Das AIT Austrian Institute of Technology hat sein Aerial Systems Lab am Standort Wien-Giefinggasse deutlich erweitert und in ein benachbartes Gebäude verlegt. Kernstück ist eine eigens ausgestattete Indoor-Flughalle mit 150 m² Fläche und 9 Metern Raumhöhe, die es erstmals erlaubt, anspruchsvolle Einsatzszenarien für autonome unbemannte Luftfahrzeuge unter realitätsnahen Bedingungen zu entwickeln, zu testen und zu demonstrieren. Die Ausstattung des neuen Labors ermöglicht es dem Team, die Strategie zur Entwicklung von Autonomie konsequent umzusetzen — für den Außen- wie den Innenbereich. Beide Welten stellen sehr unterschiedliche Anforderungen, die aus einer gemeinsamen technologischen Grundlage heraus adressiert werden: autonome Navigation in komplexen Innenräumen, lernbasierte Flugführung, kooperativer Schwarmflug sowie Langstreckenflüge außerhalb der Sichtlinie.
Schlüsseltechnologien hierfür sind die am AIT entwickelten Verfahren zur simultanen Lokalisierung und Kartierung sowie zur lernbasierten Flugführung. Sie verschmelzen unterschiedliche Sensorik zu einer durchgängigen Zustandsschätzung: Ein Fluggerät kann damit gleichzeitig seine eigene Position bestimmen, seine Umgebung kartieren und sich in der entstehenden Karte bewegen — auch ohne Satellitennavigation, ohne Vorwissen und mit vermessungstechnischer Genauigkeit im niedrigen Zentimeterbereich. Eine Präzision, die bislang eine aufwändige Nachbearbeitung nach dem Flug erforderte, steht so erstmals in Echtzeit direkt an Bord zur Verfügung. Die Flugführung wiederum wird zunehmend gelernt statt programmiert: Statt starren Regeln zu folgen, lernt das System aus Erfahrung, sich sicher durch unbekannte Umgebungen zu bewegen und Hindernissen auszuweichen. Der rechtliche und sicherheitstechnische Rahmen bleibt dabei stets verbindlich und begrenzt das zulässige Verhalten.
Vom georeferenzierten Echtzeitlagebild aus der Luft bis zur autonomen Erkundung unzugänglicher Räume
Die Forschung orientiert sich am Ablauf einer realen Mission: Binnen rund zehn Sekunden entsteht aus den von einem Luftfahrzeug aufgenommenen Kamerabildern ein georeferenziertes Echtzeitlagebild — ein Orthomosaik mit Geländemodell und automatischer Klassifizierung von Vegetation, Straßen, Gebäuden und Fahrzeugen. Berechnet wird es direkt an Bord; am Boden steht es wahlweise über vorhandene Netze wie Mobilfunk oder, wo diese fehlen, über eine infrastrukturunabhängige Funkverbindung zur Verfügung. Für großflächige oder besonders aktuelle Lagebilder arbeiten mehrere Luftfahrzeuge im koordinierten Schwarm zusammen.
Einen eigenständigen Entwicklungsstrang bildet der Flug über weite Strecken: Dazu entsteht derzeit ein unbemanntes, wasserstoffbetriebenes Luftfahrzeug für klimaneutrale Missionen mit großer Reichweite und Ausdauer. Im Vordergrund steht hier das sichere, regelkonforme Fliegen außerhalb der Sichtlinie — das Erkennen und Ausweichen anderer Luftfahrzeuge sowie die Zulassung nach EASA-Regularien.
Dort, wo der Blick von oben endet, nämlich in eingestürzten Gebäuden, Tunneln oder Bergwerken, übernehmen kompakte, autonome Fluggeräte. Sie erkunden unbekannte Räume selbstständig und liefern präzise 3D-Modelle, ohne dass sich Menschen in Gefahr begeben müssen. Erste Anwendungen laufen bereits: In einer Industrieanlage wurden gelagerte Materialbestände autonom vermessen; Volumen und Füllstand lassen sich so aus einem einzigen Flug ableiten. Weitere Einsatzfelder reichen vom Hoch- und Tiefbau über die Gefahrenabwehr, Sicherheit und Verteidigung bis zur Land- und Forstwirtschaft.
Vorgestellt wurden die neuen Forschungs- und Testmöglichkeiten Anfang Juli. Bei einem Rundgang durch die Indoor-Flughalle erhielten Mitarbeitende aus den AIT Centern sowie Scientific Director Andreas Kugi in mehreren Live-Vorführungen Einblick in aktuelle Projekte.
Für Forschung und Industrie entsteht damit eine gemeinsame Entwicklungs- und Testumgebung, in der sich neue Anwendungen unter realitätsnahen Bedingungen schnell erproben und in die Praxis überführen lassen.
Das neue Aerial Systems Lab auf einen Blick
- Indoor-Flughalle: 150 m² Fläche, 9 m Raumhöhe; frei gestaltbare Testumgebung, derzeit als Labyrinth für die autonome Exploration aufgebaut
- Kerntechnologien: Fusion unterschiedlicher Sensorik zu Position und Kartierung in Echtzeit an Bord mit Genauigkeit im Zentimeterbereich, lernbasierte Flugführung
- Fähigkeiten: autonome Innenraum-Navigation, kooperativer Schwarmflug
- Anwendungen: Echtzeit-Lagebilder aus der Luft, präzise 3D-Modelle von Innenräumen, Volumen- und Bestandserfassung — je nach Konfiguration weitere
- Anwendungsfelder: Hoch- und Tiefbau, Industrie und Infrastruktur, Sicherheit und Verteidigung, Krisen- und Katastrophenschutz, Land- und Forstwirtschaft
