Hochschule Rapperswil entwickelt Drohne für die Armasuisse

Der Flugplatz ist eine saftige Biowiese neben der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR). Das Fluggerät: eine rund 80 Zentimeter grosse Drohne mit sechs Rotoren. Der anstehende Flug ist für die Piloten Simon Göldi und Sergio Miracco nicht etwa Freizeitbeschäftigung, sondern ein wissenschaftlicher Testflug im Auftrag der Armasuisse, des Bundesamts für Rüstung. Für diese Behörde entwickelt die HSR eine «intuitive Drohnensteuerung».

Für Militär und Wettbewerb

Hintergrund des Auftrags ist der Wunsch des Schweizer Militärs nach einer Aufklärungsdrohne, die auch von minimal geschulten WK-Soldaten sicher gesteuert werden kann. Seitens der Armasuisse erhielt die HSR den Auftrag zur Machbarkeitsstudie der Drohne. Für deren Steuerung brauchte das Institut für Laborautomation und Mechatronik (ILT) ein spezielles Programm vom Institut für Software (IFS).

Dank diesem kann die Drohne nun mit wenigen Befehlen per Tablet geflogen werden. Um die neue Drohnensteuerung unter realistischen Einsatzbedingungen zu erproben, legte die Armasuisse einen wichtigen Meilenstein fest: Die Wissenschaftler sollten mit ihrer Entwicklung an der «European Robotics League» im September teilnehmen. Dort mussten Drohnen und Roboter komplexe Aufklärungs- und Rettungsmissionen erfüllen.

«Der Wettbewerb wurde nach der Atomreaktorkatastrophe in Fukushima 2011 ins Leben gerufen», sagt Projektleiter Christian Bermes. Damals habe sich gezeigt, dass Drohnen in solchen Situationen wichtige Aufgaben erfüllen könnten.

Wie hoch, wie schnell, wie stabil?

Beim Bau der Drohne gingen Bermes und seine Mitarbeiter pragmatisch vor und konstruierten sie aus handelsüblichen Bauteilen. Sie bauten ein Fluggerät mit sechs Rotoren und einer Tragkraft von maximal acht Kilogramm. «Wir fliegen aber höchstens mit vier Kilo, sonst werden dynamische Flugmanöver heikel», so Bermes.

Bei der Steuerung wurde es komplizierter, denn eine normale Fernsteuerung kam für die Armasuisse nicht infrage. «Die Behörde legte grossen Wert auf einfachste Handhabung», erklärt Bermes. Einfacher als bei der nun präsentierten Lösung gehts tatsächlich kaum: Per Tablet gibt ein «Pilot» den Startbefehl – und schon startet die Drohne zur Mission.

Der Kurs wird zuvor festgelegt, danach fliegt das Gerät selbstständig. Hauptzweck des kleinen Fliegers ist die Aufklärung aus der Luft. Dafür installierten die HSR-Wissenschaftler eine Stereokamera, die 3D-Bilder aufnimmt und in Echtzeit übermittelt. Auch hier waren etliche Details zu meistern: «Wir mussten herausfinden, wie hoch und wie schnell die Drohne für gute Aufnahmen fliegen darf – und die Flugsteuerung entsprechend programmieren», erklärt «Testpilot» Miracco.

Fliegen als Hobby

Beim Test fliegt die Drohne jedenfalls schon sehr eindrücklich und präzise: Wie von einer Biene gestochen, saust das Gerät in die Höhe und fliegt in bemerkenswert hohem Tempo ihren zuvor programmierten Kurs ab. Die Geschwindigkeit des Geräts lasse sich natürlich auch reduzieren, meint Miracco nach der Landung.

Bei den Wettkämpfen zur «European Robotics League» hat sich die Drohne aus Rapperswil-Jona schon bewährt: Gegen 130 Teilnehmer aus acht Ländern erflog sie in einer von drei Kategorien den dritten Platz. Projektleiter Bermes zeigt sich ob der guten Platzierung wenig erstaunt: «Unsere Mitarbeiter beschäftigen sich auch privat gerne mit Drohnen.»