First Sensor »Scharfe Sinne« für industrielle Drohnen

Die Qualität der „Sinneswahrnehmungen“ einer Drohne entscheiden über den sicheren Flug
Die Qualität der „Sinneswahrnehmungen“ einer Drohne entscheiden über den sicheren Flug

Drohnen sind stark im Kommen. Zwischen militärischen Aufklärungs- und Kampfdrohnen und Spielzeug-Multicoptern liegt ein breites Feld kommerzieller Anwendungen. Eine Herausforderung für die Sensoren – denn ihre »Sinneswahrnehmungen« sind entscheidend für den sicheren Flug der Drohnen.

Unmanned Aerial Vehicles (UAV) sind ein attraktiver Wachstumsmarkt: Das Markforschungsunternehmen Gartner prognostiziert laut www.drohnen-journal.de, dass im Jahr 2017 weltweit über 3 Millionen Drohnen ausgeliefert werden. Der Umsatz mit UAVs soll bis dahin um 34 Prozent auf 6 Milliarden US-Dollar, bis 2020 sogar auf 11,2 Milliarden steigen.

Die Marktforscher erwarten besonders bei der industriellen Inspektion (Öl, Gas, Energie, Infrastruktur, Verkehr) ein deutliches Wachstum. Dieser Bereich soll bis 2020 etwa 30 Prozent des kommerziellen Drohnenmarkts ausmachen. Dagegen werden Lieferdrohnen als beliebtes, vielbeachtetes Nachrichtenthema tagesaktueller Medien weiterhin nur ein Nischendasein fristen – die Markforscher erwarten hier einen Marktanteil von unter einem Prozent bis 2020.

Jeder Markt hat seine eigenen Anforderungen

Wichtige Komponenten in allen Drohnen sind die Sensoren. Erst eine entsprechend leistungsstarke Sensorik verschafft kommerziellen Drohnen die nötigen Flugeigenschaften. Hinzu kommen die Sensorarten, die über die Einsatzmöglichkeiten der Fluggeräte entscheiden. Polizeiliche Fahndungsaktionen, Verkehrsüberwachung oder Vermisstensuche, Aufklärungsflüge im Katastrophenschutz, die Erfassung von Geoinformationen oder die Inspektion von Bauwerken und technischen Einrichtungen – verschiedene Aufgaben verlangen verschiedene Sensoren – oder besser Kombinationen von Sensoren. 

Während im Markt für Hobby-Drohnen ein harter Preisdruck keinen Spielraum in der Auswahl von Kameras oder Bewegungssensoren erlaubt, ist die Sensorausstattung in den professionellen Zielmärkten ein ganz wesentliches Differenzierungsmerkmal. 

Folgende Sensortypen kommen in Drohnen zum Einsatz:

•    LIDAR (Light Detection And Ranging) zur Kollisionsvermeidung, Navigation und als 3D-Scanner
•    Abstandsmesser zur Kollisionsvermeidung und Navigation
•    PIN-Diode als Bewegungsmelder
•    Kameras zur Beobachtung, Datenerfassung, Navigation und Kollisionsvermeidung
•    RADAR zur Kollisionsvermeidung und Navigation
•    Inertialmesseinheit (inertial measurement unit, IMU) zur Navigation
•    Druckmesser zur Datensammlung und Navigation
•    GPS zur Positionsbestimmung

Schon diese Aufzählung zeigt, dass hier viele Spezialkenntnisse gefragt sind. Drohnenhersteller außerhalb der Rüstungskonzerne haben dies nur selten komplett im Hause. Wer diesen Wachstumsmarkt erobern will, setzt also meist auf Partnerschaften mit in Industrie und Aeronautik erfahrenen Sensorspezialisten.

Neben dem reinen Know-how müssen die Partner weitere Eigenschaften mitbringen. Hier sind Customizing-Fähigkeiten genauso gefragt wie die Fertigung nach industriellen Qualitätsstandards und die Möglichkeit, auch kleine und mittlere Stückzahlen zu vernünftigen Preisen und über einen längeren Zeitraum zuverlässig liefern zu können. Anforderungen, an denen selbst große Sensorhersteller oft scheitern, so dass mittelgroße Spezialisten für industrielle Sensorik wie beispielsweise First Sensor hier punkten können.

Nachfolgend einige Beispiele dafür.