Air-Take-Off: Forschungser­gebnisse zur sicheren Integration von Drohnen in den Luftraum demonstriert

Erkennung und Konfliktvermeidung

Ein Schwerpunkt von Air-Take-Off lag auf der sicheren Integration von UAV in den bemannten Luftraum. Hierfür wurden kooperative Verfahren auf Basis ausgesendeter Positionsinformationen mit kamerabasierten Methoden der Computer Vision und künstlichen Intelligenz kombiniert. Ziel ist ein möglichst vollständiges Luftlagebild, um andere Luftraumteilnehmer zu detektieren, zu lokalisieren und kritische Begegnungen frühzeitig zu erkennen. Darauf aufbauend wurden Verfahren zur automatisierten Konfliktvermeidung untersucht.

„Mit Air-Take-Off konnten verschiedene Bausteine für eine sichere Interaktion von bemannter und unbemannter Luftfahrt entwickelt und unter realen Bedingungen erprobt werden. Die Ergebnisse bilden eine Grundlage, um künftig komplexere automatisierte UAS-Operationen sicher in den bestehenden Luftverkehr zu integrieren“, erläutert Prof. Hartmut Fricke, Inhaber der Professur für Technologie und Logistik des Luftverkehrs und Projektleiter von Air-Take-Off.

UAV-Einsatz aus bemannten Luftfahrzeugen

Ein weiterer Schwerpunkt untersuchte den luftgestützten Einsatz von Starrflügel-UAV aus einem bemannten Flugzeug. Mithilfe aerodynamischer Simulationen wurden unter anderem die Bedingungen für einen sicheren Aussetzvorgang analysiert. Ein mögliches Anwendungsszenario sind zeitkritische Transporte, bei denen ein UAV die letzte Strecke zum Ziel übernimmt – etwa für Hilfsgüter oder medizinische Transporte in schwer zugängliche Regionen. Dieses Konzept gab dem Projekt seinen Namen: Air-Take-Off.

Kommunikation über 5G

Für die koordinierte Interaktion zwischen bemanntem Flugzeug und UAV wurden zudem verschiedene drahtlose Kommunikationstechnologien untersucht. Bei der Abschlussdemonstration wurde gezeigt, wie das bemannte Forschungsflugzeug über das mobile 5G-Campusnetz als Kommunikationsknoten für ein UAV dienen kann. Dies ist insbesondere für Einsatzszenarien relevant, in denen terrestrische Kommunikationsinfrastruktur nur eingeschränkt verfügbar ist.

Weiterführung im Smart Mobility Lab

Die im Projekt entwickelten Verfahren und Forschungsplattformen werden künftig im Smart Mobility Lab weiter genutzt. Die im Rahmen von Air-Take-Off beschaffte VTOL-Forschungsdrohne steht dabei als flexible Sensorplattform für weitere Arbeiten zu Detektion, Sensorfusion, Konflikterkennung und -vermeidung, automatisierter Flugführung sowie BVLOS-Operationen zur Verfügung.

Das Forschungsprojekt Air-Take-Off wird im Rahmen der EFRE/JTF – Research and Development – Project Funding 2021 to 2027 gefördert. Der Projektabschluss erfolgt im Oktober 2026.

Ein ausführlicher Bericht zur Abschlussdemonstration und zu den Forschungsergebnissen ist im Mobility Magazine verfügbar:
Zum ausführlichen Bericht im Mobility Magazine