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ARGOS

ARGOS (Autonomes UAV für Inspektion und Überwachung in beengten Umgebungen)

Das Projekt zielt darauf ab, eine innovative Plattform für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) zur Inspektion und Vermessung in komplexen industriellen und natürlichen Umgebungen zu entwickeln, wie z. B. chemische Anlagen, Tunnel, Druckrohrleitungen und geologische Standorte. Diese Kontexte sind durch beengte Räume, fehlende GNSS/GPS-Signale, variable Lichtverhältnisse und im Voraus unbekannte Hindernisse gekennzeichnet, was traditionelle Inspektionslösungen ineffektiv macht und den Einsatz konventioneller Drohnen einschränkt.
Die vorgeschlagene Lösung wird autonome Missionen für Vermessung, Infrastrukturüberwachung und Search-and-Rescue-Einsätze ermöglichen, auch ohne externe Lokalisierungsinfrastruktur, und dabei Sicherheit und Zuverlässigkeit der Operationen gewährleisten. 

Ziele

Das Projekt zielt darauf ab, ein autonomes UAV zu entwickeln, das in beengten Umgebungen ohne GNSS-Signal operieren kann, mit den folgenden Hauptaufgaben:

  1. Autonome Lokalisierung: Schätzung der Position des UAV ausschließlich mithilfe von Bordsensoren, mit Integration durch einen erweiterten Kalman-Filter. Zwei komplementäre Ansätze werden eingesetzt:
    • Lidar-Inertial-Odometrie (LIO)
    • Visuell-inertiale Odometrie (VIO)
      mit dem Ziel, eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit über kommerzielle Standards hinaus zu erreichen.

  2. Echtzeit-Kartierung: Erstellung inkrementeller 3D-Karten der Umgebung auf Basis fortschrittlicher SLAM-Algorithmen, optimiert für die ausgewählten Sensoren.
  3. Hindernisvermeidung: Dynamische Aktualisierung der Flugtrajektorie bei Auftreten von Hindernissen, um Sicherheit und den erfolgreichen Abschluss der Gesamtmission zu gewährleisten.

Zentrale Entwicklungsaspekte:

  • Genauigkeit: Reduzierung der Manövrierabstände und Zugang zu beengten Räumen durch detaillierte Kartierung.
  • Zuverlässigkeit: Einsatz redundanter und komplementärer Sensoren, um die Leistungsfähigkeit in unterschiedlichen Szenarien sicherzustellen.
  • Robustheit: Tests in Umgebungen mit variablen Lichtverhältnissen, reflektierenden Oberflächen oder nicht standardisierten Merkmalen.
  • Softwaregeschwindigkeit: Optimierte Verarbeitung für hohe Aktualisierungsraten und reduzierten Energieverbrauch.
  • Vielseitigkeit: Austauschbare Nutzlast mit verschiedenen Sensoren für heterogene Missionen.

Das Projekt integriert Hardware und Software in einem inkrementellen Ansatz – von der Auswahl und Kalibrierung der Sensoren über die Entwicklung von VIO-, LIO-, SLAM- und Hindernisvermeidungsalgorithmen bis hin zu experimentellen Tests in kontrollierten Umgebungen und realen Szenarien, um die Leistung im Vergleich zu kommerziellen Lösungen zu validieren.

Projektinformationen

Titel: Autonomes UAV für Inspektion und Überwachung in beengten Umgebungen
Akronym: ARGOS
Förderprogramm: Autonome Provinz Bozen – Vereinfachte Projekte zur experimentellen Entwicklung – Gesetz Nr. 66/2025
Gesamtbudget: 50.000,00 €
MAVTech-Budget: 50.000,00 €
Dauer: Januar 2026 bis Dezember 2027