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KIRAS Sicherheitsforschung

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Kooperative Projekte > 2008

SkyObserver

Autonome fliegende Drohnenschwärme zur schnellen Erfassung und Vorhersage möglicher Schadensauswirkungen bei großflächigen Gefährdungen.

Beim Auftreten von Gefahrenlagen wie zum Beispiel dem unkontrollierten Austritt von flüssigen oder gasförmigen Schadstoffen jeglicher Art ist die robuste und schnelle Erfassung und Vorhersage möglicher Schadensauswirkungen von entscheidender Bedeutung für die Planung der Rettungseinsätze. Weiterhin spielt das schnelle Auffinden von vor der Gefahr fliehenden Personen eine entscheidende Rolle. Beide Aufgaben sind essenziell für die Koordinierung der Einsatzkräfte, für die genaue Schadenserhebung und mögliche Evakuierungen. Der zeitliche Ablauf am Beginn eines Katastropheneinsatzes ist der entscheidende Faktor für den Erfolg oder Misserfolg. Bei den hier angeführten Gefahrenlagen gestaltete sich die Arbeit in der Vergangenheit für die Einsatzkräfte oftmals sehr zeitaufwändig. Zudem bestand eine hohe Gefährdung der Gesundheit und oftmals auch des Lebens der Einsatzkräfte. Die Erforschung von neuen Methoden zur sehr schnellen, umfassenden, die Einsatzkräfte weniger selbst gefährdenden und zudem kostengünstigen Erfassung der Gefahren- und Schadenslage ist das Ziel dieses Projektes.

Auf Basis von vernetzten unbemannten Kleinstfluggeräten soll ein Lagebild erstellt werden, welches die Einsatzleitung bei der optimalen Koordinierung der Einsatzkräfte unterstützt. Die unbemannten Kleinstfluggeräte müssen mit einer miniaturisierten Sensorik zur Detektion von unbekannten Schadstoffen ausgerüstet werden. Weiters ist die Mitführung von miniaturisierten bildbasierten Sensorsystemen notwendig, um Evakuierungsexperten bei der schnellen Auffindung der vor der Gefahr fliehenden Personen zu unterstützen. Diese Informationen bilden die Basis für die Evakuierungspläne. Die Signalauswertung erfolgt bereits an Bord der unbemannten Luftfahrzeuge, um die über Funk zu sendende Datenmenge deutlich zu reduzieren.

Die unbemannten Kleinstflugzeuge müssen sich untereinander vernetzen und ihre Einsätze dynamisch im Rahmen einer Gruppenkoordination planen, damit es immer eine robuste möglichst zeitoptimale Abdeckung des Einsatzraumes gibt und es zu keinen Kollisionen kommen kann. Der Vernetzung der Systeme kommt somit ein entscheidender Stellenwert zu.

Die erfassten und vorverarbeiteten Sensorwerte werden nach der Übermittlung an die Basisstation dort in weiterer Folge in ein zentrales Lagebild integriert. Sie werden dann zur Vorhersage der Ausbreitungsrichtung der unbekannten Schadstoffe unter Berücksichtigung von GeoDISdaten und Wetterinformation sowie zur Koordination der Einsatzkräfte für die Evakuierung von Personen verwendet.

Die geistes- und sozialwissenschaftlichen Aspekte werden in Form von Umfragen zur Erhebung der Akzeptanz der entwickelten Technologien bei den Bürgerinnen und Bürger, berücksichtigt. Weitere Aspekte, die berücksichtigt werden, beziehen sich auf luftfahrtrechtliche Themen und die Entwicklung eines Leitmarktes.

 

Publikation:

Maier, J., & Humenberger, M. (2013). Movement Detection Based on Dense Optical Flow for Unmanned Aerial Vehicles. International Journal of Advanced Robotic Systems, 10(2), 146. https://doi.org/10.5772/52764

 

ProjektleiterIn: Mag. Christian Reumann, AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen:
Aerospy Sense & Avoid Technology GmbH
ZAMG - Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Johannes Kepler Universität Linz, Institut für Design und Regelung mechatronischer Systeme
SG concepts gmbh
Bundesministerium für Landesverteidigung und Sport
Berufsfeuerwehr Linz
market Marktforschungs-Ges.m.b.H. & Co.KG
NOVOTECH Elektronik GmbH
Landes-Feuerwehrverband Oö., Zentralleitung des Katastrophenschutzes der Oö. Landesregierung

Kontakt:
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Safety & Security Department
Dr. Kristian Ambrosch
2444 Seibersdorf
Tel.: +43(0) 50550-3165
Fax: +43(0) 50550-2813
Email: christian.reumann@ait.ac.at
Web: http://www.ait.ac.at