Abschluss des KIRAS FFG Projekts NIKE MATE

Abstract

Zusammenfassung Das Projekt NIKE MATE (huMan mAchine navigation Teaming) beschäftigt sich mit der präzisen Positionsbestimmung der Einsatzkräfte im urbanen Umfeld, um unbeabsichtigtes Aufeinandertreffen beim Einsatz autonomer Systeme zu vermeiden. Im Besonderen lag der Fokus auf der Positionsbestimmung von Personen in Umgebungen ohne GNSS und entsprechender Infrastruktur. Der Forschungsfokus lag auf den drei Aspekten: verbesserte Positionierung durch einen kollaborativen Ansatz, Visualisierung der Positionen für Führungskräfte und Untersuchung zu psychologischen Herausforderungen in solch komplexen Szenarien. Zu Beginn des Projektes wurde das bereits vorhandene Pedestrian Dead Reckoning (PDR) Modell untersucht. Hierbei wurde der Speicherbedarf des KI-Modell reduziert und verschiedene Quantisierungen verglichen, um das gewählte Konzept mit neu gesammelten Trainingsdaten zu trainieren. Dies ermöglicht die Unterscheidung zwischen acht Bewegungsarten. Ebenfalls wurde eine innovative Pseudolite Positionierungsmethode untersucht, um die Übertragung von globalen Koordinaten ins Tunnelinnere zu realisieren. Vier synchronisierte bladeRF Transmitter senden ein von OHB generiertes Replika aus, welches ein adaptierter Receiver zur Position im WGS84 Koordinatensystem nutzt. Praktische Tests ergaben eine erfolgreiche Umsetzung. Eine Weiterentwicklung gab es auf Seite der Positionierung von Akteuren im Tunnel. Entwickelt wurde ein kollaboratives Konzept, welches in einem Faktor Graph die Position eines Roboters und Personen schätzt. Dieses kombiniert UWB-Distanzmessungen, IMU-Schritte, LiDAR-SLAM und Radodometrie mit entsprechenden Fehlermodellen. Die Positionen werden zentral am Roboter prozessiert und an das Führungsinformationssystem XR COMMAND weitergeleitet und visualisiert. Dies ermöglicht eine Visualisierung in einer XR (Extended Reality) Umgebung. Testmessungen im Zentrum am Berg verifizierten das gewählte Konzept und dienten zur Evaluierung. In einem UWB-Netzwerk konnten erfolgreich Distanzen zwischen Akteuren und an Wänden befestigen Ankern mit weiterer Sensorik fusioniert werden, um in Echtzeit Positionen (Mensch und Roboter) zu schätzen und zu visualisieren. Die Helmut Schmidt Universität Hamburg hat die psychologischen Effekte auf Soldaten im Einsatz in städtischer Infrastruktur untersucht und beurteilt.

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