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Mikro-Drohnen: Die fliegenden Krisenmanager


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Mikro-Drohnen: Die fliegenden Krisenmanager

Buschbrände, Strassenunruhen, Natur- oder menschengemachte Katastrophen – ein fliegender Roboter kann sogenannte Mikrolösungen anbieten.

Europäische Forscher arbeiten an “Mikrodrohnen”, die brenzlige Situationen aus der Vogelperspektive einschätzen können. Mikrodrohnen können da hinschauen, wo es für das menschliche Auge unmöglich oder zu gefährlich ist. Alarmstimmung auch diesen Sommer rund ums Mittelmeer – Feuer. Dieses hier hat bereits 1000 Hektar Wald zerstört, rund 80 km nördlich von Athen. Seit fast 20 Stunden kämpfen 500 Feuerwehrmänner und Freiwillige gegen die Flammen. Nach diesem immensen Einsatz ist das Feuer stabilisiert, aber noch lange nicht ausgelöscht. Und mitten in Hektik und Chaos ein deutscher Ingenieur mit einem merkwürdigen fliegenden Roboter.

BURKHARD WIGGERICH, GENERALDIREKTOR AIRROBOT:

“Mit diesem System kann man in wenigen Minuten eine Einsatzhöhe von 100 oder 150 Metern erreichen und sich dann einen sehr schönen grossen überblick verschaffen. So kann man sich orientieren, wo noch Hitzenester sind, ob die Einsatzkräfte in der Nähe sind und ob man sie da hinsteuern kann.”

Der fliegende Roboter heisst “Mikrodrohne”.

Seine Hochleistungskameras können von oben dahin schauen, wo das menschliche Auge bisher nur schwer hinkommt – mitten ins Herz des Feuers. Dieser Blick kann Feuerwehrleuten einen wertvollen Informationsvorsprung liefern. NICKOS FLOROS, Einsatzleiter bei der Feuerwehr in Mittelgriechenland: “In der Nacht dürfen Flugzeuge und Hubschrauber nicht über Waldbrand-Gebiete fliegen. Diese Maschine kann uns helfen, die Lage in den Griff zu kriegen. Der Roboter schaut da hin, wo unsere Feuerwehrleute nicht mal einen Fuss hinsetzen können – zum Beispiel auf die andere Seite eines brennenden Abschnitts – dafür haben wir ihn heute eingesetzt. Ein schneller Blick auf das Geschehen im Herzen des Feuers hilft uns, unseren Einsatz zu optimieren”. Die Mikrodrohne ist das Ergebnis eines europäischen Forschungsprojekts. Das Ziel: Ein fliegender Krisenmanager. Sie wiegt weniger als 1,5 Kilo, kann rund eine Stunde in der Luft bleiben und bis zu 200 Gramm Material mitnehmen. BURKHARD WIGGERICH: “Das Gerät hat vier Motoren, zwei drehen links herum und zwei rechts. Das ergibt eine hohe Stabilität in der Luft. Klar, dass auch viel Elektronik drinsteckt – der Pilot soll mit der Steuerung eigentlich nichts mehr zu tun haben. Sogar das Peilen der Lage wird per GPS erledigt.”

Das Aufspüren von Waldbränden ist nur eine Einsatzmöglichkeit.

Seit Beginn des Jahrtausends dienen unbemannte Flugkörper – manche millimeter-klein, manche gross wie Verkehrsflugzeuge – vor allem zu militärischen Zwecken. Im zivilen Einsatz denken Entwickler vor allem an Einsätze bei Bränden, überschwemmungen oder Strassenunruhen. Aber zuvor sind noch einige technische Probleme zu bewältigen. CHRISTOPHE LEROUX, KOORDINATOR beim MICRODRONES PROJECT “Zu unseren grössten technischen Herausforderungen zählen Störungen im GPS-System. Heute ist die Steuerung der Drohnen oft beeinträchtigt – zum Beispiel wenn sie zu nah an Hindernisse heranfliegen. Dann weiss die Drohne nicht mehr, wo sie ist und kann völlig durcheinanderkommen. Am Ende riskiert man den Verlust der Maschine oder einen Schaden… …interessant für die Zukunft wäre auch eine größere Autonomie der Apparate. Dann könnten sich die Betreiber auf den Zweck des Einsatzes konzentrieren und einfach vergessen, mit welch komplexer Technik sie es zu tun haben.” Deshalb basteln Computer-Wissenschaftler wie Chunrong Yuan in Deutschland an einer Sache, die sie “Umwelt-Erfassung” nennen. Ausgefeilte Algorithmen ermöglichen der Drohne, bewegliche oder unbewegliche Hindernisse eigenständig zu identifizieren.

CHUNRONG YUAN, COMPUTER-Entwicklerin, Universität TÜBINGEN:

“Schwarze Punkte symbolisieren statische Hindernisse, und rote Punkte Menschen in Bewegung. Dieser Mechanismus dient dazu, Hindernissen auszuweichen. Beim Navigieren ist es schwer, sich auf bewegliche Hindernisse einzustellen. Vor allem, weil auch die Kamera in der Drohne nicht stillsteht. Also sind zwei Bewegungen gleichzeitig zu berechnen”.

Neuer Schauplatz: Paris.

In der Roboter-Abteilung des französischen Zentrums für Atomenergie CEA arbeiten Forscher an der Autonomie von Drohnen. Ihre Vision: eine Art “Autopilot” für Mikrodrohnen.

LAURENT ECK, ROBOTIK-Ingenieur, CEA-LIST:

“Wir wollen der Drohne eine bestimmte Flugbahn beibringen. Dazu dient eine Kamera, die den Boden beobachtet, um den zurückgelegten Weg zu speichern. So findet sie den Heimweg …

…..selbst wenn ich die Drohne nicht mehr steuere. Sie nutzt automatisch die gespeicherten Informationen, um den Weg in umgekehrter Richtung zu finden und automatisch an den Ausgangspunkt zurückzukehren. Das Ziel ist also, den “Piloten” an der Fernsteuerung so weit wie möglich zu entlasten, damit er sich auf seine Kernaufgabe konzentrieren kann.” Eigens entwickelte virtuelle Szenarien sollen die Mikrodrohnen besser auf ihre Einsätze vorbereiten. Die Software kann auch verschiedene Flug-Bedingungen simulieren – starken Wind, oder schwierige geographische Umgebungen. Im Test kann sich die Drohne dann bewähren, in Echtzeit. MANUEL CARBALLEDA, PROJEKT-MANAGER Europa, THALES: “Wenn wir durch das Kamera-Auge der Drohne blicken – eine Flugbahn haben wir schon definiert – dann geht es darum, ob die Drohne die für uns interessanten Gebiete auch erkennen kann. Eine Simulation gibt uns die Rückmeldung, ob die Drohne schliesslich auch wirklich das macht, was man ihr aufgegeben hat.” Im echten Leben setzen die Brände in Griechenland und im gesamten Mittelmeerraum Jahr für Jahr ihr tödliches Werk fort. Also sind Feuerwehrleute und freiwillige Helfer scharf auf jedes weitere technische Hilfsmittel.

Feuerwehrmann VASSILIS PETRAKIS:

“Ich hoffe, dass die Kameras uns mal zeigen können, was uns in der Umgebung eines Feuers erwartet. Dann könnten wir uns besser darauf einstellen. Unser Job ist echt schwierig und riskant. Tagsüber holen wir uns Verbrennungen, nachts Knochenbrüche. Wir können jede Art von Hilfe dringend gebrauchen.”

http://www.ist-microdrones.org

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