Missionsplanung für kleine UAV-Systeme in hindernisreichen Umgebungen

Abstract

Das DLR-Institut für Flugsystemtechnik in Braunschweig betreibt den Flugversuchsträger ARTIS (Autonomous Rotorcraft Testbed for Intelligent Systems). ARTIS ist ein voll autonomes Hubschraubersystem, dass in der Gewichtsklasse von Modellflugzeugen betrieben werden kann. Im Mittelpunkt des Projektes stehen der Entwurf und die Erprobung neuartiger Systeme und Algorithmen für autonome intelligente Funktionen. Diese Präsentation gibt einen Überblick über die Missionsplanungs- und managementkonzepte für die entwickelte UAV-Plattform. Das zugrunde liegende Problem für die Missionsplanung bei einem Hubschrauber ist anders als bei hochfliegenden Systemen, die Operation in Bodennähe mit bekannten aber auch unbekannten Hindernissen. Hierfür wird eine globale dreidimensionale Trajektorien- bzw. Flugbahnplanung mit Hilfe von Sichtbarkeitsgraphen durchgeführt, die durch einen lokalen Planer zur Echtzeit (Hindernisvermeidung) ergänzt wird. Bei Auftauchen von unbekannten statischen Hindernissen kann dann in kurzer Zeit ein neuer globaler Flugpfad berechnet werden. Die Auswahl und Rechenverfahren für diesen Ansatz werden an Beispielen verdeutlicht. Weiterhin werden die Integration in das fliegende System und die damit verbundenen Probleme erläutert, sowie Erfahrungen aus der Flugversuchspraxis vorgestellt.