G. Strickert, S. Schopferer, F. Krause, P. Nagarajan

Für die Koordination zunehmenden Luftverkehrs im unteren und ggf. urbanen Luftraum werden derzeit U-space Dienste entwickelt. Diese erlauben es, eine große Anzahl von Luftfahrzeugen, bemannt oder unbemannt, automatisiert zu identifizieren, ihre Flugbahnen zu verfolgen sowie für Separation der Luftfahrzeuge und optimalen Verkehrsfluss zu sorgen. Eine wichtige Rolle nehmen hierbei Flugpläne ein. Diese sind dem U-space vorab durch den Operator unbemannter Luftfahrzeuge zur Kenntnis zu geben und bedürfen einer Freigabe. Solange dies nicht Teil eines automatisierten Verfahrens ist, welches auch noch die Verhandlung und Aktualisierung von Flugplänen während des Betriebs ermöglicht, wird die Flexibilität für mögliche Missionen unbemannter Luftfahrzeuge eingeschränkt. Insbesondere Ad-hoc / free Routing Missionen für z.B. Medikamententransporte, Erkundung und Aufklärung wären davon betroffen, da oft zu Beginn einer solchen Mission die erforderlichen Informationen zur Aufstellung eines detaillierten Flugplans noch nicht vorhanden sind oder zur Flugzeit noch Änderungen in den Missionszielen berücksichtigt werden müssen. Daher wird eine Lösung vorgeschlagen, in der Drohne und U-space ihre unterschiedlichen Interessen und Optimierungsziele direkt und automatisiert vor dem Flug verhandeln und während des Fluges durch Neuverhandlungen auf geänderte Umgebungsbedingungen oder aktualisierten Lagebilder reagieren können. Vor diesem Kontext werden bordseitig integrierte Funktionen analysiert, welche zukünftige Drohnen in die Lage versetzen ihre eigenen Fähigkeiten, Missionsziele und eventuell im U-space nicht bekannte Informationen sinnvoll in die automatische Verhandlung einbringen zu können. Perspektivisch können so Drohnen weiterentwickelt werden, vom Empfänger von U-space Services hin zum vollwertigen U-space Netzwerkknoten.

U-space services are currently being developed to coordinate increasing air traffic in lower and possibly urban airspace. These make it possible to automatically identify a large number of aircraft, manned or unmanned, to track their flight paths and to ensure separation of the aircraft and optimal traffic flow. Flight schedules play an important role here. These must be reported to U-space in advance by the operator of unmanned aircraft and require approval. As long as this is not part of an automated process that also enables the negotiation and updating of flight plans during operation, the flexibility for possible missions by unmanned aircraft is limited. In particular, ad-hoc / free routing missions for e.g. medication transport, exploration and reconnaissance would be affected, as the information required to draw up a detailed flight plan is often not available at the beginning of such a mission or changes in the mission objectives still have to be taken into account at the time of the flight. Therefore, a solution is proposed in which the drone and U-space can negotiate their different interests and optimization goals directly and automatically before the flight and can react to changed environmental conditions or updated situation images during the flight by renegotiating. In this context, integrated functions on board are analyzed, which enable future drones to meaningfully incorporate their own capabilities, mission objectives and possibly information not known in U-space into the automatic negotiation. In the future, drones can be further developed from recipients of U-space services to full-fledged U-space network nodes.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, Hamburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2024

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 13 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2410301607515.022307021965

10.25967/630014

U-Space, Autonomie

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Strickert, G.; Schopferer, S.; et al. (2024): Automatische Verhandlung zwischen U-Space und unbemannten Luftfahrzeugen. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/630014. urn:nbn:de:101:1-2410301607515.022307021965.

30.10.2024