Unbemannte Luftfahrzeuge (Engl. Akronym: Unmanned Aerial Vehicles UAVs) sind für verschiedene Anwendungen wie topografische Kartierung, Infrastrukturwartung, Bauüberwachung, Inspektion oder sogar für die Paketauslieferung und die Zustellung von Medikamenten relevant geworden. Eine zentrale Herausforderung bei den meisten UAV-basierten Anwendungen ist die sichere UAV-Flugplanung und Navigation. Um ein höchstmögliches Sicherheitslevel zu erreichen, müssen die Risiken für andere Luftraumnutzer sowie für Menschen und Eigentum am Boden minimiert werden. Unter Berücksichtigung der aktuellen UAV-Regularien ist die Durchführung einer sicheren Flugmission auf genaue und aktuelle Geodaten angewiesen, da diese als Entscheidungsgrundlage für den UAV-Betrieb dienen und daher eine wichtige Rolle bei der UAV-Missionsplanung spielen. Folglich verwenden UAV-Pfadplaner (in den meisten Fällen) Karten wie Open Street Map, um die gewünschten Daten zu erhalten wie z.B. Koordinaten der Wegpunkte. Hierbei ist die Frage, inwieweit diese Karten die UAV-Umgebung darstellen und die verfügbaren Daten ausreichen, um eine Flugroute bestmöglich zu planen, sodass die anschließende Flugmission erfolgreich durchgeführt werden kann. Folglich sollte eine adäquate Darstellung der UAV Umgebung sich nicht nur auf räumliche Aspekte wie die geometrische Darstellung von Objekten konzentrieren, sondern auch auf die so genannte Semantik. Semantische Daten beschreiben die Objektstruktur einer Umgebung, einschließlich kontextueller Informationen, Attribute und deren Beziehungen untereinander wie z. B. Gebäudetyp, Nutzung, Adresse, usw. Bei der UAV-Planung wird derzeit jedoch eine beträchtliche Menge an semantischen Informationen nicht berücksichtigt; wie z.B. Typ und Funktion des erfassten Objektes, Adresse, usw. Solcher Informationsmangel kann die Interaktion zwischen UAV und seiner Umgebung beeinflusst und folglich die Flugroute nicht optimal generiert werden.
Das Ziel ist es, einen Prototyp zu entwickeln, welcher eine sichere UAV-Flugplanung unter Berücksichtigung aktueller UAV-Regeln ermöglicht. Mit diesem Prototyp sollte eine hybride Karte für die sichere UAV-Planung in Form einer Verknüpfung zwischen aktueller Geometrie der UAV-Umgebung und den aktuellen kontextuellen und semantischen Informationen generiert werden. Das Ziel lässt sich durch drei Schritte erreichen:
✓ Studienarbeit
✗ Bachelorarbeit
✓ Masterarbeit
✓ Deutsch
✓ Englisch
Aktualisiert am 17.10.2022 von C.Berger