EndeAR: Energieeffiziente, datengetriebene UAS Trajektorienplanung unter Berücksichtigung makro- und mikrometeorologischer Randbedingung

Abstract

Das Forschungsvorhaben EndeAR - Energieeffiziente, datengetriebene UAS-Trajektorienplanung unter Berücksichtigung makro- und mikrometeorologischer Randbedingungen - wurde von Januar 2024 bis Dezember 2025 als Verbundprojekt zwischen der Technischen Universität Dresden (Prof. Dr.-Ing. Harald Pfifer) und der Hochschule München (Prof. Dr.-Ing. Daniel Ossmann) durchgeführt. Ziel des Projekts war die Entwicklung eines datengetriebenen Systems zur energieeffizienten Trajektorienplanung für batteriebetriebene autonome unbemannte Luftfahrtsysteme (UAS), um deren Reichweite und Flugdauer durch die gezielte Nutzung meteorologischer Informationen signifikant zu steigern. Hierzu wurden präzise Windfelddaten aus bordeigenen Sensoren sowie externen Wetterstationen in eine modulare Echtzeit-Datenpipeline integriert und für einen energieoptimierenden Trajektorienplanungsalgorithmus nutzbar gemacht. Das eingesetzte UAV "UrbanCondor" wurde mit innovativen Vierlochdruck-Sonden ausgestattet und in umfangreichen Windkanal- sowie realen Flugkampagnen validiert. Die erzielten Ergebnisse belegen signifikante Energieeinsparungen durch optimierte Flugpfade. Sämtliche Methoden und Ergebnisse wurden öffentlich zugänglich gemacht, um weitere Forschungs- und Anwendungsarbeiten auf dem Gebiet energieeffizienter UAV-Operationen zu unterstützen.