Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRIm Projekt UAV-Rescue entwickelt ein internationales Forscherteam ein KI-gestütztes UAV-Erkundungssystem zur Unterstützung von Rettungskräften bei komplexen Schadenslagen. Ziel des Projekts ist es, verschüttete oder vermisste Personen schneller und sicherer zu lokalisieren sowie Einsatzkräfte bei der Lagebewertung in gefährlichen Innenräumen, wie z.B. eingestürzte Gebäude, Tunnel oder schwer zugängliche Trümmerbereiche, zu unterstützen.
Im Projekt kombinieren wir moderne Radar-, LiDAR- und KI-Technologien auf autonomen Flugplattformen. Mithilfe der Drohnen erfassen wir Innenräume teilautonom, erstellen dreidimensionale Lagebilder und identifizieren mögliche Gefahrenquellen, ohne dass Einsatzkräfte riskante Bereiche betreten müssen. Die Kombination verschiedener Sensorsysteme ermöglicht dabei auch unter schwierigen Sichtbedingungen eine robuste Umfelderfassung und Personendetektion.
Fusion von Radar- und LiDAR-Daten ermöglicht exakte Kartierung unbekannter Innenräume
Ein zentrales Forschungsfeld ist die Fusion von Radar- und LiDAR-Daten zur präzisen 3D-Kartierung unbekannter Innenräume. Mithilfe maschineller Lernverfahren werden Sensordaten kombiniert, Bewegungen analysiert und autonome Suchstrategien entwickelt. Die KI orientiert sich dabei an den Erfahrungen menschlicher Einsatzkräfte und unterstützt die teilautonome Navigation des UAVs innerhalb komplexer Strukturen.
Darüber hinaus werden in UAV-Rescue radarbasierte Verfahren zur Detektion von Lebenszeichen erforscht. Durch hochauflösende FMCW-Radarsysteme können selbst kleinste Bewegungen wie Atmung oder Herzschlag erkannt werden. Eine besondere wissenschaftliche Herausforderung besteht allerdings in der Kompensation der im Verhältnis zu den Vitalparametern starken Eigenbewegung der Drohne, um auch während des Flugs zuverlässige Personendetektion zu ermöglichen. Hierbei haben unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erstmalig die Vitalparameter einer Person von einem UAV getragenen Radarsensors extrahiert.
Neben den technischen Entwicklungen adressiert das Projekt auch ethische Fragestellungen im Umgang mit KI-gestützten Entscheidungsprozessen bei Rettungseinsätzen. Dabei stehen Themen wie Vertrauenswürdigkeit, Verantwortung und sichere Mensch-Maschine-Interaktion im Mittelpunkt der Begleitforschung.
Die entwickelten Technologien werden in umfangreichen Labor- und Feldtests gemeinsam mit Einsatzkräften des Technischen Hilfswerks sowie internationalen Partnern validiert. Ziel ist die Demonstration eines einsatzfähigen Gesamtsystems zur intelligenten Lageerkundung und Personenortung in Katastrophenszenarien.
Projektpartner und Förderung
Am Projekt beteiligt sind sieben deutsche und elf österreichische Partner. Zu den deutschen Partnern gehören: Fraunhofer FHR, Fraunhofer EMI, Leibniz Universität Hannover, Ruhr-Universität Bochum, indurad GmbH und Technisches Hilfswerk (THW). Als assoziierte Partner unterstützen das Deutsche Rettungsrobotik-Zentrum (DRZ) IMTEK und Rosenbauer das Projekt.
Die Förderung erfolgte durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF (ab 2025: BMFTR) mit einer Gesamtsumme von 2.137.000 €.
Projektlaufzeit: 01.04.2021 – 31.07.2023
