Smarte Spürnasen: Drohnen suchen autonom nach Landminen
Forschende des Fraunhofer IFF haben ein Drohnensystem entwickelt, das autonom Aufgaben der Kampfmittelräumung übernehmen kann.
Mit solch einer Drohne lassen sich explosive Kampfmittel aufspüren.
Foto: Fraunhofer IFF
Landminen und explosive Kriegsreste bleiben oft jahrzehntelang eine unsichtbare Bedrohung. Noch lange nach dem Ende von Konflikten stellen sie eine Gefahr für die Bevölkerung dar und verhindern die Nutzung ganzer Landstriche. In der Ukraine sind beispielsweise etwa 30 % des Staatsgebiets von Kampfmittelrückständen betroffen. Die Suche und Entschärfung dieser explosiven Altlasten ist mühsam, gefährlich und teuer. Doch moderne Drohnentechnologie könnte diesen Prozess erheblich beschleunigen und sicherer machen.
Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) hat gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie ein innovatives System entwickelt. Autonome Drohnen kombinieren hochauflösende Sensoren mit intelligenter Flugsteuerung, um Minen und Munition aus sicherer Distanz zu detektieren. Diese Technologie könnte die Kampfmittelräumung revolutionieren.
Inhaltsverzeichnis
So funktioniert die Technologie
Das entwickelte System besteht aus zwei Varianten: einer einzelnen Drohne (AutoDrone Basissystem) und einem Drohnenschwarm (AutoDrone Schwarmsystem). Beide Systeme ermöglichen eine effiziente und sichere Suche nach explosiven Kampfmitteln.
Einzelne Drohne für detaillierte Analysen
Das AutoDrone Basissystem fliegt entlang einer vorprogrammierten Route in einer konstanten Flughöhe von nur 50 cm über dem Boden. Dabei werden hochauflösende Sensordaten aufgenommen und mit RTK-gestützten GPS-Daten georeferenziert. Die Sensoren erfassen unter anderem magnetische Signaturen von Metallobjekten im Boden. Dies erlaubt eine präzise Lokalisierung von Landminen und anderen explosiven Objekten.
Die Drohne erreicht eine Geschwindigkeit von 3 bis 5 m/s und liefert präzise Messdaten ohne nennenswerte Störungen durch Vibrationen. Die erfassten Informationen stehen Geophysikerinnen und Geophysikern zur Verfügung, die darauf basierend potenzielle Gefahrenstellen bewerten können.
Drohnenschwarm für großflächige Einsätze
Das AutoDrone Schwarmsystem erweitert das Konzept durch den Einsatz mehrerer Drohnen, die koordiniert zusammenarbeiten. Jede Drohne ist mit spezifischen Sensoren ausgestattet, die auf unterschiedliche Arten von Minen spezialisiert sind. Dadurch kann das System auch schwer erkennbare, nichtmetallische Minen aufspüren.
Ein weiterer Vorteil: Mehrere Drohnen können große Gebiete gleichzeitig absuchen, wodurch sich die Suchdauer erheblich verkürzt. Die Drohnen kommunizieren untereinander und passen ihre Flugrouten in Echtzeit an, um Hindernissen auszuweichen oder Signalverluste auszugleichen.
Das gesammelte Datenmaterial wird an Fachleute übermittelt, die auf Basis dieser Informationen die weiteren Schritte zur Entschärfung planen können.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden
Traditionelle Methoden der Minensuche setzen oft auf manuelle Sondierungen oder den Einsatz von Spürhunden. Diese Verfahren sind jedoch nicht nur zeitaufwendig, sondern auch gefährlich.
Die autonomen Drohnen bieten laut Forschungsteam mehrere Vorteile:
- Höhere Sicherheit: Keine Person muss sich in unmittelbare Nähe potenziell explosiver Objekte begeben.
- Zeiteffizienz: Drohnen können große Flächen in kurzer Zeit systematisch absuchen.
- Höhere Präzision: Die Kombination aus hochauflösender Sensorik und georeferenzierten Positionsdaten ermöglicht eine exakte Lokalisierung.
- Kosteneinsparung: Durch die Automatisierung kann der Aufwand für die Minensuche reduziert werden.
Zusätzliche Einsatzmöglichkeiten
Neben der Kampfmittelräumung können die Drohnen laut Forschungsteam auch für andere Aufgaben genutzt werden. Geophysikalische Untersuchungen, Umweltanalysen oder industrielle Inspektionen profitieren ebenfalls von der präzisen Sensordatenerfassung aus der Luft. Durch die flexible Sensorplattform lassen sich die Drohnen auf verschiedene Einsatzszenarien anpassen.
Aktuell wird das System weiterentwickelt und optimiert. Forschende arbeiten daran, künstliche Intelligenz (KI) zu integrieren, um die Datenauswertung zu automatisieren. Maschinelles Lernen könnte künftig dabei helfen, Minen noch schneller und zuverlässiger zu identifizieren. Erste Tests mit Trainingsdaten aus realen Minenfeldern laufen bereits. Ziel ist es, die Analyse der Sensordaten weiter zu verbessern und den Kampfmittelräumdienst bestmöglich zu unterstützen.
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