Forschungsschwerpunkte
DroneSky.Digital verfolgt die Vision, als internationales Netzwerk die Transformation des Luftverkehrs durch die Integration innovativer Drohnentechnologien und digitaler Lösungen maßgeblich zu gestalten. Das Netzwerk, an dem Partner aus Deutschland und den Niederlanden beteiligt sind, setzt sich das Ziel, wesentliche Beiträge zur Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit in der globalen Luftfahrt zu leisten und den Einsatz von Drohnen in verschiedenen Anwendungsbereichen voranzutreiben. Die Ziele und Entwicklungsbedarfe des Netzwerkes sind:
Technologische Innovation im Drohnenbereich:
Förderung der Entwicklung und Implementierung neuer Drohnentechnologien zur Verbesserung der Luftfahrt, einschließlich Konstruktion, Antrieb, Hardware, Zulassung und Betrieb unbemannter Flugsysteme, die den aktuellen und zukünftigen Anforderungen der Luftfahrt entsprechen.
Kollaboration und Wissenstransfer:
Stärkung der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen zur Stärkung der Innovationskraft und Beschleunigung der Marktreife neuer Technologien, mit Fokus auf die Bereich Safety + Security (RAMS) sowie Sicherheit und robuste Lösungen.
Sicherheit und Effizienz:
Entwicklung von Lösungen zur Erhöhung der Sicherheit und Effizienz im Luftverkehr, einschließlich digitaler Anwendungen wie Softwareentwicklung, eingebettete Systeme und Mikroelektronik, zur Optimierung von Drohnensystemen und der Erweiterung von deren Einsatzmöglichkeiten.
Digitale Anwendungen und Infrastruktur:
Entwicklung fortschrittlicher Softwarelösungen zur Steuerung und Überwachung von Drohnensystemen. Der Fokus liegt auf der Verbesserung der Drohnenfunktionalität durch eingebettete Systeme und Mikroelektronik, der Vernetzung von Drohnensystemen, sowie der Optimierung von Rechenzentren und Netzwerken für eine sichere Kommunikation zwischen Drohnen und Kontrollzentren.
Technologische Entwicklungslinien
Das Netzwerk organisiert seine Arbeiten und Forschungsschwerpunkte in den folgenden technologischen Entwicklungslinien.
TEL-1: Struktur, Energie, Antrieb, Sensorik, Kommunikation
Diese Entwicklungslinie konzentriert sich auf die grundlegenden technologischen Komponenten von Drohnensystemen. Der Fokus liegt auf der Entwicklung modularer und umweltfreundlicher Drohnensysteme, die Integration fortschrittlicher Sensorik und Kommunikationssysteme sowie die Anwendung dieser Technologien in Logistik und Infrastruktur.
FuE-Aufgaben:
- Struktur: Entwicklung von leichten, aber robusten Materialien für Drohnenstrukturen, die gleichzeitig eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen. Nutzung recycelbarer und nachhaltiger Materialien
- Energie: Erforschung von hybriden Antriebssystemen, die Solar- und Batterietechnologien kombinieren, um die Flugzeiten und Reichweiten von Drohnen zu maximieren. Integration erneuerbarer Energien zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks
- Antrieb: Entwicklung effizienterer Elektromotoren und Propellerdesigns zur Verbesserung der Energieeffizienz und Reduzierung des Lärms
- Sensorik: Integration von hochauflösenden Kameras und LIDAR-Systemen zur präzisen Umgebungserkennung und Navigation
- Kommunikation: Implementierung von 5G-Technologien für schnelle und zuverlässige Datenübertragung zwischen Drohnen und Kontrollzentren
Innovationsgehalt:
- Einführung von neuartigen, leichten und langlebigen Materialkombinationen in die Drohnenstruktur
- Einsatz von hybriden Antriebssystemen, die erneuerbare Energien verwenden
- Verbesserung der Sensorik durch hochpräzise und multifunktionale Sensoren
- Nutzung modernster Kommunikationstechnologien zur Verbesserung der Echtzeitdatenübertragung und -verarbeitung
- Förderung der Nachhaltigkeit durch die Verwendung umweltfreundlicher Materialien und Technologien
TEL-2: Safety Werkzeuge zur Analyse, Monitoring und Nachweisen von RAMS
Im Mittelpunkt dieser Entwicklungslinie steht die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur Gewährleistung der Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit von Drohnensystemen. Dies umfasst die Erstellung von Sicherheitsprotokollen, die Implementierung von Risikomanagementsystemen und die Anwendung in sicherheitskritischen Bereichen.
