Ingenieure spüren mit Drohne und Radar Landminen auf
Jedes Jahr verlieren 3.700 Menschen ihr Leben durch Landminen. Weitere unzählige Opfer kommen mit dem Leben davon, verlieren aber Arme oder Beine. Jetzt soll eine Drohne dabei helfen, diese gefährlichen Altlasten schneller aufzuspüren.
Prototyp der Drohne: An der Universität Ulm werden Tests mit dem ersten Prototyp des Radargeräts durchgeführt. Dabei simuliert eine Schiene die Flugbewegung der Drohne.
Foto: Universität Ulm
Oft liegen Landminen noch jahrzehntelang nach Ende aktiver Kampfhandlungen versteckt im Boden und stellen eine riesige Gefahr vor allem für Zivilisten dar. Laut Landminen-Monitor fielen 2014 mehr als 3.700 Personen diesen Waffen zum Opfer, 80 % davon waren Zivilisten. Es sind unvorstellbare 100 Millionen scharfer Landminen, die heute weltweit versteckt in den Böden liegen. Diese Altlasten vergangener militärischer Konflikte verhindern zudem, dass sich die ohnehin geschwächten Regionen wieder erholen und beispielsweise Landwirtschaft betreiben können.
Niederfrequente Radarwellen sollen Minen finden
Die Universität und die Hochschule Ulm arbeiten gemeinsam mit der Fachhochschule Nordschweiz seit knapp einem Jahr im FindMine genannten Projekt an einer raschen und ungefährlichen Lösung des Landminen-Problems. Drohnen sollen dafür über vermintes Gelände fliegen und den Boden mittels Radarsensoren nach Sprengkörpern absuchen. Die Radarwellen liefern ein Dichteprofil des Bodens.
„Viele Minen sind im Erdboden vergraben, weshalb wir ein Bodenradar mit einer relativ niedrigen Frequenz einsetzen. Die Radarwellen dringen ins Erdreich ein und aus vielen Messungen entlang der Drohnen-Flugbahn wird ein hochaufgelöstes Bild generiert“, erklären Professor Christian Waldschmidt, Leiter des Instituts für Mikrowellentechnik an der Universität Ulm und sein Doktorand Markus Schartel. Dank moderner Bildverarbeitung und computerbasierter Mustererkennung können die Forscher auf die Art des Objekts und vor allem auf seine zentimetergenaue Position schließen.
Stabile Flugbahn notwendig
Das klingt genial einfach, bietet aber dennoch viele Herausforderungen. So sind Drohnen recht instabil und schwanken im Flug. Für die erforderlichen hochaufgelösten Bilder ist es jedoch notwendig, eine stabile und exakt bekannte Flugbahn zu gewährleisten. Denn nur so ist sichergestellt, dass auch kleine Objekte, und das sind Landminen, fokussiert und damit auch aufgespürt werden können.
Genauerer Blick auf die Technik im Prototyp.
Quelle: Universität Ulm
Die Forscher der Fachhochschule Nordschweiz optimieren derzeit die Drohne und die Forscher der Universität Ulm tüfteln an der Radar-Signalprozessierung herum. Die Hochschule Ulm bringt ihre Expertise in der Radartechnik ins Forschungsprojekt FindMine ein. Die wissenschaftliche Arbeit von FindMine wird über einen Zeitraum von drei Jahren von der Urs Endress Stiftung gesichert. Die Firma Endress + Hauser steuert die Sensortechnik bei.
Probeeinsatz in Sarajewo oder Kambodscha
Die Forscher können auf langjährige Erfahrungen zurückgreifen, die sie bei der Entwicklung von Sensoren für autonomes Fahren oder von Drohnen in der Landwirtschaft gemacht haben. Wenn Drohne und Radartechnik optimal aufeinander abgestimmt sind, wollen die Forscher um Christian Waldschmidt das fliegende Minensuchsystem so anpassen, dass auch die unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten in verminten Gebieten mit einkalkuliert werden. Denn dort ist es mal extrem trocken und mal extrem sumpfig. Am Schluss steht für FindMine der große Härtetest an: Dann geht es in die tatsächlichen Minenfelder im Umland von Sarajewo oder in Kambodscha.
Mine Kafon operiert ferngesteuert
Einen anderen Ansatz zur Minenräumung aus der Luft verfolgen die Brüder Massoud und Mahmud Hassani. Sie haben ein ferngesteuertes Fluggerät namens Mine Kafon entwickelt, das Landminen aus der Luft aufspürt und dann gezielt sprengt.
Die Mine Kafon Drone fliegt im Abstand von nur vier Zentimetern über den zuvor kartierten Boden und scannt das Gelände mit einem Metalldetektor.
Quelle: Massoud Hassani
Auf der Crowdfunding-Plattform Kickstarter haben sie mit dieser Idee und dem Versprechen, alle Landminen auf der Erde in weniger als zehn Jahren unschädlich zu machen, über 177.000 Euro eingesammelt.
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