Akustik ergänzt Radar, Kamera und Lidar
Fraunhofer IDMT: Sensordatenfusion lokalisiert Drohnen
Optische Sensoren, Funk und Radar können Drohnen, die sich sicherheitskritischen Bereichen nähern, nicht immer zuverlässig erfassen. Die integrierte akustische Sensorlösung des Fraunhofer-Instituts IDMT dagegen spürt Drohnen auch ohne Sichtverbindung auf.
Nicht in Sicht-, aber in Hörreichweite: Die Lösung des Fraunhofer IDMT detektiert und lokalisiert Drohnen außerhalb des Sichtfeldes mithilfe intelligenter akustischer Sensorik.
Fraunhofer IDMT/Leona Hofmann
Das
Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Oldenburg
hat zur Drohnendetektion und -lokalisation eine integrierte
akustische Sensorlösung entwickelt. Angesichts der zunehmenden
Bedrohung durch unbemannte Luftfahrzeuge in sicherheitskritischen
Bereichen füllt das System eine entscheidende Lücke: Es »hört um
die Ecke«. Die Akustik kann in Ergänzung zu Radar, Kamera und Lidar
zu einem robusten Sensordatenverbund fusioniert werden. Anders als
rein optische und radarbasierende Verfahren, die etwa auf die
Sichtverbindung angewiesen sind, lassen sich Drohnenoperationen so
selbst in bebauten oder bewaldeten Gebieten aufpüren.
Seit
2016 hat der Institutsteil Hör- Sprach- und Audiotechnologie in den
öffentlich geförderten Verbundprojekten Ambos (BMBF) und Aladdin
(H2020) die akustische Erkennung von Drohnen (Unmanned Aerial System,
UAS) vorangetrieben. An Ambos waren 12 Partner unter der Leitung des
Fraunhofer-Instituts für Kommunikation, Informationsverarbeitung und
Ergonomie FKIE an der Forschung beteiligt. Für Aladdin haben sich 18
Verbundpartner aus neun europäischen Ländern zusammengeschlossen,
darunter die CS Group als Projektleitung. In zahlreichen internen
Vorhaben wurden die Algorithmen und Systemkomponenten kontinuierlich
verfeinert. Heute können die Forschenden neben den leicht
integrierbaren Algorithmen zur Erkennung und Lokalisation der UAS
auch auf eine vollintegrierbare Systemlösung zurückgreifen.
Akustische
Lösung verbraucht weniger Energie
Glasfasergelenkte
Drohnen oder autonome Flugobjekte bleiben der Funkaufklärung häufig
verborgen, während hochauflösende Radar- und Kamerasysteme hohe
Kosten und energieintensive Rechenleistung erfordern. Die akustische
Lösung des Fraunhofer IDMT verbraucht dagegen wenig Energie, sodass
ein autonomer Betrieb mit Akkus möglich ist. Auch das Aufwecken
(WakeUp) weiterer Sensorkomponenten nach einem akustischen Kontakt
bietet Vorteile. Die Technologie kann eine 360°-Abdeckung erreichen.
Detektions- und Lokalisierungsreichweiten liegen je nach
Störgeräuschumfeld zwischen 50 und 200 Metern bei einer zeitlichen
Auflösung von einer Sekunde. Eine Ausweitung auf weitere akustische
Ereignisse, von Fahrzeugen bis hin zu Schussgeräuschen, ist denkbar.
Durch die gute Verfügbarkeit können die akustischen Sensoren
flächendeckend ausgebracht werden.
Die akustische Technologie des Fraunhofer IDMT bietet eine preiswerte und wartungsarme Ergänzung zu bestehenden Drohnendetektionssystemen. Zielkunden
der neuen Technologie sind insbesondere Unternehmen im Wehr- und
Sicherheitsbereich, die bereits Drohnenerkennungssysteme basierend
auf Radar, Optik oder Lidar entwickeln, Systemintegratoren mit dem
Wunsch nach eigener Sensorik und Drohnenhersteller, die Signale aus
der Luft detektieren möchten.
