Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE
Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE

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Unbemannte Systeme für Verteidigung und Sicherheit

Sense – Umgebungserfassung, Sensorik & Aufklärungsfähigkeiten

Um seine Umgebung zu erfassen, muss jedes einzelne System über bestimmte, grundlegende Techniken verfügen. Dazu zählen die Umgebungserkennung, automatisierte Navigation, die Unterstützung der Navigation durch GNSS-lose Positionsbestimmung sowie die Erkennung und Klassifikation von relevanten Ereignissen bzw. Objekten.

Insbesondere den letztgenannten Fähigkeiten kommt eine besondere Bedeutung zu, da im Team oder Schwarm die Aufklärung z. B. mittels Videostream durch den Nutzenden nicht zielführend ist. Der Schwarm oder das Team muss fortlaufend Aufklärungsergebnisse an den Nutzenden melden und trägt damit zu einem verdichteten Lagebild bei.

Einzelsystem.

Einzelsysteme haben häufig die Herausforderung, nur eine begrenzte Tragfähigkeit und Energiemenge mitführen zu können. Dadurch verringert sich die Flugzeit mit zunehmendem Gewicht der Nutzlast. Somit ist es notwendig, insbesondere für die Sensordatenverarbeitung und -fusion, Algorithmen zu schaffen, die mit wenig Ressourcen auskommen.

Schaut man hingegen auf große Systeme (z. B. HALE/MALE), so besteht die besondere Herausforderung darin, die enorme Datenmenge zu verarbeiten und sinnvoll in ein Lagebild einzubringen.

Team.

Teams von unbemannten Systemen sind in der Lage, mittels heterogener Ausstattung flexibel auf verschiedene Situationen zu reagieren.

Hierzu können heterogene Sensordaten über die Plattformgrenzen hinweg verarbeitet und fusioniert werden. In Datenlösungen wie einem Shared Information Space bzw. einer Cloudlösung können sie allen berechtigten Teilnehmern zur Verfügung gestellt werden.

Schwarm.

Bei sehr großen Gruppen unbemannter Systeme entsteht dagegen das Problem, dass die Datenmenge so groß wird, dass eine sinnvolle Bereitstellung von Rohdaten derzeit nicht möglich ist.

Eine Vorverarbeitung der Daten, auch mithilfe von KI-Methoden, on edge, also der einzelnen Plattform, scheint hier notwendig.

Ausgewählte Referenzprojekte

 

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Projekt

Drohneneinsätze im Katastrophengebiet

Nach einer Katastrophe ist es für die Rettungskräfte bei der Suche nach Überlebenden von großer Bedeutung, einen möglichst umfassenden Überblick über die Situation zu erhalten. Hierfür entwirft das Fraunhofer FKIE derzeit LUCY, ein System, das an Drohnen angebracht werden kann, um die Einfallsrichtung bestimmter Geräusche, einschließlich menschlicher Hilferufe, zu bestimmen und dadurch die Effizienz von Such- und Rettungseinsätzen zu erhöhen.

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Projekt

Hochautomatisiertes UAS zur Aufklärung radioaktiver Quellen

Unbemannte Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicles - UAVs) gewinnen zunehmend an Bedeutung für Aufklärungsmissionen in unterschiedlichen Einsatzgebieten. Ihre Fähigkeit, unabhängig von der Bodenbeschaffenheit zu operieren, macht sie besonders wertvoll in Umgebungen, die durch zerstörte Gebäude oder andere schwierige Geländeformen gekennzeichnet sind.

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Projekt

Aufklärung aus der Luft zum Schutz des Konvois

Gerade im urbanen Umfeld ist der Schutz von Konvois schwierig zu bewerkstelligen. Zu viele Gebäude und Hindernisse bieten möglichen Angreifern die Gelegenheit sich zu verbergen. Das Fraunhofer FKIE hat ein Aufklärungssystem realisiert, das zur Bereitstellung eines kontinuierlichen Gesamtlagebilds für den den Konvoi begleitenden FAC (Forward Air Controller) und folglich zur Detektion, Verfolgung und Identifikation potenzieller Bedrohungen beiträgt.

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Presseinformation / 2.1.2025

Roboter erkundet Gefahrenzonen

Robotersysteme erkunden bisher unbekanntes Gelände, Gebäude oder Gefahrenzonen mit Kameras. Im Projekt »3D-InAus« nutzen FKIE-Wissenschaftler einen LiDAR-Laser auf einem fahrenden Roboter, der mit Laserimpulsen Entfernungen misst. So entsteht in der Visualisierung ein 3D-Modell mit Gebäuden, Innenräumen und Objekten sowie allen dazu gehörigen Abmessungen und Entfernungen. 

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