FuE-Aufgaben:
- Analyse: Entwicklung von Algorithmen zur Vorhersage und Vermeidung von Systemausfällen basierend auf historischen Daten und Echtzeitüberwachung
- Monitoring: Implementierung von kontinuierlichen Überwachungssystemen zur Echtzeitdiagnose und Fehlererkennung in Drohnensystemen
- Nachweis: Erstellung von standardisierten Protokollen und Tools zur Dokumentation und Nachweisführung von Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards (RAMS)
- Nachhaltigkeit: Entwicklung von nachhaltigen Sicherheitslösungen, die die Lebensdauer von Drohnensystemen verlängern und Ressourcen schonen
Innovationsgehalt:
- Einführung von neuartigen, leichten und langlebigen Materialkombinationen in die Drohnenstruktur
- Verwendung von maschinellem Lernen und KI zur Vorhersage und Vermeidung von Systemausfällen
- Einführung von umfassenden, kontinuierlichen Überwachungssystemen, die proaktiv auf potenzielle Probleme reagieren können
- Etablierung von neuen Industriestandards und Best Practices für Sicherheitsnachweise
- Integration von Nachhaltigkeitsaspekten in die Sicherheitslösungen
TEL-3: Digitale Infrastruktur
Diese Entwicklungslinie befasst sich mit dem Aufbau und der Optimierung von digitalen Infrastrukturen, die für den Betrieb und die Integration von Drohnentechnologien unerlässlich sind. Hierzu gehören die Entwicklung energieeffizienter Rechenzentren und Cloud-Server sowie die Implementierung robuster Netzwerklösungen.
FuE-Aufgaben:
- Rechenzentren: Aufbau von energieeffizienten Rechenzentren, die speziell für die Verarbeitung großer Mengen an Drohnendaten ausgelegt sind
- Cloud-Server: Entwicklung von skalierbaren Cloud-Servern, die flexible und sichere Datenspeicherung und -verarbeitung ermöglichen
- Netzwerke: Implementierung von robusten Netzwerkinfrastrukturen, die eine zuverlässige Kommunikation zwischen Drohnen und Kontrollzentren gewährleisten
- Nachhaltigkeit: Einsatz erneuerbarer Energien zur Stromversorgung der digitalen Infrastrukturen und Implementierung von energieeffizienten Kühlungssystemen
Innovationsgehalt:
- Nutzung von fortschrittlichen Kühlsystemen und energieeffizienten Technologien in Rechenzentren
- Entwicklung von Cloud-Servern, die speziell für die Anforderungen der Drohnenindustrie optimiert sind
- Implementierung von Netzwerken, die extrem niedrige Latenzzeiten und hohe Zuverlässigkeit bieten
- Integration erneuerbarer Energien und nachhaltiger Praktiken zur Verbesserung der Umweltbilanz der digitalen Infrastrukturen
TEL-4: Digitale Anwendungen
Der Fokus dieser Entwicklungslinie liegt auf der Entwicklung von Softwarelösungen und digitalen Zwillingen zur Verbesserung der Steuerung, Überwachung und Analyse von Drohnensystemen. Dies umfasst KI-gestützte Navigationssysteme, virtuelle Simulationen und automatisierte Entscheidungsfindung.
FuE-Aufgaben:
- Steuerung: Entwicklung intuitiver und benutzerfreundlicher Steuerungssoftware für Drohnen, die auf KI und maschinellem Lernen basiert
- Überwachung: Implementierung von Anwendungen zur Echtzeitüberwachung und -steuerung von Drohnenflotten
- Datenanalyse: Erstellung von Analysewerkzeugen zur Auswertung großer Datenmengen, die von Drohnen gesammelt werden, z.B. für die Agrarwirtschaft oder Infrastrukturinspektionen
- Nachhaltigkeit: Entwicklung von Softwarelösungen, die den Energieverbrauch bei der Verarbeitung und Speicherung von Daten minimieren
Innovationsgehalt:
- Verwendung von KI und maschinellem Lernen zur Verbesserung der Steuerungs- und Überwachungssysteme
- Entwicklung von spezialisierten Datenanalysewerkzeugen, die auf die Bedürfnisse verschiedener Industrien zugeschnitten sind
- Schaffung integrierter Systeme, die nahtlos mit verschiedenen Drohnenplattformen und -anwendungen zusammenarbeiten
- Förderung der Nachhaltigkeit durch die Entwicklung energieeffizienter Softwarelösungen