19. September 2019

Wenn Multikopter ausschwärmen

Ein Schwarm von Multikoptern, der über das Swarmtool gesteuert wird. Derzeit finden Flugerprobungen bei Starnberg statt.
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©DLR (CC-BY 3.0)

In Krisensituationen kommt es auf ein schnelles und detailliertes Lagebild an, das oftmals auch schwer zugängliches Gelände umfasst. Für diesen Anwendungsfall eignen sich besonders Multikopter, da sie leicht zu transportieren und sehr flexibel einsetzbar sind. Bestückt mit Kameras und einfachen Navigationssystemen werden sie zu kleinen Flugrobotern, die das Gelände fotografieren und diese Informationen per Funk direkt zu ihrem Piloten senden können. Jedoch ist die Reichweite dieser Systeme begrenzt, so dass die Erfassung größerer Gebiete viel Zeit und Personal in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund wird im Rahmen des Verkehrsforschungsprojektes VABENE++ an einer Softwarelösung für einen Flugroboterschwarm gearbeitet, die eine schnelle und effiziente Aufnahme größerer Gebiete ermöglicht und die dabei gesammelten Informationen umgehend bereitstellt.

Das Swarmtool ist eine auf Android basierende App für eine dezentrale Steuerung von Flugrobotern und ermöglicht zugleich einen übergreifenden Datenzugriff innerhalb des Netzwerks. In diesem Netz können sich neben der Einsatzleitung mehrere Teams befinden, welche wiederum jeweils einen Schwarm Flugroboter über das Tool steuern. Ein Team kann hierbei aus mehreren, ggf. aber auch nur aus einer Person bestehen, welche einen Schwarm alleine koordiniert. Die gesammelten Informationen der einzelnen Flugroboter werden über das Swarmtool geteilt und stehen sowohl den Teammitgliedern, als auch der Einsatzleitung unmittelbar zur Verfügung. Verwendet werden hierfür aus der Natur inspirierte Schwarmalgorithmen, auch Flockingalgorithmen genannt. Die Vorteile liegen neben der schnellen Lageerfassung größerer Gebiete besonders in der effizienten Steuerung des Schwarms und der direkten Informationsweitergabe.

Derzeit finden Flugerprobungen auf einem Testgelände bei Starnberg statt. Künftig soll das Tool auch in Zusammenhang mit dem Projekt Wildretter erprobt werden.

Die Einsatzleitung verteilt Aufgabengebiete an die einzelnen Teams, welche wiederum mehrere Flugroboter mit hilfe des Swarmtools koordinieren. Innerhalb des Netzwerks werden die gesammelten Informationen unmittelbar geteilt.
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Über das Swarmtool werden Wegpunkte definiert, welche der Flugroboter abfliegt.
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Kartendarstellung mit einem überlagerten Thermalbild. Punkte, die abgeflogen werden sollen, werden markiert und einem Flugroboter zugewiesen. Zusätzlich werden die Positionen der anderen Flugroboter angezeigt.
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