Technische Assistenzsysteme, wie gemischte Drohnen/Bodenroboter(UAS/UGV)-Schwärme, sind von entscheidender Bedeutung für die Informationsgewinnung und Erstellung von Lagebildern in Katastrophenfällen. Dies gilt vor allem in urbanen Umgebungen, mit ihren vielfältigen Strukturen (subsurface, surface und supersurface). UGVs und UAS - zusammen „Agenten“- können im Schwarmverbund zur Aufklärung in unübersichtlichen Einsatzumgebungen eingesetzt werden und zur erhöhten Sicherheit des eingesetzten Personals beitragen. Dabei sollen solche Systeme möglichst autonom navigieren und agieren, ohne Aufwand und erforderliche technische Kenntnisse der eingesetzten Kräfte, damit sich diese auf ihre wesentlichen Aufgaben konzentrieren können.

Die Erfahrungen aus einer Vielzahl anderer Projekte haben gezeigt, dass es noch einiger Anstrengungen im Bereich der robusten Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation und damit zusammenhängend der Ausbringung und nachfolgend der autonomen Navigation von Roboterschwärmen, sowie in der Fusion und Reduktion von Sensordaten bedarf.

Ziele und Innovationen:

NIKE-ROBComm zielt auf die Entwicklung von Komponenten ab, die es einem Schwarm von UGVs und UAS erlauben, in urbanen Umgebungen (teils ohne GNSS-Signal) zu navigieren und zu operieren. Das Projekt fokussiert auf
(1) robuste M2M-Kommunikation von Sensornutzdaten zwischen den Agenten auf Basis von Ultra-Wideband (UWB)-Technologie, sowie der Kombinationen mit u.a. 5G,
(2) einer neuen hoch-performanten und robusten Methode zur Zustandsschätzung für die autonome Navigation,
(3) Sensorfusion und Datenreduktion zur Erleichterung der Datenübertragung,
(4) kooperatives Aufgabenmanagement der Agenten mit ihren unterschiedlichen Fähigkeiten, sowie
(5) sozialwissenschaftlichen Fragestellungen u.a. zur Integration solcher Systeme in Einsatzstrategien der Bedarfsträger.

Angestrebte Ergebnisse:

Diese Komponenten werden am Ende für Tests auf UAS integriert. Wir betrachten hier UAS mit unterschiedlichen Payloads, die später für unterschiedliche Aufgaben szenarienorientiert mit verschiedenen Sensoren modular kombiniert werden sollen. Das Ergebnis ist ein Proof-of-Concept (PoC), sowie ein Verwertungskonzept auf Modul- und Systemebene. Die Partner bringen umfangreiche Expertise aus inter-/nationalen Forschungs- und Entwicklungsprojekten in NIKE-ROBComm ein und gewährleisten, durch die intensive Einbindung des Bedarfsträgers sowie eine im Projekt angestrebte starke inter-/nationale fachliche Vernetzung, praxisrelevante Forschungsergebnisse.

Das DCNA ist im Projekt vor allem für den Bereich „Einsatzstrategien und Trainingskonzepte“ verantwortlich. Dabei werden etwa gemeinsam mit dem Bedarfsträger im Zuge von Workshops die Anwendungsfälle und Einsatzstrategien von UAS-Schwärmen und die Anforderungen an die Navigation in urbanen Umgebungen diskutiert und verfeinert. Außerdem ist das DCNA mitverantwortlich, die Ergebnisse des Projekts – etwa in einschlägigen internationalen Journalen und auf Konferenzen – bekannt zu machen.  

Projektpartner:

• Lakeside Labs GmbH (Projektleitung)
• JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
• Universität Klagenfurt - Institut für Intelligente Systemtechnologien
• twins GmbH
• LoconIQ R&D GmbH
• Bundesministerium für Landesverteidigung

Das Projekt wird über das Förderprogramm KIRAS des Bundesministeriums für Finanzen finanziert.