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Forschungsprojekt zu unbemannten Wasserfahrzeugen erfolgreich abgeschlosen

Wissenschaftlern der Technischen Universität Ilmenau ist es weltweit erstmals gelungen, in Kooperation mit europäischen Partnern vier unbemannte Wasserfahrzeuge – zwei Unterseeboote und zwei Katamarane – autonom so zu koordinieren, dass sie eine vorgegebene Strecke zurück legen und dabei eine bestimmte Formation einhalten.

Auf den unterschiedlich langen Bahnen wurden dazu permanent Geschwindigkeit und Richtung der einzelnen Fahrzeuge einander angepasst. Dabei mussten sowohl ständig Abweichungen ausgeglichen werden, die etwa durch Meeresströmung und Wind entstanden, als auch die unter Wasser erschwerte akustische Kommunikation berücksichtigt werden.

Mit den Seeversuchen vor der Atlantikküste der portugiesischen Stadt Sesimbra wurde nach gut drei Jahren ein europäisches Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen. An dem Projekt mit dem Namen GREX (Lateinisch für Schwarm) waren insgesamt acht Industrie- und Forschungspartner aus fünf verschiedenen Ländern beteiligt. Die Wissenschaftler der TU Ilmenau waren dabei für die gesamte Missionsplanung zuständig und entwickelten gemeinsam mit dem Instituto Superior Técnico aus Portugal mathematische Lösungsverfahren. Diese Algorithmen wurde in einer Software umgesetzt, die den Antrieb der Fahrzeuge steuerte.

Die Universität hält die Ergebnisse für umso bemerkenswerter, da sie mit unterschiedlichen Fahrzeugen verschiedener Hersteller erzielt wurden, ohne dass die einzelnen Steuerungen verändert worden wären. Stattdessen wurden die Fahrzeuge mit Computern ausgestattet, die auf der gesamten, ca. zwei Kilometer langen Route Koordinierung, Kommunikation und Teamnavigation steuerten. Diese Lösung ermöglicht es künftig Fahrzeugen jedweder Hersteller, autonom zusammen zu arbeiten. Ein entsprechendes Projekt ist in Ilmenau in Kooperation mit weiteren Partnern bereits in Planung.

Um die Ergebnisse des GREX-Projektes in Zukunft in der Wirtschaft, etwa in der Offshore-Industrie oder der Meeresbiologie, praktisch anwenden zu können, entwarfen die Wissenschaftler für die zweiwöchigen Seeversuche unterschiedliche Szenarien. Im Praxisbetrieb müssen die sogenannten heterogenen autonomen Fahrzeuge auch in der Lage sein, auf den vorgegebenen Routen eventuellen Hindernissen wie Felsen, Schiffen oder Schiffswracks auszuweichen. Auch hierzu entwickelte das Team um Dr. Otto die notwendige GREX-Software. Insgesamt wertet die Universität die erfolgreiche Kooperation unbemannter Wasserfahrzeuge als Meilenstein in der einschlägigen Forschung. (TU Illmenau)