Flughafen: Ingenieure bringen Drohne das Vögelhüten bei

Vogelschwärme sind in der Nähe von Flughäfen eine Gefahr. Ingenieure haben eine Methode entwickelt, mit der eine einzelne Drohne Vogelschwärme kontrollieren und von Flughäfen fernhalten kann.

Artikel veröffentlicht am 8. August 2018, 7:46 Uhr, Andreas Donath

Vogelschwarm (Bild: Allie Caulfield/Flickr/CC-BY 2.0)

Ingenieure des California Institute of Technology (Caltech) haben einen Algorithmus entwickelt, der es einer einzigen Drohne ermöglicht, einen Vogelschwarm aus dem Luftraum eines Flughafens zu vertreiben. Die Tiere können in die Triebwerke von landenden oder startenden Flugzeugen geraten und dort Schäden verursachen, die in den schwierigen Flugphasen gefährlich werden können.

Soon-Jo Chung, außerordentlicher Professor für Luft- und Raumfahrt, und Bren Scholar von der Abteilung für Technik und angewandte Wissenschaften an der Caltech, hatten nach Möglichkeiten geforscht, den Luftraum vor Vögeln zu schützen. Dabei nutzten sie ihre Erfahrungen auf den Gebieten Autonomie und Robotik.

Bisher wurden Vögel durch trainierte Raubvögel oder eine Veränderung der Umgebung von Flughäfen ferngehalten. Beides kann sehr teuer sein und ist nicht immer zuverlässig.

"Wenn man Vögel aus dem Luftraum führen will, muss man sehr vorsichtig sein, wie man die Drohne positioniert. Wenn sie zu weit weg ist, bewegt sich der Schwarm nicht. Und wenn die Drohne zu nahe kommt, riskiert man, den Schwarm zu zerstreuen und völlig unkontrollierbar zu machen", erklärte Soon-Jo Chung Techxplore.

Eine wirksame Kontrolle des Schwarms erfordere eine äußere Bedrohung - in diesem Fall die Drohne -, die so zu positionieren sei, dass sie die Vögel am Rande eines Schwarms zu Kursänderungen animiere. Diese Richtungsänderungen übernehmen die Tiere in der nächsten Umgebung, bis der ganze Schwarm den Kurs ändert. Dazu mussten zunächst Modelle von Schwärmen, ihren Formationen und Reaktionen auf äußere Bedrohungen sowie ihrer inneren Kommunikation erstellt werden.

"Wir haben die Schwarmdynamik und die Interaktion zwischen Schwarm und Verfolgern sorgfältig untersucht, um einen mathematisch fundierten Schwarmalgorithmus zu entwickeln, der eine sichere Führung mit Hilfe autonomer Drohnen gewährleistet", sagte Kyunam Kim, Postdoktorand für Luft- und Raumfahrt am Caltech und Mitautor wissenschaftlicher Abhandlungen zu dem Thema.

Künftig will das Team versuchen, mit mehreren Drohnen sehr große Schwärme zu kontrollieren.