Praxisbeispiel: Innovation – Innovative Drohnenschwärme – Von der Natur inspiriert bis zur Notfallanwendung

Effizienzsteigerung durch selbstorganisierte Drohnenschwärme

Um den Aufwand für derartige Projekte zu minimieren, widmet sich der Lehrstuhl für Softwaretechnik einem Forschungsprojekt, das von der DFG unterstützt wird. Hierbei werden selbstorganisierende Systeme erforscht, bei denen die Drohnen nicht mehr einzeln gesteuert werden müssen. Stattdessen interagieren sie miteinander, um gemeinsame Ziele zu erreichen, ohne externe Impulse zu benötigen. Inspiriert von Schwärmen in der Tierwelt, die in der Biologie bereits lange untersucht werden, eröffnen sich durch diese Erkenntnisse nicht nur Einblicke in physikalische Prozesse, sondern auch Anwendungen im Bereich der Informatik. Das Forschungsteam der Universität Augsburg konnte Regeln aus der Simulation von Drohnenschwärmen übernehmen. "Die einzelnen Individuen im Schwarm streben danach, beieinander zu bleiben. Dazu orientieren sie sich an ihren Nachbarn, versuchen ähnlich zu fliegen, eine ähnliche Geschwindigkeit beizubehalten und gleichzeitig Kollisionen zu vermeiden", erklärt Professor Reif.

Brücke zur Schwarmforschung: Einsatz von Drohnenteams

Einzeldrohnen sind im Alltag für Aufgaben wie Paketzustellung und Inspektion von Industrieanlagen im Einsatz. Obwohl einige Anwendungen wie Lightshows existieren, sind am Himmel bisher keine Drohnenschwärme zu sehen. Laut Kosak liegt dies vor allem daran, dass weitere Forschung für die Steuerung notwendig ist. Gemeinsam mit Dr. Constantin Wanninger, der die Flugrobotik-Abteilung am ISSE leitet, wird die praktische Drohnenforschung in einer Flugarena umgesetzt. Dabei werden die aus Simulationen gewonnenen Techniken auf reale Drohnen übertragen. Kosak betont, dass diese Techniken bei realen Systemen funktionieren können, wenn auch noch nicht so nahtlos wie in der Simulation. Erste Feldversuche haben bereits stattgefunden, bei denen Drohnen im Schwarm ein Glasfaserkabel zur Temperaturmessung mehrere Meter über dem Boden hielten. Dies ermöglicht ein vielseitiges, mobiles Messinstrument in der Höhe.