Projekte

Drohnengestützte Objektüberwachung erm?glicht die Identifikation von Sch?den, z.B. an Brücken oder Windr?dern. Quantitative Messungen, wie die Bestimmung der Besch?digungstiefe von Rissen oder Dellen, sind jedoch, insbesondere aufgrund st?render Umwelteinflüsse wie Windbewegungen und Vibrationen des Messobjekts, technisch anspruchsvoll. Zur L?sung dieses Problems wird eine innovative Methode entwickelt die die relative St?rbewegungen zwischen Drohne und Objekt direkt messen kann. Dies erfolgt mithilfe eines faseroptischen Fühlers, welcher zeitweise den direkten Kontakt zwischen Drohne und dem Messobjekt herstellt. Die gewonnenen Informationen k?nnen dann zur Korrektur der eigentlichen Messdaten eingesetzt werden und sollen beispielsweise in diesem Projekt in der 3D-Bildstabilisierung eines Nahbereichs-Lidars Anwendung finden.

In diesem Projekt wird ein drohnengestütztes Messsystem zur Digitalisierung von Infrastruktur oder gro?skaliger Industrieprodukte entwickelt. Das an der Drohne befestigte Messsystem besteht aus einer Kinematik zur Stabilisierung und einem Streifenlichtprojektionssystem zur Oberfl?chenvermessung im Submillimeterbereich. Die Lokalisierung und somit Kombination der Einzelmessungen werden durch ein Laser Tracking System erm?glicht, das durch mobile Roboter verfahren werden kann und den Arbeitsraum erheblich erweitert.

Im Projekt werden Metaoberfl?chen (reconfigurable intelligent surfaces) so mit Drohnen kombiniert, dass radarbasierte Positionsmessungen um Hindernisse herum m?glich werden. Im Projekt soll die Messgenauigkeit modelliert und anschlie?end modell- und optimierungsbasiert verbessert werden.

Wir haben einen Multikopter entwickelt, der fliegenden Insekten in der Natur folgen kann. Wir messen die 3D-georeferenzierte Position von Bienen und anderen Insekten über Hunderte oder Tausende von Metern. In diesem Projekt quantifizieren und verbessern wir die Leistung dieser Positionsmessungen.

Bei Rettungseins?tzen nach Geb?udeeinstürzen wissen Rettungskr?fte oft nicht, wo verschüttete Menschen liegen oder Gefahr durch austretendes Gas droht.  Wir erm?glichen sicherer Rettungseins?tze durch drohnengestützte, innovative Messtechnik für Erdgaslecks und Bioradar. Ziel ist dabei die systematische Bestimmung der Messgüte der beiden Systeme in Abh?ngigkeit von den Ressourcen Zeit, Gr??e und Energie (?Messunsicherheitsbudget“).

Im Kontext von Hitze- und Dürreextremen hat der Blattwassergehalt von Pflanzen eine zentrale Rolle als Stressindikator. Mit dem Ziel den Blattwassergehalt in 3D und zu jeder Tageszeit zu erfassen, entwickelt das Projekt ein Zweiwellenl?ngen-LiDAR mit abgestimmten Absorptionsbanden. Anhand einer zu entwickelnden Prozesskette werden automatisch der Blattwassergehalt und entsprechende Unsicherheiten abgeleitet.

Die quantitative Messung des Feuchtigkeitsgehaltes des Bodens mit Radarsensoren ist Ziel dieses Projekts. Dabei werden die Sensoren an einer Drohne angebracht. Für diese Messaufgabe soll ein neues Messprinzip mit einem entsprechenden Sensor sowie ein neues Signalverarbeitungskonzept erforscht werden.

In diesem Projekt wird ein drohnenmontiertes Sensorsystem zur Echtzeitmessung von Nitrit- und Nitratgehalten in freien Gew?ssern realisiert, das die Kartierung von N?hrstoffkonzentrationen erm?glicht. Dazu wird ein in Vorarbeiten entwickeltes automatisiertes Chiplabor zur Drohnenmontage weiterentwickelt. Das Projekt fokussiert sich auf die Untersuchung der Messgenauigkeit in Abh?ngigkeit von Ressourcen wie Gewicht, Energie und Zeit pro Messung.

Im Projekt FliMoGaTo geht es darum, Laserabsorptionsmessungen zwischen zwei fliegenden Drohnen zu realisieren, um Gas und Spurenstoffe in der Luft zu messen, ohne dass dabei die Rotoren der Drohnen die Gasverteilung st?ren. Zu diesem Zweck werden, unter Ausnutzung aus der Physik bekannter partiellen Differenzialgleichungen, aus den (Fern-)Messungen Modelle der Gasverteilung erstellt und darauf aufbauend intelligente Messpl?ne berechnet. Unser Ziel ist es, hiermit m?glichst effizient eine m?glichst genaue r?umliche Karte der Gasverteilung zu erstellen.

Wir erforschen die hochempfindliche Raman-Spektroskopie für eine universelle Gasanalyse. Mithilfe dieser laserspektroskopischen Messtechnik k?nnen wir verschiedene Gase und volatile Substanzen mit chemischer Selektivit?t identifizieren und quantifizieren und somit komplexe Gaszusammensetzungen charakterisieren. Mit dem Einsatz auf einer Drohne wollen wir beispielsweise Quellen klima- oder gesundheitssch?dlicher Gase pr?zise lokalisieren und 3D-Profile erstellen.

Dieses Vorhaben konzentriert sich auf die Entwicklung einer Entwurfsstrategie inklusive der hardwaretechnischen Umsetzung eines drohnentauglichen, dualen Ionenmobilit?tsspektrometers (IMS) mit nicht-radioaktiver Ionisationsquelle, hohem Aufl?sungsverm?gen und Nachweisgrenzen im ppt-Bereich bei Messzeiten von unter einer Sekunde zur schnellen Analyse von Luftproben in der Sicherheits- und Umweltmesstechnik. Für die quantitative Analyse komplexer Proben soll zudem ein drohnentauglicher Gaschromatograph (GC) mit IMS als Detektor entwickelt werden. Die schnelle Fernerkundung eines gr??eren Gebietes erfolgt dann per UAV-IMS, w?hrend für quantitative Untersuchungen sensibler Bereiche per UAV-GC-IMS der GC bedarfsweise remote zugeschaltet werden kann.