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Teure Satellitensysteme sollen künftig in vielen Bereichen durch unbemannte Fluggeräte (UAV) ersetzt werden. Eine interdisziplinäre Forschergruppe der Uni untersucht jetzt Einsatzszenarien und Technologien für die zukunftsträchtigen Flieger. An dem Projekt, das mit 550.000 Euro aus dem Forschungsschwerpunktprogramm Baden-Württemberg gefördert wird, sind acht Universitätsinstitute sowie das Steinbeis-Transferzentrum und Partner aus der Wirtschaft beteiligt.
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Ein Konzept für ein UAV zur Infrarotbeobachtung von Vegetationen ist der „Stuttgarter Adler“. |
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Beobachtungen der Erdoberfläche oder Dienstleistungen im Telekommunikationsbereich werden heute vielfach von Satelliten übernommen, die in einer Höhe von 35.000 Kilometern im Weltraum schweben. Für viele Anwendungen ist eine solche – mit hohen Kosten verbundene – Höhe jedoch nicht sinnvoll oder nicht erforderlich. Eine Alternative sind unbemannte Flugkörper. Dies sind hochfliegende Plattformen, die solargetrieben in einer Höhe von 20 bis 30 Kilometern für mehrere Monate im Weltraum stationiert werden. Sie sind kostengünstiger und können zudem mehrfach eingesetzt werden, so dass weniger „Weltraumschrott“ anfällt.
Vor diesem Hintergrund sind unbemannte Flugkörper eines der wichtigsten Zukunftsthemen in der Weltraumforschung. Auch wirtschaftlich lässt der Produktbereich große Zuwachsraten erwarten, was sich in einem großen Interesse seitens der Industrie spiegelt. Die Bandbreite der Anwendungen reicht von der zivilen Erdbeobachtung zu Umweltschutzzwecken über die Verkehrsüberwachung und die Beobachtung sicherheitskritischer Objekte bis hin zur militärischen Nutzung. Auch Dienstleistungen wie beispielsweise in der Telekommunikation sollen künftig von unbemannten Flugkörpern übernommen werden.
Hohe Sicherheitsanforderungen
Im Vergleich zu bereits im Einsatz befindlichen militärischen Anlagen stellen zivile Einsatzszenarien aus Sicherheitsgründen hohe Anforderungen an das System. Dies lässt den verbreiteten Einsatz unbemannter Fluggeräte heute noch nicht zu. Die Erarbeitung der hierfür erforderlichen Technologien bildet den Kern des Forschungsvorhabens, das unter anderem das Fliegen im kontrollierten Luftraum, integrierte Systemplattformen, Sicherheits- und Redundanzaspekte sowie Zulassungsfragen untersucht. „Es besteht ein breiter Forschungsbedarf“, resümiert Gruppensprecher Rudolf Voit-Nitschmann und ergänzt: „Aufgrund der hohen interdisziplinären Ausprägung der Themenstellung bietet sich eine institutsübergreifende Zusammenarbeit an.“ Zudem eigne sich das Thema hervorragend für die Integration in die Ausbildung, da bei dem Bau von Prototypen Studierende mitwirken können.
Die Arbeiten gliedern sich in drei Teilprojekte. Im Projektbereich „UAV-Einsatzszenarien“ sollen Missionsszenarien für die wichtigsten Anwendungen wie Beobachtung, Überwachung und Aufklärung sowie Digital Audio Broadcasting (DAB) in verschiedenen Höhenbereichen innerhalb des kontrollierten Luftraums untersucht werden. Abgeleitet aus diesen Einsatzszenarien bearbeitet ein zweiter Projektbereich Technologien, die für Entwicklung, Fertigung und den Einsatz zukünftiger UAV-Systeme erforderlich sind. Im Mittelpunkt des dritten Bereichs steht die schwerpunktmäßige vertiefte Bearbeitung wichtiger Einzelsysteme. Wesentliche Fragen sind dabei Redundanzüberlegungen für die Flugsteuerung (Autopilot), damit diese den Sicherheitsanforderungen der Behörden gerecht wird. Auch Bergungs- und Flugabbruchsysteme spielen eine Rolle.
amg
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