EMoTe

Mit den neuen EASA UAV-Regularien, die im Januar 2021 eingeführt wurden, eröffnen sich viele neue Möglichkeiten für den Einsatz von UAVs. Vor allem durch Flüge außerhalb des Sichtbereichs (Beyond Visual Line of Sight, BVLOS) in der SPECIFIC UAV-Kategorie ergeben sich vielfältige Anwendungsfelder. Damit diese Flüge sicher durchgeführt werden können, sind ein verlässlicher Datenlink (C2) und effektive Überwachungsmethoden unerlässlich – denn ein Verlust des Datenlinks stellt ein erhebliches Risko dar.

Das Projekt EMoTe (Evaluierung von Mobilfunk für Unmanned Traffic Management (UTM)-Systeme) hatte das Ziel, Mobilfunknetze als Datenlink-Technologie für UAVs zu evaluieren. Insbesondre für zukünftige UAS-Integrationen in UTM/USS-Systeme, welche ohne eine GCS als Brücke zwischen UAS und UTM umgesetzt werden sollen, benötigt es einen stabilen, direkten Datenlink zwischen UAS und UTM-System.  Diese Technologie bietet aktuell eine weit ausgebaute C2-Lösung, welche aufgrund ihrer Infrastruktur und weltweit etablierten Standards für einen sicheren Betrieb von UAVs geeignet ist.

AIRlabs Austria war für die drohnengestützten Mobilfunkmessungen in unterschiedlichen geographischen Lagen – von ländlichen Gebieten bis hin zu städtischen Testregionen – verantwortlich. Darüber hinaus koordinierte AIRlabs die Messkampagnen, welche sowohl UAS-gestützt wie auch durch bemannte Luftfahrzeuge durchgeführt wurden, und führte eine umfassende GAP-Analyse auf Basis der gewonnenen Daten durch. Dabei wurden bestehende Forschungslücken identifiziert und konkrete Forschungsschwerpunkte für die zukünftige Weiterentwicklung der Mobilfunktechnologie im UAV-Kontext abgeleitet. Zudem war AIRlabs maßgeblich an der Dissemination der Projektergebnisse beteiligt, um die Erkenntnisse nachhaltig in die Fachwelt zu tragen.

Während des Projekts EMoTe wurden mehrere zentrale Forschungsschwerpunkte herausgearbeitet:

• Verknüpfung verschiedener Kommunikationstechnologien: Kombination mehrerer Kommunikationswege und Optimierung des Transfers zwischen Netzwerken und Zellen.
• AI und Machine Learning für Netzwerkeffizienz: Einsatz von KI und ML zur Optimierung von Netzwerkarchitekturen, Flugroutenplanung und zur Unterstützung ressourcenintensiver autonomer Missionen.
• Sicherheit, Datenschutz und Blockchain-Technologie: Verbesserung der Netzwerksicherheit und Schutz missionskritischer Kommunikation.
• IoT, Edge Computing und Mobilfunkintegration: Integration von UAVs und Mobilfunknetzen in andere Technologien wie 5G, IoT und Cloud-basierte Systeme.
• Energieeffiziente UAV-Kommunikation: Steigerung der Energieeffizienz bei der Kommunikation zwischen Drohnen und Mobilfunknetzen.
• Innovative Drohnenanwendungen mit Mobilfunktechnologie: Nutzung von Mobilfunknetzen für neue Anwendungsfelder wie Bild- und Videoübertragung über lange Strecken.

Im Zuge des Projekts EMoTe wurden erfolgreiche Messungen in den alpinen AIRlabs-Testgebieten wie auch städtischen und ländlichen Bereichen durchgeführt. Diese konnten sowohl drohnengestützt wie auch durch bemannte Luftfahrzeuge abgewickelt werden. Durch die zusätzlichen Untersuchungen von Auswirkungen durch Grenzübertritte wurde zudem der Weg für internationale Projekte geebnet.

Besonders im Testgebiet Frauschereck wurden durch Messflüge wertvolle Daten gesammelt, welche anschließend mit ergänzenden Simulationen und Prognosen optimiert werden konnten und damit ein Lagebild für das Testgebiet ermöglichten.

Das Projekt hat nicht nur grundlegende Erkenntnisse geliefert, sondern auch zur Entwicklung eines Konsortiums beigetragen, das die Weiterentwicklung von Mobilfunktechnologien für UAVs weiter vorantreiben soll.