3D-RFID-Tags lassen Drohnen präziser Landen
Das punktgenaue Landen von autonomen Drohnen in der Dunkelheit oder bei miesem Wetter ist nicht einfach. RFID-Tags sollen dabei helfen.
Der RFID-Tag ist dreidimensional ausgeführt, um den Empfangs- und Sendewinkel zu erhöhen.
(Bild: NTT Corporation)
Wissenschaftler der japanischen NTT Corporation und der University of Tokyo haben mit Millisign ein System auf Grundlage von RFID-Tags (Radio Frequency Identification) entwickelt, das das autonome Navigieren und Landen von Drohnen an vorgegebenen Plätzen präziser gestaltet. Das System funktioniert auch bei Dunkelheit, wenn es regnet oder neblig ist.
Autonome Drohnen verlassen sich beim Ansteuern bestimmter Landplätze oder andere Orientierungspunkte meist auf visuelle Hinweise wie etwa QR-Codes. Bei Dunkelheit, Regen oder Nebel versagen diese Systeme. Das gilt vor allem für Gebiete, in denen kein Strom für eine ausreichende Beleuchtung zur Verfügung steht, wie etwa in Katastrophengebieten oder an Orten. Problematisch können auch Orte sein, an denen hohe Kosten entstehen könnten, wie etwa auf sehr hohen städtischen Gebäuden sowie in Meeres- oder Bergregionen. GPS sei auch nicht zuverlässig genug, um dort eine präzise Landung unter jeden Witterungsbedingungen hinzubekommen, sagen die Wissenschaftler.
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Die Forschenden nutzen für das Millisign-System angepasste batterielose RFID-Tags, mit denen sie den Landeplatz markieren. In der Drohne befindet sich ein kleines Millimeter-Wellen-Radargerät. Es sendet ein Funksignal an den RFID-Tag, der dadurch mit Strom versorgt wird und über eine integrierte Antenne ein Antwortsignal mit der genauen Position des Landeplatzes zurücksendet.
3D-RFID-Tags
Die Tags sind mit 292 mm x 600 mm wesentlich größer als die handelsüblich erhältlichen Tags. Außerdem sind sie mit Eckreflektoren ausgestattet, sodass die nötigen Aktivierungssignale von der Drohne aus über große dreidimensionale Winkel erfasst und Antworten zurückgesendet werden können. Herkömmliche RFID-Etiketten haben lediglich eine flache Antenne, sodass ihre Reichweite geringer ausfällt. Die von den japanischen Wissenschaftlern entwickelten RFID-Tags können aus einer Entfernung von 10 bis 15 Metern aktiviert und ausgelesen werden. Gegenüber Signalabschattungen durch nahegelegene Objekte hat sich das System als robust erwiesen.
Die RFID-Tags können bei fast jeden Witterungsbedingungen und auch bei Dunkelheit von der Drohne erfasst werden. Die Landeplattform oder ein Orientierungspunkt, etwa entlang einer festen Flugroute für Lieferdrohnen, kann so jederzeit geortet werden.
Das Millisign-System bietet nach Angaben der Wissenschaftler nur Vorteile: Es ist kostengünstig installiert, benötige keinen Strom und könne so auch in entlegenen Gebieten eingesetzt werden. Zudem benötige es keine Wartung. Lediglich die Drohne muss mit einem Millimeter-Wellen-Radargerät und einem entsprechenden Empfänger ausgestattet sein.
(olb)