Flugdrohnen können künftig ohne GPS bei Rettungseinsätzen helfen

Dank Wissenschaftlern vom MIT könnten Drohnen schon bald mittels Laserverfahren als Such – und Rettungstrupps eingesetzt werden. Auf GPS sind die Drohnen für diesen Job nicht mehr angewiesen…

Die Benutzung von Drohnen wird seit jeher mit gemischten Gefühlen betrachtet. Zu Verleugnen ist jedoch nicht, das Drohnen zum Beispiel für Such – und Rettungsaktionen sehr nützlich sein können. Gerade wenn das abzusuchende Gelände sehr groß oder das Risiko für den Menschen zu hoch ist, bietet sich eine Drohne als gute Alternative an.

Wie Drohnen helfen können

Drohnen können bisher außerhalb der Sichtweite des Piloten nur via GPS fliegen. Dies ist vor allem in Gebieten problematisch, in denen das Signal schwach oder gar nicht vorhanden ist. Gerade in bergigen Gebieten mit tiefen Schluchten treten häufig Störungen auf, also vor allem da, wo sie für Rettungseinsätze besonders gut gebraucht werden. Wenn ein Wanderer in einem Waldgebiet verloren geht oder verunglückt, müssen Suchtrupps ausrücken und die Gegend durchkämmen. Dabei kann es je nach Verletzungsgrad oder Witterung um Leben und Tod gehen. Mit Drohnen wird das Gebiet nicht nur schneller abgesucht, auch schwierige Bereiche werden leicht erreicht. Auch die Helikoptersuche kann an ihre Grenzen geraten und bei einer Drohne bringt sich kein Retter in Gefahr. Dabei ersetzen die Drohnen keineswegs die Helikopter, sie sind vielmehr eine Ergänzung.

Neue Technik vom MIT entwickelt

Damit Drohnen nunmehr auch in Gebieten helfen können, in denen das GPS Signal stark beeinträchtigt ist, haben Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology (MIT) ein Lasermessverfahren (Light detection and ranging, kurz LiDAR) entwickelt. Dabei ermitteln die Drohnen mittels Lasermessung ihre Position und erstellen durch die integrierte Software eine 3D-Karte von ihrer Umgebung.

Die Drohnen geben Laserstrahlen ab und messen die reflektierten Impulse. Mit dieser Messung würde aber salopp gesagt erst einmal jeder Baum und jedes Gebiet mehr oder weniger gleich aussehen. Um die unerforschten von den bereits abgesuchten Bereichen unterscheiden zu können, wurden die Drohnen so programmiert, dass sie immer eine ganze Ansammlung an Bäumen in der Umgebung ausmessen. Dabei berechnet ein Algorithmus die Winkel und Abstände zwischen den Bäumen. Mit dieser Signatur, die niemals identisch ist, können die Drohnen feststellen, welche Bereiche sie schon abgedeckt haben.

Bodenstation erstellt Zusammenfassung aller Informationen

Anschließend wird von der Bodenstation mithilfe der Informationen der verschiedenen Drohnen eine 3D-Karte des gesamten Gebietes erstellt. Gezieltes Ausrücken der Rettungsmannschaft wäre dann durch eine Objekterkennung der Drohnen und der Markierung des Fundortes  möglich.

Ein gelungener Testlauf

Sowohl in dem simulierten Test, als auch bei dem Test im Wald kartierten mehrere Flugdrohnen jeweils in 2 bis 5 Minuten ein ca. 20 Quadratmeter großen Bereich. Die Kartenabschnitte fusionierten in Echtzeit und die entstandene 3D-Karte zeigt alle Geländemerkmale. Auf Kameras an Bord der Drohnen kann somit verzichtet werden. Laut Yulun Tian vom Department of Aeronautics and Astronautics (Abteilung für Luft- und Raumfahrt) seien Bilder aus einer Videokamera ohnehin nicht so zuverlässig. Außerdem ist die dafür benötigte Bandbreite zur Übertragung der Videodaten in den entlegenen Waldgebieten eher selten vorhanden.

Zum Veranschaulichen hat das MIT eine Zusammenfassung der Entwicklung in einem Video zur Verfügung gestellt (siehe unten).

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