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Titel:

Auslegung und Implementierung eines zuverlässigen Kommunikationsnetzes für den sicheren Betrieb unbemannter Fluggeräte ausserhalb der Sichtweite

Autor(en): N. Voget, F. Binz, Y. Dobrev, D. Moormann
Zusammenfassung: Innerhalb einer Forschungsflugkampagne im Winter 2015/2016 hat die RWTH Aachen im Auftrag der Deutsche Post DHL Flüge mit dem DHL Paketkopter 3.0 zwischen Reit im Winkl und der Winklmoosalm durchgeführt. Der Paketkopter wird seit 2013 in Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit dem Ziel entwickelt, schwierig zu erreichende Regionen mit eiligen Gütern zu beliefern. Bei dem aktuellen Paketkopter handelt es sich um ein an der RWTH Aachen entwickeltes Tiltwing-Fluggerät mit einer Spannweite von 2 m und einer maximalen Abflugmasse von 14 kg. Für den Flugbetrieb zwischen Reit im Winkl und der Winklmoosalm wurden zwei Packstationen als Start- und Landeplatz aufgebaut. Die Flugdistanz zwischen Reit im Winkl und der Winklmoosalm beträgt etwa 8 km bei einer Höhendifferenz von über 500 m. Aufgrund der lokalen Topographie befand sich das Fluggerät während des Flugs meist außerhalb der Sichtweite des Steuerers. Alle Flüge erfolgten vollautomatisch. Dieser Beitrag beschreibt die Umsetzung der Anforderungen an ein sicheres Kommunikationssystem für diese Flugkampagne. Ein zuverlässiges Kommunikationssystem ist unerlässlich für Flüge außerhalb der Sichtweite des Steuerers, da in diesem Fall keine unabhängige Beurteilung der Situation möglich ist, sondern der Steuerer auf Daten, die vom Fluggerät übermittelt werden, angewiesen ist. Wegen des schwachen Mobilfunkempfangs in der Bergregion um Reit im Winkl wird die Kommunikation redundant über Mobilfunk und einen proprietären seriellen Funk mit hoher Reichweite hergestellt. Da das UAV während des Flugs von Bergen abgeschattet wird, werden mehrere Funkstationen benötigt, um einen stetigen Funkkontakt zum Fluggerät aufrechterhalten zu können. Die sich stetig verändernde Sichtbarkeit des Fluggeräts zu den einzelnen Funkstationen erfordert zudem eine dynamische Aktualisierung der Routen zwischen den Kommunikationspartnern. Um zudem die Sichtbarkeit des Fluggeräts für andere Teilnehmer im Luftraum zu verbessern, wird zusätzlich ein ADS-B-Transponder eingesetzt. Aufgrund der starken Abschattung des Fluggeräts durch das umliegende Gelände wird dieser von einer festen Position aus betrieben und sendet während des Flugs die vom Fluggerät übermittelten Informationen z. B. zu Position und Geschwindigkeit. Die während der Flüge gewonnenen Erkenntnisse zur implementierten Kommunikationsinfrastruktur werden in diesem Beitrag vorgestellt.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, Braunschweig
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 5 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-201701132736
Stichworte zum Inhalt: Paketkopter, UAV
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Veröffentlicht am: 13.01.2017