{"id":289981,"date":"2021-05-19T09:00:00","date_gmt":"2021-05-19T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=289981"},"modified":"2021-05-19T09:00:00","modified_gmt":"2021-05-19T07:00:00","slug":"hilfe-fuer-drohnen-hindernisse-und-zusammenstoesse-zu-vermeiden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/hilfe-fuer-drohnen-hindernisse-und-zusammenstoesse-zu-vermeiden\/","title":{"rendered":"Hilfe f\u00fcr Drohnen, Hindernisse und Zusammenst\u00f6\u00dfe zu vermeiden"},"content":{"rendered":"\n<p>Was fr\u00fcher ferngesteuerte Modellflugzeuge waren, sind heute Drohnen. Die Flugger\u00e4te kommen aber nicht nur als High-Tech-Spielzeug von Menschen zum Einsatz, die gerne ihre Anwesen von oben filmen und die Filmchen und Bilder auf Social-Media-Plattformen posten. Vielmehr werden sie beispielweise von Maklern genutzt, um ihren Kunden die zum Kauf angebotenen Immobilien zu zeigen. Sie werden zur Wetterbeobachtung eingesetzt, zur Aufzeichnung von Bodenstrukturen, zur Bespr\u00fchung von Pflanzen in der Landwirtschaft, in der Logistik, im Katastrophenschutz, als Transportmittel, von der Polizei und f\u00fcr zahlreiche andere Zwecke.<\/p>\n\n\n\n<p>Um auch gr\u00f6\u00dfere Gebiete abdecken zu k\u00f6nnen, fliegen sie mittlerweile immer h\u00e4ufiger im Schwarm. So k\u00f6nnen auch sie viel gr\u00f6\u00dfere Mengen an Daten sammeln, da jede Drohe mit unterschiedlichen Sensoren ausger\u00fcstet werden kann, wenn n\u00f6tig. Wie schaffen sie es aber, um Hindernisse herum zu navigieren und nicht zusammenzusto\u00dfen? Ingenieure der <a href=\"https:\/\/news.epfl.ch\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">EPFL<\/a> haben dazu ein vorausschauendes Steuerungsmodell entwickelt, mit dem die Drohnen auch in un\u00fcbersichtlichen Umgebungen schnell und sicher fliegen k\u00f6nnen. Das Ger\u00e4t erm\u00f6glicht es den einzelnen Drohnen, sowohl ihr eigenes Verhalten vorauszusehen als auch das ihrer Nachbarn im Schwarm.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Kollisionen verhindern<\/h3>\n\n\n\n<p>Das Risiko einer Blockade innerhalb des Schwarms, die dazu f\u00fchrt, dass Drohnen zusammensto\u00dfen, ist einer der Hauptgr\u00fcnde, wieso der Einsatz in Schw\u00e4rmen noch relativ selten ist. In der Natur stimmen V\u00f6gel in Schw\u00e4rmen ihr Verhalten in der Regel mit den anderen ab und passen gegebenenfalls ihre Flugbahn an, um gen\u00fcgend Abstand voneinander zu haben, in Formation zu fliegen oder auch einem Hindernis auszuweichen. Genau dieses Verhalten soll bei Drohnen auch erreicht werden.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Drone swarms avoid obstacles without collision\" width=\"1290\" height=\"726\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/cAXUKNGpMG4?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>&#8220;Wenn in einem Drohnenschwarm eine Drohne ihre Flugbahn \u00e4ndert, um einem Hindernis auszuweichen, synchronisieren ihre Nachbarn ihre Bewegungen automatisch entsprechend&#8221;, sagt Dario Floreano, Professor an der School of Engineering der EPFL und Leiter des Laboratory of Intelligent Systems (LIS). &#8220;Aber das f\u00fchrt oft dazu, dass der Schwarm langsamer wird, einen Stillstand innerhalb des Schwarms erzeugt oder sogar zu Kollisionen f\u00fchrt.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Nicht nur &#8220;auf Sicht&#8221; fliegen<\/h3>\n\n\n\n<p>Enrica Soria, Doktorandin am LIS, hat ein vorausschauendes Steuermodul entwickelt, das derartige Probleme l\u00f6sen soll. Mit diesem Modell k\u00f6nnen Drohnen sowohl auf andere im Schwarm reagieren als auch ihre eigenen Bewegungen und die ihrer Nachbarn vorhersehen. &#8220;Unser Modell gibt den Drohnen die F\u00e4higkeit zu erkennen, wann ein Nachbar langsamer wird, was bedeutet, dass die Verlangsamung weniger Auswirkungen auf ihren eigenen Flug hat&#8221;, sagt Soria.<\/p>\n\n\n\n<p>Damit das Modell funktioniert, m\u00fcssen lokal kontrollierte, einfache Regeln einprogrammiert werden, wie ein Mindestabstand zwischen den einzelnen Drohnen, und eine bestimmte, festgelegte Geschwindigkeit und Richtung, denen der Schwarm folgen muss. So werden die Drohnen von den Befehlen, die von einem Zentralcomputer ausgegeben werden, unabh\u00e4ngiger. So ein Computer berechnet beispielsweise bei Lichtshows in der Luft die Flugbahnen der einzelnen Drohnen und gibt entsprechende Anweisungen weiter, um Kollisionen zu vermeiden. &#8220;Aber mit unserem Modell werden die Drohnen anhand lokaler Informationen befohlen und k\u00f6nnen ihre Flugbahnen autonom \u00e4ndern&#8221;, sagt Soria.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Inspiriert von der Natur<\/h3>\n\n\n\n<p>Bisherige Tests am LIS haben gezeigt, dass das neue Modell den Flug von Drohnenschw\u00e4rmen in Gebieten mit vielen Hindernissen in punkto Geschwindigkeit, Ordnung und Sicherheit verbessert. &#8220;Wir wissen noch nicht, ob oder inwieweit Tiere in der Lage sind, die Bewegungen der Menschen um sie herum vorherzusagen&#8221;, sagt Floreano. &#8220;Aber Biologen haben k\u00fcrzlich angedeutet, dass die synchronisierten Richtungs\u00e4nderungen, die in einigen gro\u00dfen Gruppen beobachtet werden, eine anspruchsvollere kognitive F\u00e4higkeit erfordern w\u00fcrden, als bisher angenommen wurde.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p>Sorias Arbeit wurde in <a href=\"doi:%2010.1038\/s42256-021-00341-y\">Nature Machine Intelligence<\/a> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Weitere Artikel zum Thema Drohnen finden Sie <a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/?s=drohnen\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">hier<\/a>.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Was fr\u00fcher ferngesteuerte Modellflugzeuge waren, sind heute Drohnen. 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