MaRPAS 3

Projektbeschreibung

Das DLR-Projekt MaRPAS 3 ist Bestandteil des Gesamtvorhabens „F&E für die Maritime Sicherheit und entsprechende Echtzeitdienste“ (EMS-IV) innerhalb des DLR-Forschungsverbundes Maritime Sicherheit. Wie bei den vorherigen Projekten MaRPAS und MaRPAS 2 arbeiten das Institut für Flugführung (FL) und das Institut für Flugsystemtechnik (FT) mit der Bundespolizei See (BPOL) zusammen.

Ein Ziel des Projektes ist ein Concept of Operations für den Einsatz von RPAS bei der BPOL. Die vorherigen Projekte haben hierfür die Grundlage geschaffen, allerdings haben sich seither insbesondere die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Betrieb von RPAS auf See in Europa verändert. Ein neuer Aspekt der Forschung in MaRPAS 3 ist die Integration des RPAS-Betriebes in den Betriebsalltag der BPOL im Einsatz auf See.

Seilgeführte Schiffsdecklandung

In den vorherigen Projekten wurde an einem Verfahren zur Landung einer Drohne auf einem Schiff mit Hilfe einer Seilführung gearbeitet. Dieses Verfahren ist insbesondere unter schweren Wetterbedingungen relevant und soll in MaRPAS 3 weiter erforscht werden, um den Reifegrad der Technologie zu erhöhen. Die verwendete Seilwinde unter der Drohne bietet noch andere Einsatzmöglichkeiten. Als Anwendungsfall soll untersucht werden, wie mit der Seilwinde die Abgase in der Abgasfahne eines Zielschiffes gemessen werden können. Der Vorteil der Seilwinde ist in diesem Fall, dass die Messung mit großer Entfernung zum Fluggerät durchgeführt werden kann was den Einfluss des Fluggerätes, wie zum Beispiel durch den Abwind der Rotorblätter reduziert. Dies könnte der BPOL dabei helfen, ihrem Auftrag gerecht zu werden, das maritime Ökosystem und das Klima entsprechend den geltenden Gesetze zu schützen.

Bodenkontrollstation und Führung der Drohne

Um einen Einsatz auf See effektiv durchführen zu können, wird eine entsprechende Bodenkontrollstation an Bord des Einsatzschiffes benötigt. In MaRPAS 3 soll ein entsprechendes Anzeigekonzept an der Bodenkontrollstation für den Einsatz der BPOL entwickelt werden. Dafür sollen die Prozesse und Abläufe der Arbeit der BPOL im Einsatz untersucht werden, um dem Drohnenführer genau die richtigen Daten für den Einsatz bereitzustellen. Das Institut für Flugführung wird dafür seine vorhandene Bodenkontrollstation entsprechend weiterentwickeln.

Außerdem müssen die Systeme zur Führung der Drohne ebenfalls weiterentwickelt werden. Die Bodenkontrollstation verwendet zur Missionsplanung Modelle des Flugverhaltens der Drohne. Diese Modelle sind auf exakte flugmechanische Parameter der verwendeten Drohnen angewiesen, diese Parameter sind aber, im Gegensatz zur bemannten Luftfahrt, nicht für jede Drohne verfügbar. Daher soll ein Verfahren entwickelt werden, das aus der Beobachtung des Flugverhaltens einer Drohne lernt, das zukünftige Flugverhalten vorherzusagen. Bereits in MaRPAS 2 wurde ein Verfahren entwickelt, um ein Zielschiff mit einer Drohne zu verfolgen, die Drohne also entsprechend der Einsatzanforderungen relativ zum Ziel zu positionieren. Dieses Verfahren soll in MaRPAS 3 implementiert und getestet werden. Für eine Landung der Drohne unter moderaten Wetterbedingungen ist eine Führung durch ein Seil nicht notwendig. Daher soll das Verfahren zur Führung der Drohne relativ zum Mutterschiff so weiterentwickelt werden, dass die Drohne sicher auf dem Flugdeck landen kann.

Neue Drohnen

Es steht noch nicht fest welche Art von Drohne die BPOL für ihre Einsätze beschaffen möchte. Die bisherigen Forschungen in MaRPAS und MaRPAS 2 wurden mit einer Helikopterdrohne durchgeführt. Eine Helikopterdrohne bietet einige einzigartige Vorteile, insbesondere die Fähigkeit eine Position gegenüber einem Ziel zu halten. Dem gegenüber steht die im Vergleich zu einem Starrflügler schwache Flugleistung. Die Reichweite, Ausdauer und Geschwindigkeit eines Starrflüglers sind aufgrund der aerodynamischen Effizienz deutlich höher als die eines Helikopters. In MaRPAS 3 werden daher mittels einer Maritime Robotics PX-31 Drohne die Einsatzmöglichkeiten einer Starrflügler-Drohne bei der BPOL untersuchen.

Training der Besatzung