23. September 2024

Erfolgreiche Flugversuche zur Drohne-zu-Drohne-Funkkommunikation

  • Erste erfolgreiche Vermessungsflüge mit neu entwickelten Kommunikationstechnologien – Funkgeräte und Antennen – abgeschlossen
  • Anwendungsfälle: Unabhängige Kommunikation, redundante Datenübertragung und lokales Lagebild

Flugversuche bestätigen Leistungsfähigkeit der Drohne-zu-Drohne-Funkkommunikation

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten LuFo (Luftfahrtforschungsprogramm)-Projekts VEREDUS wurden erfolgreich Flugversuche zur Überprüfung der im Projekt entwickelten Funkgeräte und Antennen zum Aufbau fliegender Ad-Hoc-Netzwerke (FANETs) durchgeführt. Hierbei arbeitete das DLR-Institut für Luftverkehr eng mit den Projektpartnern IMST, Technische Universität Hamburg (TUHH, Institut für Kommunikationsnetze), Germandrones, Globe UAV, MediaMobil, f.u.n.k.e. AVIONICS und NavCert zusammen. Die innovativen Geräte sollen zukünftig die Flugsicherheit und Effizienz durch ein hochgradig redundantes und dynamisches Kommunikationsnetzwerk zwischen den Drohnen verbessern.

Unabhängige und redundante Kommunikationsinfrastruktur

Ein FANET bietet einen unabhängigen Kommunikationskanal, der ohne Bodeninfrastruktur auskommt und es den Operatoren ermöglicht, über sogenannte Multi-Hop-Verbindungen mit den Drohnen zu kommunizieren. Dies ist besonders in solchen Szenarien wichtig, in denen primäre Kommunikationskanäle ausfallen oder Satellitenverbindungen gestört sind. Durch die redundante und dynamische Struktur des FANETs können Daten auch dann weitergeleitet werden, wenn einzelne Drohnen als Teil des Kommunikationsnetzwerkes ausfallen.

Autonome Flugsteuerung und Lagebild

Jede Drohne kann ihre Position und andere relevante Daten mit allen anderen Drohnen des Netzwerkes teilen. Dadurch lässt sich ein Lagebild erstellen, das beispielsweise zur Kollisionsvermeidung oder zur autonomen Flugsteuerung genutzt werden kann. Auch Behörden und Operatoren können sich in das Netzwerk einklinken, um ein umfassendes Lagebild zu erhalten.

Vermessungsflüge und erste Ergebnisse

Die ersten Flugversuche konzentrierten sich auf Vermessungsflüge mit den Prototypen der Funkgeräte und Antennen, die unter der VEREDUS-Projektleitung der IMST GmbH gemeinsam mit den Projektpartnern und dem DLR entwickelt wurden. Bei den Flugversuchen bei Globe UAV in Delbrück wurden mit zwei flugfähigen Einheiten und einer Bodenstation durch das Abfliegen spezieller Muster die Reichweite und Richtungsabhängigkeit der Funkgeräte und Antennen bestimmt. Zusätzlich wurde die Zuverlässigkeit der Funkverbindungen anhand der übertragenen Datenpakete ermittelt. Das Zusammenspiel von Hard- und Software der entwickelten Systeme konnte auf den ersten Vermessungsflügen erfolgreich getestet werden. Weitere Testflüge, bei denen die Multi-Hop-Verbindungen im Fokus stehen werden, sind für Ende des Jahres geplant.

Luftverkehrssimulationen in VEREDUS

Die Aufgaben des DLR-Instituts für Luftverkehr im Projekt VEREDUS umfassen unter anderem die Erstellung und Analyse von Luftverkehrssimulationen. Ein speziell dafür entwickeltes Software-Tool simuliert hierbei Flugbewegungen von Drohnen in urbanen Räumen und ermittelt mögliche Trajektorien der einzelnen Vehikel. Die dabei erzeugten Daten fließen in eine Netzwerksimulation der Technischen Universität Hamburg ein, welche den Datenverkehr im FANET simuliert. Dieses Zusammenspiel liefert wichtige Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit des Ad-Hoc-Netzwerkes und hilft dabei, Anforderungen an die Hardware und Software zu definieren.

Kontakt

Dr. Alexander Lau

Abteilungsleiter (komm.)
DLR-Institut für Luftverkehr
Flugbetriebskonzepte
Blohmstraße 20, 21079 Hamburg

Franziska Bietke

Institutskommunikation
DLR-Institut für Luftverkehr
Blohmstraße 20, 21079 Hamburg
Tel: +49 40 2489641-209