Die autonome Fahrzeugnavigation im zivilen Bereich stützt sich vorwiegend auf die Satellitennavigation und auf das Verwenden von aktiven Sensoren (Radar und Lidar). In verschiedenen Anwendungsbereichen ist es jedoch erforderlich, ohne Infrastruktur und ohne aktive Sensorik navigieren zu können. Im Projekt PALONA werden die Möglichkeiten einer passiven infrastrukturlosen Fahrzeugselbstlokalisierung für die Anwendung „semi-autonome Konvoi-Führung“ und Navigation erforscht.
Unser Forscher*innen entwickelten eine fahrzeugunabhängige Sensorplattform, die Daten im rauen Gelände ausschließlich mit Hilfe von rein passiver Sensorik generieren kann. Diese Daten werden ausgewertet und geignete Algoritmen Lokalisierung und Hinderniserkennung für einen semi-autonomen militärischen Konvoi.
Bundesministerium für Landesverteidigung
AVL
IVECO DefenceVehiclesSPA
Technische Universität Graz
Der Verzicht auf emittierende Sensorik ist vor allem bei militärischen Anwendungen sehr wichtig. Der Empfang von Satellitennavigationssignalen (GNSS) kann verhältnismäßig einfach gestört werden und das stellt eine Herausforderung für die Sicherheit dar und fordert alternative Lokalisierungsmethoden.
Im Projekt Palona wurde die Umsetzbarkeit der Lokalisierung und Hinderniserkennung für einen semi-autonomen militärischen Konvoi untersucht. Anforderung hierbei war die Umsetzung eines Ansatzes basierend auf rein passiver Sensorik (Verwendung ausschließlich von Kameras und Trägheitssensorik, jedoch kein GNSS, kein Radar, kein LiDAR, keine Infrastruktur). Das Logistikfahrzeug sollte einerseits einen angelernten Pfad automatisiert wiederholt abfahren oder aber automatisiert einem Führungsfahrzeug folgen.
Unsere Expert*innen haben dafür eine innovative fahrzeugunabhängige Sensorplattform entwickelt, welche aus 8 Kameras, einer inertialen Messeinheit (IMU) und eines mobilen Rechners besteht. Gemeinsam mit unseren Partnern wurden die durch die Sensorplattform gesammelten Daten in einem modularen Softwareframework ausgewertet und geeignete Algorithmen zur Selbstlokalisierung, zur Relativlokalisierung im Konvoi und zur Hinderniserkennung implementiert und in militärischem Gebiet getestet.
Am Ende des Projekts hat das Projektteam sehr eindrucksvoll gezeigt, dass die Kamera und IMU basierte Lokalisierung und Hinderniserkennung unter Offroadbedingungen bei normalen Lichtverhältnissen (Tageslicht, Sonnenschein, Bewölkung, leichter Regen) mit einer Genauigkeit unter einem halben Meter funktioniert, und somit ein automatisiertes Nachfahren einer bekannten Strecke möglich ist.
Das Projekt wurde innerhalb des Verteidigungsforschungs-Förderprogramm FORTE durch das Bundesministerium für Finanzen (BMF) gefördert.
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