Drohnen-Schwarmflug

HINTERGRUND

Die Digitalisierung in Industrie und Landwirtschaft schreitet sehr schnell voran und ermöglicht neue, teilweise disruptive Innovationen. So werden sowohl in der industriellen Logistik als auch in der landwirtschaftlichen Teilflächenbewirtschaftung immer häufiger auch UAVs (engl. unbemanntes Luftfahrzeug, Abk. unmanned aerial vehicle) eingesetzt, um bisher schwer lösbaren Herausforderungen zu begegnen.

In der Landwirtschaft ist dies beispielsweise das frühzeitige Erkennen und Bekämpfen von Erkrankungen, sowie Pilz-und Insektenbefall. Nach dem heutigen Stand der Technologie können prinzipiell UAVs dann eingesetzt werden, wenn einige Herausforderungen an die Praktikabilität gelöst werden.

FUNKTIONSWEISE

Teamarbeit ist auch unter Robotern wichtig. Die Schwarm-Elemente messen dafür ihre Relativanordnung mittels Funksignale und eventuell anderen Sensoren und vermeiden somit Kollisionen. Der Hauptzweck eines Drohnen-Schwarmflugs ist außerdemdie Erkundung und der Datenaustausch ihrer Umgebung mit Kameras, Radar, Geiger-Zählern, Gassensoren oder sonstigen Analysatoren.

TECHNOLOGIE

UAVs mit besonderen Anforderungen an:
1. den dauerhaften Flug,
2. den Schwarmflug und
3. den autonomen Flug innerhalb einer definierten Aufgabenstellung.

Das Arbeitspaket befasst sich mit diesen drei Themenstellungen. Für den dauerhaften Flug wird eine autonome Landeplattform entwickelt, auf der mittels UWB-Sensortechnologie (engl. Ultrabreitband, Abk. ultra-wideband) automatisch gelandet und ein mechanischer Batteriewechsel vollzogen wird. Dieser Vorgang unterbricht die Mission für maximal wenige Minuten und erlaubt es dem Landwirt sich ganz auf die Bewirtschaftung zu konzentrieren.

Der Schwarmflug erlaubt die Definition von komplexen, sequentiellen oder parallelen Aufgabenstellungen, an der mehrere UAVs gleichzeitig beteiligt sind.

VORTEILE

Kompetenz im Schwarmflug von Drohnen

Unterschiedliche Sensorik nutzbar (Bildaufnahme, Spektroskopische Aufnahmen)

Verschiedene Drohnensysteme auf jetziger Plattform vorstellbar

Automatisierter Wechsel der Batterien als Bedingung für dauerhaften Flug

ANWENDUNG

Agrarindustrie / Überwachung von Großanlagen bzw. Waldgebieten

STATUS

Erprobung der Funktionalität
Ziel-TRL 6

FACHKONTAKT

Dr. Marcin Brzozowski

IHP GmbH – Innovations for High Performance Microelectronics
Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Im Technologiepark 25
15236 Frankfurt (Oder)

M: brzozowski(at)ihp-microelectronics.com
T:  +49 (0)335 56 25 745