet av Norsk forskningsråd. Det er en del av SIOS-paraplyen – Svalbard Integrated Observation Systems – et stort arbeid som dekker mange forskjellige målinger på Svalbard.

Foreløpig er droneradaren en prototype.

– Det er et system under kontinuerlig utvikling, som begynner å bli godt integrert på droneplattformen – og godt validert. Forhåpentligvis vil det bli en tjeneste etter hvert, sier Jenssen.