Drohne navigiert nach den Sternen

Das Global Positioning System (GPS) gilt längst als globaler Standard für die Positionsbestimmung und Navigation. Aber diese Technik ist nicht zu 100 Prozent verlässlich, beispielsweise können Sonneneruptionen oder starke Schneefälle die Satellitensignale stören, das US-Militär kann die Ortungsgenauigkeit für Dritte herabsetzen oder Störsender, sogenannte GPS-Jammer können die GPS-Ortung behindern.

Als Alternative hat ein Team um Samuel Teague an der University of South Australia in Adelaide einen leichten Aufbau für handelsübliche Drohnen entwickelt. Darin enthalten ist eine USB-Kamera mit einem Weitwinkelobjektiv, die Fotos vom Sternenhimmel aufnehmen kann. Ein Raspi 5 an Bord analyisiert diese Bilder und ermittelt daraus in Verbindung mit der Uhrzeit und der Ausrichtung der Drohne die Positionsdaten. In ersten Versuchen gelang es, den Ort auf vier Kilometer genau zu bestimmen, indem die Drohne in gleichbleibender Höhe Kreise zog und den Sternenhimmel fotografierte. Der Algorithmus rechnete dann etwaige Verzerrungen aus den Aufnahmen heraus und ermittelte die Position.

Das neuartige Navigationssystem ist unempfindlich gegenüber Jamming-Angriffen. Teague sieht sie daher beispielsweise als eine Alternative für den Einsatz in Kriegsgebieten, in denen GPS-Navigation gestört sein könnte und Drohnen durch den Einsatz dieser passiven Technik nicht auf sich aufmerksam machen sollen.

Ein ganz offensichtlicher Nachteil der Technik ist, dass die Drohne freie Sicht auf den Sternenhimmel haben muss. Die Forscher weisen daher darauf hin, dass Kurzwellen-Infrarotkameras Aufnahmen des Sternenhimmels auch bei Tageslicht erlauben, wenn auch mit einem deutlich schlechteren Signal-Rausch-Verhältnis. Der Einsatz einer solchen Sensortechnik könnte also die Sternennavigation für Drohnen in Zukunft sogar am Tage oder bei bedecktem Himmel ermöglichen.

(agr)