Innovatives Konzept für kohärente, unabhängige und zuverlässige Drohneneinsätze

Ein nahtloses Ökosystem für sichere und autonome Drohneneinsätze soll den Weg für innovative Luftfahrzeugtechnologien ebnen.Schwerpunkte des Projekts COMP4DRONES sind transformative Drohnentechnologien, von elektronischen Bauteilen bis hin zu Anwendungen, sowie deren Autonomie, Zuverlässigkeit und Integration in das Ökosystem.

Digitale Wirtschaft

Drohnen erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, haben enormes Innovationspotenzial und könnten durch ihre vielseitigen Einsatzmöglichkeiten viele Branchen revolutionieren. Um ihre Möglichkeiten besser ausschöpfen zu können, müssen sie jedoch mit hochtechnischen Sensoren und Instrumenten zur Erkennung der Umgebung ausgestattet sein. Zuverlässige Kommunikationstechnik soll zudem die sichere Identifizierung, ständige Einsatzbereitschaft und Abwehr von Cyberangriffen gewährleisten. Schließlich müssen Drohnen auch in Echtzeit autonome Entscheidungen treffen und sicheren Betrieb gewährleisten über bewohnten Gebieten, auf Flughäfen oder in nicht geschlossenem Luftraum, wo gleichzeitig bemannte und unbemannte Luftfahrzeuge operieren. Hierzu müssen sie schnell auf unerwartete Situationen reagieren und etwa Hindernissen ausweichen oder sich nahtlos mit anderen Luftfahrzeugen synchronisieren.

Referenzarchitektur für Drohnensysteme

Das EU-finanzierte Projekt COMP4DRONES entwickelte daher einen Rahmen für bahnbrechende Schlüsseltechnologien, um die Drohnenbranche zu revolutionieren. Die eingebettete Plattform von COMP4DRONES zeichnet sich durch wiederverwendbare, qualifizierte Komponenten sowie flexible Konstruktionsumgebung aus, die die Entwicklung und Anpassung vereinfachen. „Damit könnten Drohnentechnologien nahtlos in den europäischen Luftraum integriert werden und verschiedenste Aufgaben in Bereichen wie dem Verkehrs-, Bau- und Überwachungssektor, Inspektion oder Landwirtschaft erfüllen“, erläutert Projektkoordinator Mauro Gil Cabeza. „Um diese Vision umzusetzen, entwickelte COMP4DRONES eine Referenzarchitektur für die einfache Integration und Anpassung von Drohnensystemen.“ In einem Bottom-up-Ansatz wurden Anforderungen und Schlüsseltechnologien für unbemannte Luftfahrzeuge definiert, damit Drohnen sicher und ohne menschliches Zutun in komplexer Umgebung navigieren können. Im Einklang mit dem ontologieorientierten Design wurde zudem eine Methode zur Instantiierung der Referenzarchitektur definiert.

Drohnen als Katalysatoren für die Branchenentwicklung

„COMP4DRONES schuf ein Repositorium mit 74 wesentlichen Komponenten für den sicheren Drohnenbetrieb in realer Umgebung.Komponenten und Anwendbarkeit wurden in verschiedenster industrieller Umgebung in neun europaweiten Demonstrationsvorhaben geprüft“, so Gil Cabeza. So konnte COMP4DRONES Branchen transformieren, die zuvor nur herkömmliche Methoden nutzten. Im Verkehrssektor etwa bestätigte COMP4DRONES die Eignung von Drohnen zur Überwachung des Straßenverkehrs sowie Erkennung und Vermeidung möglicher Verkehrsunfälle. Entwickelt wurde eine integrierte Lösung, die alle erforderlichen Genehmigungen und Anforderungen (Luftraumreservierung, Piloten-/Pilotinnen- und Drohnenzuweisung) automatisiert, etwa, wenn ein Verkehrsunfall aufgezeichnet wird, zu dem hochauflösende Videoaufnahmen in Echtzeit an den Infrastrukturbetreibenden übermittelt werden müssen. Auch die Logistik könnte revolutioniert werden, da Drohnen schneller sind als herkömmliche Transportmethoden und mehrere Standorte auf einmal beliefern können. So demonstrierte COMP4DRONES z. B., wie eine gemischte Flotte unbemannter Boden- und Luftfahrzeuge, die medizinische Versorgungsgüter in abgelegene Gebiete transportieren sollte, Schwierigkeiten wie Flottenkoordination sowie Start-, Lande- und Abwurferlaubnis meisterte.

Zukunft der Drohnentechnologie im europäischen Luftraum

Um die Betriebsdauer von Dronen zu verlängern, richtete COMP4DRONES das wie ein nachhaltiges und kollaboratives Ökosystem funktionierende Europäische Dronentechnologienetzwerk (RODENT) ein. „Hauptaufgabe von RODENT ist es, den Einsatz von Drohnentechnologien und -diensten sowie deren koordinierte Entwicklung und Einführung in Europa zu fördern“, so Gil Cabeza.„Das Netzwerk fungiert als gemeinschaftliches virtuelles Labor für die Bereitstellung von Fachwissen und die europaweite Anwerbung von Fachkräften.“ Dieses Gemeinschaftsvorhaben trägt wesentlich dazu bei, dass der europäische Wirtschafts- und Technologiesektor seine ambitionierten Ziele erreicht COMP4DRONES baute ein offenes, nachhaltiges Ökosystem um öffentliche, lizenzfreie und zielgerichtete Softwareplattformstandards herum auf. Das innovative Ökosystem beschleunigt die Entwicklung neuer Drohnenfunktionen für verschiedenste Anwendungsbereiche und unterstützt so europäische Akteure, die die Technologie vorantreiben und ihre Vorreiterrolle auf dem Gebiet behaupten wollen.