Gefahrstoffdetektion mit autonomen Roboterplattformen
Spürnasen
STARE_01: Im Windkanal wurde getestet wie Drohnen mit Hilfe entsprechender Sensorik dafür einegsetzt werden können, die Ausbreitung von Gasen zu lokalisieren (Foto: DLR)
Unbemannte Systeme leisten in Katatstrophenfällen wertvolle Dienste. Insbesondere dann, wenn mit radioaktiver Kontamination oder dem Austritt von Gift- und Gefahrstoffen zu rechnen ist. Wie mit einem Schwarm von Roboterplattformen präzise die Ausbreitung von Chemikalien oder schädlichen Gasen in der Luft analysiert werden könnte, ist Gegenstand des Forschungsprojekts STARE (Swarm Technology for Autonomous Robotic Exploration) am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Ein Verständnis dafür zu erlangen, wie sich gesundheitsgefährdende Stoffe durch die Luft bewegen, erleichtert es Einsatz- und Rettungskräften, effektive Schutzmaßnahmen einzuleiten. Und kann im Ernstfall über Leben und Tod entscheiden. Da die Ausbreitung von Gasen nicht linear erfolgt, sind jede Menge Umgebungsdaten zu erheben, wenn Schutz- und Evakuierungszonen so effektiv und präzise wie möglich eingerichtet werden sollen. Mit Hilfe autonomer Roboterschwärme und spezieller Sensorik, so die Hoffnung der Forscherinnen und Forscher am DLR, lassen sich innovative Lösungen zur Lokalisierung und Überwachung von Gasen in der Atmosphäre umsetzen. Dafür werden Methoden des maschinellen Lernens mit bekannten physikalischen Modellen zur Gasausbreitung in der Atmosphäre kombiniert, damit Bodenroboter und Drohnen diese autonom vorhersagen und miteinander kommunizieren können, um möglichst schnell möglichst große Gebiete untersuchen zu können. Zudem sollen spezielle Algorithmen entwickelt werden, mit deren Hilfe die Auswirkungen fliegender Drohnen auf den Untersuchungsgegenstand in Prognosemodellen berücksichtigt werden können. Denn die Rotoren funktionieren wie ein Ventilator und erzeugen Verwirbelungen (Downwash), durch die sich Luft- und damit Gasströmungen – zumindest temporär – verändern.
> Dieser Beitrag entstand in Kooperation mit Drones, dem Magazin für die Drone-Economy. www.drones-magazin.de