Optisch gestützte Sensorfusion zur Navigation mit Flächenflugzeugen (OgN 1)

Abstract

Zielrichtung dieser Studie ist die Untersuchung von optisch gestützten Navigationsverfahren für Anwendungen mit unbemannten Flächenflugzeugen. Dazu werden zunächst typische Missionsprofile (u.a. Flughöhen, Geschwindigkeiten, Umgebungsbedingungen, mögliche Voraussetzungen und Einschränkungen) für LFZ <150 kg MTOW betrachtet und bestimmt. Für die herausgearbeiteten Szenarien wird dann erarbeitet, inwieweit LFZ-seitig Sensordaten sinnvoll zu verarbeiten sind, bzw. welche Anforderungen an die Sensoren für eine erfolgversprechende optisch gestützte Navigation existieren. Der Fokus liegt hierbei auf der Beurteilung von Kamerasystemen und Bildverarbeitungsverfahren. Darauf basierend werden Demonstrationsszenarien erstellt, mit denen existierende oder noch zu entwickelnde Algorithmen und Prinzipien evaluiert werden können. Abschließend wird ein gewähltes Demonstrationsszenario im Flugversuch umgesetzt, bei dem Sensordaten (Kamera, IMU, GNSS) aufgenommen und mit Hilfe der existierenden Algorithmen evaluiert werden. Dabei wird die Eignung dieser Daten zur Navigation, insbesondere unter Berücksichtigung von GNSS-Signalausfällen und der Driftkompensation mit optischen Verfahren, untersucht. Das Ergebnis sind optisch bestimmte Trajektorien und deren Bewertung.