TUD

Institut für Automatisierungstechnik

S3ARV - Small Safe & Space Autonomous Robot Vehicles

Autonome Landungskonzepte für terrestrische und planetare Anwendungen

Laufzeit: 01/2012 - 12/2014

Projektleiter: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Mitarbeiter: Dr.-Ing. S. Dyblenko, Dr.-Ing. V. Chernykh, Dr.-Ing. A. Morozov, Dipl.-Phys. Th. Losinger, Dipl.-Ing. D. Kulikov, Dipl.-Ing. (FH) M. Herhold
Finanzierung: BMWi DLR 
Kooperation: Universität Stuttgart - Institut für Flugmechanik und Flugregelung

Projektinhalt:

Während heutige robotische Raumfahrtmissionen weitgehend vom Bodenpersonal vorausgeplant und gesteuert werden, sollen künftige Fluggeräte in wesentlich stärkerem Maße autonom agieren. Dies betrifft insbesondere die Fähigkeiten zur Navigation, Umgebungserfassung und Bewegungsplanung unter Gewährleistung eines Höchstmaßes an operationeller Sicherheit. Gleichzeitig sind die Kosten zu minimieren, was "kleine" Systeme in Bezug auf Baugröße, Masse und Leistungsaufnahme erfordert. In diesem Kontext verfolgt das Projekt das Ziel, einen vollautonomen Landevorgang in unbekannter Umgebung zu entwickeln und mithilfe eines Funktionsmodells zu demonstrieren.


Schematische Darstellung des untersuchten Szenarios

Die Demonstration soll mit einem Octocopter (8-rotoriges Fluggerät) in anspruchsvollem Gelände erfolgen. Auf diese Weise sind die Ergebnisse auch unmittelbar für terrestrische Anwendungen verwertbar. Dies ist für verschiedene Einrichtungen wie Katastropenschutz, Polizei oder Bergrettung von Interesse, die in zunehmendem Maße unbemannte Flugroboter, sog. UAVs einsetzen


Demonstrationsplattform Octocopter

Als weitere Herausforderung sind die erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Robustheit des Systems zu beachten. Unter der generellen Einschränkung limitierter Baugröße und Bordressourcen ("small") sind klassische redundante Anordnungen nicht realisierbar. Stattdessen sollen auf Systemebene neuartige RAMS-Ansätze (Reliability, Accessability, Maintainability, Safety) und Methoden der analytischen Redundanz zur Anwendung kommen.

Eine Besonderheit stellt die explizite Berücksichtigung der inhärenten Wechselwirkung zwischen dem Navigationsprozess und dem Guidance-Prozess (Bewegungsplanung) dar. Die Bewegungsplanung beeinflusst über die Perzeptionsleistung der Sensorik indirekt die Qualität der Umgebungskarte, auf der die wiederum die Bewegungsplanung basiert. Diese Abhängigkeiten sollen zur synergetischen Optimierung beider Teilprozesse untersucht werden.


Systemarchitektur Fluggerät

Stand: 21.05.2014 13:59
Autor: Webmaster IFA