Brückeninspektion mit Drohnen

Auch die Bauwirtschaft profitiert von der Digitalisierung: Damit der Zustand von Infrastrukturbauten wie Brücken laufend im digitalen Zwilling abgebildet werden kann, sollen zukünftig die Daten von Drohnenschwärmen erfasst werden. In einem von der FFG geförderten Projekt entwickeln Forscher:innen der Universität Klagenfurt nun eine Technologie, mit der die Inspektionsmissionen von Drohnenschwärmen verlässlicher und robuster werden sollen.

„Bei der Brückeninspektion kommen Drohnen immer wieder in GPS-abgeschattete Gebiete. Wir müssen aber gewährleisten, dass sie trotzdem wissen, wo sie sind, Daten aufnehmen und sich mit anderen Drohnen koordinieren können“, so Roland Jung, der das Projekt RoMIng in der Forschungsgruppe „Control of Networked Systems (CNS)“ an der Universität Klagenfurt leitet. Fliegen die Drohnen die Missionen autonom, ist weniger Eingreifen durch Pilot:innen erforderlich. Der resultierende Algorithmus soll autonome Inspektionsmissionen mit Drohnenschwärmen ermöglichen.

Schwärme haben zahlreiche Vorteile, so Jung: „Sie können die Brücken nicht nur schneller erfliegen, sondern können sich untereinander mit Lokalisierungsinformation unterstützen.“ So kann der Schwarm auch einzelne Drohnen in GPS-abgeschattete Regionen senden, solange diese noch Kontakt zu Drohnen mit gutem GPS Empfang haben. Die einzelne Drohne im GPS-abgeschatteten Bereich kann zusätzlich bildbasierte Lokalisierungsmethoden anwenden, um weitere Lokalisierungsinformationen in den Schwarm einzubringen.

„Eine solche Schwarm-Multisensor-Zustandsschätzung wird die Lokalisierung während der Mission erheblich robuster machen, die Schwächen der einzelnen Positionierungssensoren gegenseitig beheben und viel präzisere Daten für die Rekonstruktion und Inspektion des Brücken-Zwillings liefern“, gibt Roland Jung einen Ausblick. Die Schwierigkeit ist das enge Zusammenspiel und Zusammenführen von mehreren Sensoren auf einer Drohne mit den verteilten Informationen der Drohnen im Schwarm für eine konsistente Positionierung aller Drohnen zugleich.

Roland Jung ist Early Career Researcher an der Universität Klagenfurt. RoMIng (Robuste Multi-Agenten-Zustandsschätzung für Infra-struktur-Inspektion in GPS-gestörten Gebieten) ist das erste von ihm geleitete Forschungsprojekt. Das Projekt wird von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG gefördert. Projektpartner ist das Unternehmen SDO ZT GmbH Architekten & Ingenieure (SDO).

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