12. Juli 2021
Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) hat als Verbundkoordinator des Drohnenforschungsprojekts SUCOM das gleichnamige Kommunikationssystem in eine Wingcopter Drohne integriert und erfolgreich im Flug getestet. Erstmals wird die gleichzeitige Vernetzung mit der Bodenkontrollstation und der Luftlagebilddarstellung der Flugsicherung über ein mobilfunkbasiertes Kommunikationssystem realisiert.
Drohnen bieten immenses Potenzial sowohl für die Logistik- und Mobilitätsbranche als auch für eine Vielzahl weiterer Anwendungsgebiete. Um dieses Potenzial voll ausschöpfen zu können, müssen Drohnen auch außerhalb der Sichtweite einer steuernden Person operieren können. Konventionelle Fernsteuerungen kommen für solche Einsätze aufgrund ihrer Reichweitenbegrenzung nicht in Frage.
Um den hohen Sicherheitsanforderungen der Luftfahrt gerecht zu werden, müssen Drohnen über ein hochgradig zuverlässiges Kommunikationssystem zur Übertragung sicherheitskritischer Telemetriedaten (Position, Höhe, Richtung, Geschwindigkeit, etc.) und weiterer Informationen (bspw. den Akkustand der Drohne) verfügen. Dabei handelt es sich in erster Linie um Informationen, die im Zusammenhang mit Unmanned Aircraft Traffic Management-Systemen (UTM) zur Erstellung von Luftlagebildern benötigt werden. Diese Luftlagebilder machen alle Luftfahrtteilnehmenden (bemannt und unbemannt) im Luftraum sichtbar, was mögliche Konflikte präventiv vermeidet. Daher müssen Flugsicherung, Drohnenpilotinnen und –piloten jederzeit wissen, wo sich die Drohne befindet. Es muss die Möglichkeit bestehen, bei Bedarf in die Flugsteuerung eingreifen zu können.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird im Verbundprojekt SUCOM (Superior UTM Communication System) ein auf modernster 4G- und 5G-Technologie basierendes Kommunikationssystem entwickelt. Schwerpunkte liegen hierbei auf dem Einsatz von Mehrantennensystemen sowie der Optimierung der zu übertragenden Datenströme.
In Zusammenarbeit mit der Deutschen Flugsicherung (DFS) und der Droniq GmbH wurde eine Schnittstelle entwickelt, um die mit dem SUCOM-System ausgestatteten Drohnen im UTM sichtbar zu machen. Gleichzeitig hat die Bodenstation der Drohne vollen Zugriff auf die Flugsteuerung.
Ralf Heidger, Programmleitung UTM Entwicklung im Systemhaus der DFS: „Ein zuverlässiges Kommunikationssystem ist eine Grundvoraussetzung für die sichere Integration von Drohnen in den Luftraum. Im SUCOM Projekt finden führende Stakeholder der deutschen Drohnenbranche zusammen um eine Kommunikationslösung zu entwickeln, die allen Anforderungen gerecht werden kann.“
Das SUCOM-System wurde inzwischen in eine Drohne des Projektpartners Wingcopter integriert, erste Tests wurden erfolgreich abgeschlossen. Dabei hat das Team zunächst untersucht, ob die Verbindung auch an Orten mit erfahrungsgemäß schlechter Mobilfunkabdeckung funktioniert. Carsten Ramke, Ingenieur bei Wingcopter, sagt dazu: „Wir waren überrascht, wie gut das SUCOM-System funktioniert. An dem Ort, an dem wir unsere Tests durchgeführt haben, hatten wir in der Vergangenheit mit vergleichbaren Mobilfunk-Kommunikationssystemen häufig mit Verbindungsabbrüchen zu kämpfen.“
Zusammen mit seinen Projektpartnern Wingcopter GmbH, Emqopter GmbH und CiS GmbH will das Fraunhofer HHI die Zuverlässigkeit des Kommunikationssystems durch eine Vielzahl an Testflügen mit mehr als 500 Flugstunden unter realen Einsatzbedingungen testen.
Verbundkoordinator Tom Piechotta bemerkt dazu: „Bei kommenden Tests wollen wir die Grenzen des Systems herausfinden, indem wir besonders hoch, schnell und an möglichst abgelegenen Orten fliegen.“
Das SUCOM-Projekt wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen eines Förderaufrufs für innovative Drohnenprojekte mit einer Summe von rund 1,15 Mio. Euro gefördert. Es startete im August 2020 und läuft noch bis August 2022.