Turvallisempia pelastusoperaatioita kaupungissa

Suomalaiset ja norjalaiset tutkijat kehittivät järjestelmän, jolla pelastustoimijat voivat navigoida turvallisesti rakennuksissa operaation aikana.

Kuvassa tutkimusryhmän jäseniä. Keskellä testeissä käytetty referenssiäjräjestelmä, jolla selvitettiin tutkimuksessa kehitetyn menetelmän toimivuutta.
Kuvassa tutkimusryhmän jäseniä. Keskellä testeissä käytetty referenssiäjräjestelmä, jolla selvitettiin tutkimuksessa kehitetyn menetelmän toimivuutta. Vasemmalta alkaen: Nadezda Sokolova, Laura Ruotsalainen, Aiden Morrison, Jesperi Rantanen ja Maija Mäkelä.
Kuva:
Geir Mogen

Pelastustoimijat, kuten esimerkiksi palomiehet sekä puolustusvoimat, tarvitsevat nopeasti ja kaikissa ympäristöissä toimivaa paikannusta. Satelliittipaikannus ei toimi rakennusten sisällä, joten urbaanissa ympäristössä tarvitaan uudenlaisia paikannusjärjestelmiä. 

CANDO-hankkeessa yhdistettiin kansainvälisen yhteistyön avulla kahden huippututkimusryhmän aiemmat tulokset. Niistä kehitettiin ratkaisu, jolla parannetaan operaatioihin osallistuvien henkilöiden turvallisuutta. Ratkaisua voitaisiin hyödyntää esimerkiksi terrorismin vastaisessa toiminnassa.

– Me toimme hankkeeseen osaamisemme jalankulkijan paikannusmenetelmistä sekä kuva-avusteisesta paikannuksesta, ja norjalainen tutkimuskeskus SINTEF puolestaan verkottuneen paikannuksen osalta, kertoo entinen Paikkatietokeskuksen Sensorit ja sisätilanavigointi -tutkimusryhmän vetäjä Laura Ruotsalainen. Ruotsalainen toimii nykyään Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen osaston apulaisprofessorina.

Verkottunessa paikannuksessa saman ryhmän henkilöt tietävät sijaintinsa suhteessa toisiinsa, mikä auttaa tarkentamaan kummankin sijaintia. Jos paikannusta tuotetaan pelkästään yhdellä tekniikalla, virheet alkavat kasvaa nopeasti. Siksi inertiasensoreihin yhdistettiin konenäköä. 

– Jalankulkijan kantamat sensorit mittaavat esimerkiksi käyttäjän kiihtyvyyttä ja käännösnopeutta askel askeleelta, mutta näillä saadaan tarkkaa sijaintitietoa vain rajoitetun ajan. Yhdistämällä älykkäästi eri paikannusmenetelmiä ja sensoreita voidaan kuitenkin saada aikaan ratkaisu, joka toimii luotettavammin ja mukautuu paremmin erilaisiin tilanteisiin, kertoo tutkija Jesperi Rantanen Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta.

Paikannus toimii tuntemattomassakin ympäristössä

Hankkeessa kehitettiin menetelmä, jolla usean henkilön ryhmä voi navigoida sisätiloissa. Hankkeessa tähdättiin kunnianhimoisesti huonetasoiseen paikannustarkkuuteen vähintään 10 minuutin ajan. 

– Projektissa saatiin uusia tuloksia, mutta kohdattiin myöskin haasteita. Saimme parannettua aiempaa tekniikan tasoa huomattavasti. Tutkimus aiheen parissa tulee jatkumaan edelleen, kertoo Ruotsalainen.

Paikannus toteutettiin vain käyttäjän varusteisiin kiinnitettyjen erilaisten sensorien avulla. Paikannus on infrastruktuurista riippumatonta, eikä se tarvitse avukseen mitään rakennuksessa olevaa paikannusvälinettä, kuten WLANia. Tällöin operaatiota suorittavan ryhmän ei myöskään tarvitse tietää, millainen rakennus on sisältä.

Huippututkimusta ja tietojenvaihtoa

Sen lisäksi, että hankkeessa tuotettiin yhdessä uutta, tarkoituksena oli myös kehittää siinä mukana olevien tutkijoiden osaamista. Hankkeessa tuettiin nuoria, tutkijanuraa aloittavia tohtoriopiskelijoita, sekä mahdollistettiin tehostettu tiedonvaihto tutkijoiden välillä. Hanke myös lähensi Norjan ja Suomen tutkimuskeskuksia ja edesauttoi yhteistyötä jatkossa.

– Hanke on mahdollistanut laajemman perehtymisen molempien osapuolten ydinosaamiseen ja tuonut uutta tietoa hyödynnettäväksi myös tulevissa tutkimushankkeissa. Lisäksi nuorille tutkijoille hanke on tarjonnut erinomaisen mahdollisuuden saada arvokasta kokemusta kansainvälisessä tutkimusprojektissa toimimisesta, kertoo tutkija Maija Mäkelä Paikkatietokeskuksesta.

Collaborative Augmented Navigation for Defence Objectives -hanke (CANDO) alkoi huhtikuussa 2018 ja sen tulokset valmistuivat helmikuussa 2020.

CANDO-tutkimushanketta rahoitti Nato. Hankkeessa olivat mukana myös loppukäyttäjät: Suomen maavoimat ja Norjan puolustusvoimien tutkimuskeskus NOBLE (Norwegian Battle Lab & Experimentation).

Lisätietoja

Apulaisprofessori Laura Ruotsalainen 050 556 0761, etunimi.sukunimi@helsinki.fi 

Tutkija Maija Mäkelä, 050 338 7354

Tutkija Jesperi Rantanen, 050 406 2343

Sähköpostit ovat muotoa etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi
 

Uusimmat uutiset ja blogit