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SICHERER
DROHNENBETRIEB
IM U-SPACE

AUSGANGSSITUATION

Derzeit werden im regulären Drohnenbetrieb nur einige Informationen von kooperativen Drohnen sowie von der Flugsicherung im Bereich der bemannten Luftfahrt gesammelt und verwertet. Gefahren kommen dagegen oft von außerhalb – z. B. von Wetterereignissen, von Vorkommnissen am Boden wie Großbränden oder Menschenansammlungen sowie von Drohnen und anderen Flugobjekten, die nicht kooperativ oder defekt sind. Um solchen Gefahren effizient entgegenzuwirken, muss man sie rechtzeitig erkennen und einschätzen, um passende Maßnahmen vorzubereiten und bei Bedarf einleiten zu können.

Um solchen Gefahren effizient entgegenzuwirken, müssen sie rechtzeitig erkannt und eingeschätzt werden, um passende Maßnahmen vorzubereiten und bei Bedarf einleiten zu können.

DURCHFÜHRUNG

Die Aufgabe ist äußerst komplex und hat viele Facetten:

Ein hoher Forschungsbedarf ist erforderlich, um mögliche Gefahren in relevanten Szenarien zu analysieren und situationsgerechte Handlungsstrategien vor und während des Drohnenbetriebs zu erarbeiten.

Eine weitere Herausforderung besteht in der Erschließung der Datenquellen, welche zur frühzeitigen und sicheren Erkennung relevanten Gefahren beitragen können.

Um die Akzeptanz und Effizienz der Drohnentechnologien, sowie ihre Sicherheit zusätzlich zu erhöhen, müssen auch geeignete, an die Stakeholdergruppen angepasste, Kommunikationsmaßnahmen vorbereitet und durchgeführt werden.

PROJEKTZIELE

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Zahlreiche Ereignisse wie Flüge von nicht-kooperativen Drohnen, Vögel- und Insektenschwärme oder Wetterverhältnisse können die Bedingungen für den Luftverkehr kurzfristig und großräumig verändern. Diese Ereignisse müssen zeitnah erkannt und im U-Space-management eingebunden werden.

Dafür werden relevante Daten- und Informationsquellen identifiziert und generischen Szenarien zur Überwachung des U-Space Drohnenverkehrs erarbeitet.

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Um die effiziente Implementierung von Technologien im U-Space-Kontext zu erleichtern bzw. überhaupt erst zu ermöglichen, ist die Akzeptanz der Gesellschaft unabdingbar. Gerade im Kontext von unbemannten Systemen ist eine geregelte, abgestimmte und sinnhafte Kommunikation von enormer Wichtigkeit.

Hierzu wird ein Kommunikationskonzept mit an die Stakeholder angepassten Maßnahmen und dem Einsatz verschiedener Medien erarbeitet.

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Der Umgang mit Drohnen sowie das Thema U-Space werden in aktuellen Aus-, Fort- und Weiterbildungen von Sicherheitsfachkräften noch nicht berücksichtigt, sind aber für eine sichere Implementierung dieser Technologie in den (Arbeits-)Alltag essentiell.

Mit Hilfe der im Projekt gewonnenen Erkenntnissen wird ein Schulungskonzept mit Lern- und Praxiseinheiten zum Schutz kritischer Infrastrukturen, Industrieanlagen und privaten Geländen erarbeitet.

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Für die Entwicklung einer KI-basierten Drohnendetektion und -klassifikation werden SDR/Edge-KI Knoten zur Analyse von Funksignaturen prototypisch implementiert und evaluiert.

Die KI-basierte Detektion stellt eine wichtige Datengrundlage dar, um ein Warn- und Entscheidungsunterstützungssystem für die kooperativen Teilnehmer des U-Space zu erstellen.

PROJEKT(TEIL)ERGEBNISSE

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Es wurde ein Lehrgang für Geprüfte Schutz- und Sicherheitskräfte (GSSK) und Geprüfte Fachkräfte Schutz und Sicherheit (FSSK) mit entsprechenden Lernmaterialien erarbeitet, erprobt und validiert.

Entwicklung von Schulungskonzepten
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Entwicklung von Kommunikationskonzepten
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Systemarchitektur Systemarchitektur

Die SiUSpace-Anwendung ist eine webbasierte und App-basierte Plattform für sicherheitsrelevante Informationen im U-Space. Die Anwendung wird verwendet, um Endnutzern jeglicher Art Zugang zur Buchung von Drohnenflügen zu ermöglichen.

Web und App basierte
Plattform für sicherheitsrelevante Informationen im U-Space
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Szenarien
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Systemarchitektur

Systemarchitektur zum Sammeln, Verifizieren, Analysieren und Archivieren der Daten aus heterogenen Quellen. Die Architektur des Systems wird iterativ weiterentwickelt und verfeinert.

Integration der erzeugten Daten
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Übertragung von KI-Algorithmen auf Edge Hardware (SDR/Edge-KI), Detektion und Klassifikation überlagerter Signale mehrerer Drohnen und Erforschung von HF-Fingerprinting zur eindeutigen Identifikation selbst bei baugleichen Drohnen

Datensatz der Funksignaturen

GEFAHRENSZENARIEN

Szenario 01

Transportauftrag mit
U-Space Drohne

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Transportauftrag mit U-Space
Drohne

Ein Kunde möchte eine Lieferung schnell transportieren.


Der Auftrag wird über das SiUSpace-Interface an Logistik-Anbieter übermittelt, die Angebote machen.


Der beste Anbieter wählt eine Drohne und plant den Flugweg zum Abholort. Nach Beladung fliegt die Drohne autonom zum Ziel und liefert die Ware ab.

Szenario 02

Autonome U-Space Drohne mit
dynamischer Routenplanung

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Autonome U-Space Drohne mit dynamischer Routenplanung

Eine U-Space-Drohne ist bereit für die Lieferung.


Der Flugweg wird unter Berücksichtigung von Sperrzonen und Wetter geplant. Während des Fluges wird eine andere Drohne erkannt, die den Weg kreuzen könnte.


Die KI passt die Route an, um eine Kollision zu vermeiden. Bei technischen Problemen wird die Route erneut geplant und die Drohne fliegt sicher zum Ziel.

Fakten Image

FAKTEN

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36 Monate

Laufzeit

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5

Projektpartner

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2.878.395,01 Euro

Budget

AKTUELLES

Messe 1 Messe 2 Messe 3

GEFÖRDERT VON

PROJEKTPARTNER