UAS (Unmanned Aerial System) 

als Rotorflügler (Quadrocopter)

 

Mitarbeiter / Kontakt:

 

Dipl. Ing. (FH), Johannes Fischer, M.Eng.

Dipl. Ing. (FH), Andreas Gschossmann

Waldemar Sessler, B. Sc.

 

Projektbeschreibung:

 

Im SappZ wird ein intelligentes Flugrobotersystem als Trägerplattform für die eigene Sensorik entwickelt.

 

MerlinCopter HP proj

 

Die Zahl der Anwendungsgebiete von Autonomen Unbemannten Flugsystemen steigt derzeit stetig. Oft kann durch die Verwendung eines solchen Gerätes auf den Einsatz von Industriekletterern oder Hubschraubern verzichtet werden, was Kosten spart und die Sicherheit steigert. Im Folgenden sollen nur einige Einsatzgebiete von Multirotorflugsystemen genannt werden:

 

  • Inspektionen:
    • Windkraftanlagen
    • Hochspannungsleitungen
    • Gasleitungen
    • Solarparks mit Wärmebildkameras

 

  • Katastrophenschutz:
    • Schnelle Übersicht über das Einsatzgebiet
    • Schadensanalyse an Gebäuden
    • Vermisstensuche mit Wärmebildkamera
    • Überblick über Überschwemmungsgebiete

 

  • Archäologie
    • Luftaufnahmen zum Aufspüren von historischen Gräbern oder Gebäudegrundrissen
    • 3D-Modelle von Landschaften (mit solchen 3D-Daten konnten beispielsweise bereits geplünderte und zerstörte skythische Grabhügel im russischem Altaigebirge rekonstruiert werden)

 

  • Sensor-Plattform
    • chemische, biologische, radiologische, nukleare und explosive Gefahrenstoffe (CBRNE)
    • Spurengasanalyse - Stickoxide oder andere
    • Laserscanner

 

Teilprojekte

 

Die Entwicklung findet in einem interdisziplinären Team statt. Teilprojekte werden in Rahmen von Forschungs-Mastern und Abschlussarbeiten bearbeitet.

 

Hardware Architektur UAV (Unmanned Aerial Vehicle):

 

  • CPU-Board (CPU und DSP)
  • IMU-Board (Lagesensorik)
  • Interface-Board (Schnittstellen zu Payload-Sensoren)

 

Signalverarbeitung der Inertial-Sensoren zur Lageregelung geschieht auf einem Signalprozessor, 

wohingegen ein modulares Linux-System, auf einem 32-Bit-Prozessor, über zahlreiche verschiedene Schnittstellen angeschlossene Payload-Sensoren verwaltet.

 

Hardwarebersicht i skaliert

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Navigation

 

Wegpunkt-Navigation über GPS mit präzisem Anflug der einzelnen Wegpunkte unter Zuhilfenahme von Differential-GPS-Algorithmen.

 

Ground Control Handset

 

Das Ground Control Handset ist das Bedienteil des Quadrocopters. Die Komplexität einer konventionellen Flugführung wird massiv verringert, so dass der Nutzer das Fliegen des UAV leicht erlernen kann. Auch die Missionsplanung zur Wegpunkt-Navigation kann vorher, wie auch direkt am Einsatzort auf dem Bedienteil geschehen.

 

Head-Tracking-System

 

Der Pilot setzt eine Brille auf, welche ein Live-Bild der Kamera vom Fluggerät überträgt. Durch Kopfbewegungen kann der Nutzer die Neigungswinkel der Kamera beeinflussen. Der Kamera-Blickwinkel folgt somit der Kompfneigung des Benutzers.

 

Headtracker

 

 

 

Sensorik - ApplikationsZentrum - Franz-Mayer-Str. 1, 93053 Regensburg - Tel.: +49 (0) 941 943 9761, Fax: +49 (0) 941 943 1252