Tandem aus Drohne und Fahrzeug für zentimetergenaue 3D-Karten
Dreidimensionale Karten zu erstellen ist ein teures und langwieriges Unterfangen. Während ein Fahrzeug am Boden die Umgebung scannt, vervollständigt eine Drohne das Bild aus der Luft. Geschah dies bisher unabhängig voneinander, wollen EPFL-Forschende beide Komponenten nun verknüpfen, um die 3D-Kartierung zu verbessern.
Im europäischen Projekt «mapKite» mit Beteiligung der ETH Lausanne (EPFL) ist es gelungen, Drohne und Fahrzeug für die 3D-Kartierung zu verknüpfen. Damit hoffen die Forschenden, die Nachteile der beiden einzelnen Technologien zu umgehen. Mit der heutigen Technik müssen beispielsweise Drohnen für die Abbildung langer Korridore wie Strassen, Flüssen oder Eisenbahnstrecken Segment für Segment vorgehen und sich an Bodenmarkierungen orientieren. Dabei muss sie laut Reglement im Blickfeld der Person an der Fernsteuerung bleiben. Die Ausrichtung ihrer Sensoren muss zudem ständig geprüft und korrigiert werden, schrieb die EPFL am Dienstag in einer Mitteilung.
Die Kartierung vom Boden aus hat wiederum das Problem, dass Fahrzeuge, Bäume und andere Objekte den Blick versperren und die lückenlose 3D-Rekonstruktion erschweren. Schliesslich müssen die Luftaufnahmen und die Bodenaufnahmen zusammengebracht werden, das heisst sie müssen kompatibel und konsistent sein.
Drohne am virtuellen Faden
Das EU-geförderte Projekt «mapKite» soll Abhilfe schaffen: Die Drohne wird dabei über eine Art virtuellen Faden an das Fahrzeug gehängt. Das Positionierungssystem im Fahrzeug berechnet laufend die Route und schickt eine Reihe Referenzpunkte und Navigationsbefehle an die Drohne, an denen sie sich orientieren kann. Die Technik gehe allerdings weit über einfaches Verfolgen des Fahrzeugs durch die Drohne hinaus, schrieb die EPFL. Das Fahrzeug trägt auf seinem Dach eine von den EPFL-Forschenden entwickelte optische Zielscheibe, anhand der die Drohne in Echtzeit berechnen kann, wie weit sie vom Fahrzeug entfernt ist. Die Daten beider Geräte lassen sich dadurch viel einfacher zusammenführen. «Durch die Bildung dieses Tandems löst ‹mapKite› auch das Problem der europäischen Reglementierungen, denn die Drohne kann jederzeit beim kleinsten Zwischenfall oder zum Batteriewechsel selbständig auf dem Fahrzeug landen», so Jan Skaloud vom Geodetic Engineering Laboratory der EPFL gemäss der Mitteilung.
Exaktere Karten dank Galileo
Ausserdem nutzt das System als eines der ersten das europäische Navigationssystem Galileo, das seit Dezember 2016 in Betrieb ist. Galileo ermöglicht eine viel exaktere Positionsbestimmung als das amerikanische GPS, so dass die mit «mapKite» erstellten 3D-Karten genauer sind als bisherige. Tatsächlich konnte sich das System bereits bei einem Test Mitte März bewähren, wie die EPFL schrieb. Das Duo aus Fahrzeug und Drohne erstellte auf den Zentimeter genaue 3D-Karten mit viel höherer Präzision als man sie beispielsweise von Google Streetview kennt.
