Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Zürich hat einen automatischen Steuerungsalgorithmus für unbemannte Luftfahrzeuge entwickelt, der Drohnen mit der maximalen Geschwindigkeit und Effizienz versieht, die mit der Kontrolle durch menschliche Bediener nicht erreichbar ist.
Um einen praktischen Nutzen zu haben, müssen kleine Drohnen sehr schnell sein. Angesichts der begrenzten Ressourcen an Batterien müssen sie die ihnen übertragenen Aufgaben unabhängig von der Art der Mission in kürzester Zeit erledigen: Suche nach Opfern an Katastrophenorten, Inspektion von Gebäuden oder sogar Lieferung von Waren. In der klassischen Version bewegen sich Drohnen von einem Schlüsselpunkt zum nächsten: Fenster, Räume, Punkte am Boden – und gleichzeitig sollen sie die optimale Flugbahn, optimale Beschleunigung oder im Gegenteil Verzögerung wählen.
Üblicherweise werden Bediener zur optimalen Erfüllung der Aufgabe eingebunden, da sich eine lebende Person in der Praxis als effektiver erweist als jedes automatische Navigationssystem. Ein Wissenschaftlerteam der Universität Zürich beschloss, die Situation zu ändern, indem es einen Autopilot-Algorithmus für Drohnen mit vier Propellern entwickelt hatte. Die Technologie hat sich bereits als effektiver erwiesen als die Verwaltung von Live-Operatoren. „Die Neuheit des Algorithmus ist, dass er erstmals zeitoptimale Flugbahnen unter vollständiger Berücksichtigung der Grenzen von Drohnen erstellt“, kommentierte der Leiter der Gruppe David Scaramuzza. Frühere Systeme erlaubten Vereinfachungen entweder im technischen Teil der Drohne selbst oder in der Flugbahn ihrer Bewegung, so dass sie nicht optimal waren.
Um die Leistungsfähigkeit des neuen Systems zu testen, wurde ein kleiner Wettbewerb durchgeführt, bei dem die Drohne entlang der festgelegten Route fliegen musste. Im ersten Fall wurde das Auto von einer Person gefahren, im zweiten wurde der Autopilot-Algorithmus verwendet. Zur Kontrolle kamen externe Kameras zum Einsatz, die die genaue Position der Drohnen sowohl an eine Person als auch an einen Computer mit darauf laufendem Algorithmus übertragen. Für die Reinheit des Experiments durfte die Person mehrere Testflüge machen. Der Gewinner war der Algorithmus, er zeigte weniger Zeit und mehr Effizienz. Dies kam nicht überraschend, denn der Computer kann eine optimale Aktionsfolge beliebig oft wiederholen. Ein Mann kann das nicht.
Bis die Technologie auf den Markt kommt, ist noch viel zu tun. Insbesondere benötigt das System noch erhebliche Rechnerressourcen, die Trajektorienberechnung dauert etwa eine Stunde. Und die vom System verwendeten externen Kameras müssen durch Kameras ersetzt werden, die auf der Drohne selbst installiert sind.
2021-07-22 15:59:58
Autor: Vitalii Babkin