Überflieger mit Weitblick

Katastrophenhelfer müssen rasch helfen, ohne sich selbst zu gefährden. Unterstützung dabei erhalten sie jetzt aus der Luft: Karlsruher Ingenieure haben einen Miniatur-Hubschrauber mit vier Rotoren entwickelt, der autonom navigieren kann. Der wendige Flieger kann Helfer durch unwegsames Terrain leiten, Gefahren erkennen und in einsturzgefährdete Gebäude spähen.

Der Air-Quad manöveriert allein über Veränderungen der Rotoren-Drehzahlen. Foto: Uni Karlsruhe

Entwickelt wurde der Vierfach-Schrauber namens “Air-Quad” von Gert Trommer und seinem Team an der Universität Karlsruhe. Ein besonderes Merkmal des 45 Zentimeter langen und 1 Kilogramm leichten Fluggeräts sei das komplexe Navigationssystem, so der Forscher. “Dadurch sind ein gezielter Anflug und die Beobachtung mit einer Kamera möglich, auch außerhalb der Reichweite einer Funkstrecke und ohne Eingreifen eines Piloten.”

“Ich kann dem Gerät den Auftrag geben: Fliege zu diesem Punkt, bleibe zwei Minuten, mache Fotos und komme dann zurück - ohne dass ich während des Fluges eingreifen muss”, führt Trommers Kollege Oliver Meister aus. Sämtliche Flugmanöver würden absolviert, indem die Drehzahl der vier Rotoren verändert werde. Dieses Konzept reduziere Kosten und Wartungsaufwand erheblich.

Gefüttert wird das Navigationssystem mit einer Reihe von Dreh-, Beschleunigungs- und Magnetfeldsensoren, ein GPS-Empfänger liefert die momentane Position und ein Luftdrucksensor die momentane Höhe. Entdeckt das System eine Abweichung vom vorbestimmten Kurs, kann es selbsttätig eingreifen und den Flug korrigieren. Ebenfalls möglich ist die Fernsteuerung durch einen menschlichen Piloten, der per Videobrille mit den “Augen” des Helikopters sieht.

Langfristiges Ziel der Karlsruher Forscher ist der Einsatz im Sicherheitsbereich. Ihr Air-Quad soll einmal in der Lage sein, ein Gelände vollkommen autonom zu überwachen, etwa mit einer Infrarotkamera, und eventuelle Störungen zu überprüfen.

Forschung: Gert F. Trommer, Oliver Meister, Jan Wendel und Christian Schlaile, Institut für Theoretische Elektrotechnik und Systemoptimierung (ITE), Universität Karlsruhe

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ITE, Uni Karlsruhe