BVLOS-Einsätze (Beyond Visual Line of Sight) stellen einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der unbemannten Systeme dar, da sie es Drohnen und anderen unbemannten Plattformen ermöglichen, Aufgaben ohne direkten Sichtkontakt auszuführen. Diese Fähigkeit erweitert den Einsatzbereich und den Nutzen unbemannter Systeme in verschiedenen Branchen, von der Landwirtschaft bis hin zum Katastrophenschutz. Die Implementierung von BVLOS-Einsätzen erfordert eine Reihe von Technologien, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten.
Lesen Sie den Technologieübersicht
BVLOS-Lösungen für UAS und UAM: Brennstoffzellen, Radar, Navigationssensoren, Flugsteuerung und SATCOM
Miniaturisierte UAV-Satellitenkommunikations- und Mobilfunkverbindungslösungen für BVLOS-Einsätze
Geodaten-Software für Echtzeitkartierung, Datenvisualisierung und Situationsbewusstsein
Zertifizierte UAV-Kommunikations-, Navigations-, Steuerungs-, Überwachungs- und Kampf-ID-Lösungen
Mesh-Funk, WiFi-Transceiver und drahtlose Mesh-Netzwerktechnologie für Drohnen, UAVs, UGVs und Robotik
Innovative drahtlose Mesh-Netzwerktechnologie: äußerst zuverlässige Konnektivität mit geringer Latenz für Drohnen und mobile Robotik
Drohnenerkennungssysteme und Verfolgungsradare; BVLOS- und Sense-and-Avoid-Technologie
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BVLOS bezieht sich auf den Betrieb unbemannter Systeme außerhalb der direkten Sichtweite des Bedieners. Dies steht im Gegensatz zum Betrieb innerhalb der Sichtweite (VLOS), bei dem der Bediener direkten Sichtkontakt zum unbemannten Fahrzeug hält. Der BVLOS-Betrieb ermöglicht Aufgaben über größere Entfernungen und in Umgebungen, in denen eine direkte Beobachtung nicht möglich ist.
Der Übergang zum BVLOS-Betrieb erfordert fortschrittliche Technologien, um die Situationserkennung aufrechtzuerhalten, die Navigationsgenauigkeit sicherzustellen und die Kommunikation zwischen dem unbemannten System und den Kontrollstationen zu erleichtern.
Modul- und Antennenkit für BVLOS-Inspektions- und Überwachungsanwendungen von Gotonomi.
Mehrere Technologien sind für den sicheren und effizienten Betrieb unbemannter Systeme in BVLOS-Szenarien von entscheidender Bedeutung:
Detect and Avoid (DAA)-Systeme: Diese Systeme ermöglichen es unbemannten Fahrzeugen, Hindernisse und andere Luftraumnutzer autonom zu erkennen und zu umfliegen. DAA-Technologien können Radar, LiDAR, akustische Sensoren und Computervisionsalgorithmen umfassen. Sie sind entscheidend für die Vermeidung von Kollisionen und die Einhaltung der Luftraumvorschriften.
Trägheitsnavigationssysteme (INS): INS liefern Navigationsdaten, indem sie die Beschleunigungs- und Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugs messen. In Verbindung mit GNSS/GPS bieten sie zuverlässige Positionsdaten, die für die Kurshaltung bei GPS-Ausfällen oder in Umgebungen mit eingeschränkter Satellitensichtbarkeit unerlässlich sind.
Automatic Dependent Surveillance–Broadcast (ADS-B): ADS-B-Systeme senden die Position und Geschwindigkeit des unbemannten Fahrzeugs an andere Luftraumnutzer und die Flugsicherung und verbessern so das Situationsbewusstsein und die Konfliktvermeidung im Luftverkehr.
Autopilotsysteme: Fortschrittliche Autopilotsysteme steuern die Flugbahn und Stabilität unbemannter Fahrzeuge und ermöglichen so eine präzise Steuerung bei komplexen BVLOS-Missionen. Diese Systeme sind häufig in Missionsplanungssoftware integriert und können sich an dynamische Umgebungsbedingungen anpassen.
Kommunikationsverbindungen: Eine zuverlässige Kommunikation ist für BVLOS-Einsätze von entscheidender Bedeutung. Technologien wie Satellitenkommunikation (Satcom), 5G-Konnektivität und LTE-Netzwerke bieten die erforderliche Bandbreite und Latenz für die Echtzeitsteuerung und Datenübertragung.
Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS): GNSS, darunter GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou, bieten präzise Positionsdaten. In Kombination mit Echtzeit-Kinematik-Korrekturen (RTK) ermöglicht GNSS eine Genauigkeit im Zentimeterbereich, die für Anwendungen wie Präzisionslandwirtschaft und Infrastrukturinspektionen von entscheidender Bedeutung ist.
Redundanz und Systemzustandsüberwachung: Durch die Implementierung redundanter Systeme und einer kontinuierlichen Zustandsüberwachung wird sichergestellt, dass unbemannte Fahrzeuge Komponentenausfälle problemlos bewältigen können und die Sicherheit während des BVLOS-Betriebs gewährleistet bleibt.
Die Fähigkeit, außerhalb der Sichtweite zu operieren, erweitert die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten unbemannter Systeme in verschiedenen Bereichen:
Landwirtschaft: BVLOS-Drohnen können große landwirtschaftliche Flächen überwachen, den Zustand der Pflanzen beurteilen und Ressourcen effizient verwalten. Zu den Anwendungsbereichen gehören die Überwachung von Pflanzen, Präzisionslandwirtschaft und Viehhaltung.
Infrastrukturinspektion: Unbemannte Systeme können Pipelines inspizieren, Stromleitungen, Windkraftanlagen und andere kritische Infrastrukturen über große Entfernungen hinweg inspizieren, wodurch der Bedarf an manuellen Inspektionen reduziert und die Sicherheit erhöht wird.
Notfallmaßnahmen: In Katastrophenszenarien bieten BVLOS-Drohnen eine schnelle Lageerkennung, unterstützen Such- und Rettungsaktionen und liefern wichtige Hilfsgüter in unzugängliche Gebiete.
Umweltüberwachung: Unbemannte Langstreckensysteme können Wildtiere überwachen, Umweltveränderungen verfolgen und Daten für die Atmosphärenforschung und die Erkennung von Waldbränden sammeln.
Sicherheit und Überwachung: BVLOS-Einsätze ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung für Grenzschutz, Strafverfolgung und militärische Aufklärung und decken große Gebiete ab, ohne dass bemannte Patrouillen erforderlich sind.
Logistik und Lieferung: BVLOS-Drohnen erleichtern die Lieferung von medizinischen Gütern, humanitärer Hilfe und Handelswaren an abgelegene oder schwer erreichbare Orte und verbessern so die Logistikeffizienz.
Der Betrieb unbemannter BVLOS-Systeme erfordert die Einhaltung der von den Luftfahrtbehörden festgelegten regulatorischen Rahmenbedingungen. Die Betreiber müssen die Sicherheit und Zuverlässigkeit ihrer Systeme nachweisen, was häufig Ausnahmegenehmigungen oder Zertifizierungen erforderlich macht. Die Einhaltung der Vorschriften umfasst den Nachweis der Wirksamkeit von DAA-Systemen, der Kommunikationszuverlässigkeit und der allgemeinen Betriebssicherheit.
Die Integration neuer Technologien verbessert die BVLOS-Fähigkeiten kontinuierlich:
Künstliche Intelligenz (KI): KI-Algorithmen verbessern die Hinderniserkennung, die Flugbahnoptimierung und die Entscheidungsprozesse und ermöglichen so einen autonomeren BVLOS-Betrieb.
Embedded Computing: Die Verarbeitung von Daten an Bord des unbemannten Fahrzeugs reduziert die Latenz und die Abhängigkeit von Kommunikationsverbindungen, was schnellere Reaktionszeiten und eine erhöhte Autonomie ermöglicht.
Verbesserte Konnektivität: Der Einsatz von 5G-Netzen und Fortschritte in der Satellitenkommunikationstechnologie bieten zuverlässigere Kommunikationskanäle mit höherer Bandbreite, die für die Echtzeit-Datenübertragung und -steuerung unerlässlich sind.
Die BVLOS-Technologie erweitert die Einsatzmöglichkeiten unbemannter Systeme erheblich und ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen. Die erfolgreiche Umsetzung von BVLOS-Operationen hängt von der Integration fortschrittlicher Navigations-, Kommunikations- und Sicherheitssysteme sowie von der Einhaltung gesetzlicher Standards ab. Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden BVLOS-Operationen zunehmend an Bedeutung gewinnen und eine verbesserte Effizienz, Sicherheit und Reichweite für unbemannte Missionen bieten.
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