Up in the air

30 Informatiker, 17 Luft- und Raumfahrttechniker sowie drei Elektrotechniker entwickelten, programmierten und konstruierten ein Semester lang für ihr Praxisprojekt: das rund 4,8 Kilogramm schwere autonom fliegende Fluggerät. Im Juni treten sie damit in Maryland gegen studentische Teams aus der ganzen Welt an.

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Nachdem erste Hürden geschafft waren – Flugtauglichkeit, einfacher Zusammenbau und Start von verschiedenen Untergründen – widmeten sich die Studierenden den anspruchsvollen Vorgaben der Student UAS Competition. Mithilfe des autonomen Fluggeräts sollen mehrere Aufgaben erfüllt werden. Beispielsweise müssen Buchstabentafeln auf dem überflogenen Feld erkannt werden, die in einer nicht bekannten Reihenfolge zusammengesetzt eine „Secret Message“ ergeben.

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Voraussetzung war also, dass das Fluggerät so konstruiert ist, dass es das Gewicht einer Kamera tragen und diese mit der Bodenstation kommunizieren lassen kann. Eine große Anzahl der hierfür benötigten Flugzeugkomponenten konnte durch die Unterstützung des RPM-Labs der Fakultät für Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Flugzeugtechnik auf einer Lasersinter-Anlage hergestellt werden.

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Weiterhin mussten die Informatiker Software entwickeln und konfigurieren, die es ermöglicht, die Buchstaben zu erkennen und zu einem Wort zusammenzusetzen. Die verschiedenen Buchstabenkombinationen werden mithilfe eines englischsprachigen Online-Wörterbuchs abgeglichen und real existierende Wörter herausgefiltert.

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Weiterhin wurde ein Algorithmus entwickelt, mit dem das Fluggerät die „Area of interest“ am effizientesten abfliegen kann, um dort alle Buchstaben aufzuspüren. Mit der „Rasenmäher-Strategie“ werden Bahnen über das Feld gezogen, um keines der Ziele zu übersehen. Derweil wird am Boden dafür gesorgt, dass die Aufnahme und Verarbeitung der Bilder reibungslos abläuft, sowie dass die Routen korrekt geplant und geflogen werden.

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Das unter der Leitung von Prof. Dr. Alfred Nischwitz, Prof. Dr. Alexander Knoll, Prof. Dr. Gudrun Socher, Prof. Dr. Karl Siebold und Prof. Dr. Alfred Schöttl entstandene System wurde bereits in ersten Flugtests erprobt und letzte Bugs in der Software sollen im kommenden Semester beseitigt werden. Für das nächste Wintersemester ist ein weiteres studentisches Praxisprojekt geplant, das auf die Erkenntnisse des diesjährigen Projekts aufbauen soll.

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Weiterhin ist das Projekt Teil einer neuen Art von Lehrveranstaltung der Fakultät für Informatik und Mathematik, eines „großen Projektstudiums“ mit 10 ECTS-Punkten. Ziel ist es, anhand eines konkreten Projektes die Kenntnisse zu vielen Querschnittsthemen aus der Informatik, wie z. B. Requirements Engineering, Software und Hardware Architekturen, Software Engineering, Computergrafik und Bildverarbeitung, Betriebssysteme zu vertiefen.

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