Ausgangspunkt / Motivation

Der Bedarf an Drohnen in verschiedene Ausführung nimmt sowohl im öffentlichen als auch privaten Sektor immer weiter zu. Einer der begrenzenden Faktoren für die Verfügbarkeit sind schlechte Wetterbedingungen, insbesondere Regen-, Schnee- und Vereisungsbedingungen.

Diese stellen eine Gefahr für die Sicherheit dar, wenn sie nicht angemessen berücksichtigt werden. Die Auswirkungen dieser Bedingungen auf den Betrieb von Multikoptern sind jedoch weitgehend unbekannt. Zudem gibt es derzeit keine zivilen wetterbezogenen Zertifizierungsspezifikationen und -vorschriften für UAS.

Ziele

• Untersuchung der Auswirkungen von definierten kritischen Wetterbedingungen auf den Betrieb von Multikoptern, sowie die Folgen auf Flugleistung und -sicherheit.
• Entwicklung eines Prototyps basierend auf Sensorik und KI-basierten Algorithmen zur frühzeitigen autonomen Detektion solcher Wetterbedingungen.
• Entwicklung und Vergleich möglicher Eisschutzsysteme für Multikopter.
• Bewertung des mit von Multikopter UAS verbundenen Betriebsrisikos bei Schlechtwetter und Entwicklung von regulativen Empfehlungen in Zusammenarbeit mit Luftfahrtbehörden.

Inhalt

Das Forschungsprojekt verwendet Klima-Wind-Kanal Tests, um die erforderlichen Bedingungen zu generieren. Die klimatischen Testbedingungen werden von relevanten bestehenden Luftfahrtstandards für eine typische Flugmission, beziehungsweise den Flugbereich eines Multikopters, unter Betrachtung der zu erwartenden geringeren Fluggeschwindigkeit und -höhe, abgeleitet.

Auf Basis dieser Ergebnisse werden regulative Empfehlungen im Rahmen des Projekts auf Basis der bestehenden EU-Verordnungen entwickelt. Darüber hinaus werden markt- und branchenrelevante Aspekte untersucht und in die Projektarbeit einbezogen, um eine Verwertung bestmöglich zu unterstützen.

Methodik

Es werden zwei Versuchsreihen durchgeführt, in der ersten Versuchsreihe werden einzelne UAS Propeller und in der zweiten Multikopter mit 25 kg maximaler Abflugmasse untersucht. Dabei werden Referenzdaten für den Betrieb von Multikoptern in spezifischen Wetterbedingungen generiert.

Der Leistungsabfall wird gemessen und resultierende Schnee- und Eisablagerungen mittels 3D-Scantechnologien dokumentiert. Beide Versuchsreihen beinhalten Tests mit den entwickelten Prototypen zur Detektion und den Eisschutzsystemen.

Erwartete Ergebnisse

Das Projekt All-weather Drone schafft wichtige Grundlagen für die zukünftige Entwicklung allwettertauglicher Multikopter-Drohnen. Im Fokus stehen dabei zuverlässige und wirtschaftliche Systeme zur Erkennung von Regen, Schnee und Vereisung sowie passende Schutzmechanismen und regulatorische Rahmenbedingungen.

Dadurch soll die Einsatzfähigkeit von Drohnen bei unterschiedlichen Wetterbedingungen deutlich verbessert und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen Luftfahrtindustrie gestärkt werden.

Projektkoordination

Österreichisches Institut für Vereisungswissenschaften in der Luftfahrt (Alls)

Projektpartner:innen

• BRIMATECH Services GmbH
• AIRlabs Austria GmbH
• Austro Control Österreichische Gesellschaft für Zivilluftfahrt mit beschränkter Haftung
• eologix sensor technology flexco
• FH JOANNEUM Gesellschaft mbH
• AeroTex GmbH
• RTA Rail Tec Arsenal Fahrzeugversuchsanlage GmbH
• Meteomatics AG
• ATT advanced thermal technologies GmbH

Österreichisches Institut für Vereisungswissenschaften in der Luftfahrt (Alls)
Rathausplatz 1-4
A-8580 Köflach