AMBOS spürt Drohnen auf

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Zwei Jahre dauerte die Entwicklung eines Systems, um Drohnen abzuwehren. Zum Einsatz kommen unterschiedliche Sensoren, die von Algorithmen unterstützt werden. Doch marktreif ist das Produkt noch nicht.

Mit Drohnen lassen sich nicht nur Gebäude und Industrie überwachen, sie sind auch ein Sicherheitsrisiko. Drohnenvorfälle wie in London Gatwick, London Heathrow und Frankfurt/Main, die sich innerhalb von sechs Monaten gleich drei der größten europäischen Flughäfen ereigneten, brachten die wichtigen Flugdrehscheiben vorübergehend zum Stillstand. Auch kritische Infrastrukturen und Großveranstaltungen sind angesichts einer wachsenden terroristischen Bedrohung reale Einsatzszenarien.

Um Gefahren rechtzeitig abzuwehren, haben sich zwölf Partner aus Industrie, Forschung und Lehre im Februar 2017 gestarteten Forschungsvorhaben „Abwehr von unbemannten Flugobjekten für BOS (AMBOS)“ beteiligt. Auftrag des bi-nationalen Projekts war die Entwicklung je eines Demonstrators in Deutschland und Österreich zur Abwehr von Drohnen in definierten Sicherheitsbereichen. Die Koordination lag beim Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE in Wachtberg.

Drohnen rechtzeitig abwehren

Im deutschen Konsortium waren weiterhin sechs zivile Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) als assoziierte Partner eng in die Entwicklung und Bewertung des Systems eingebunden: das Bundeskriminalamt, die Bundespolizei, die Länderpolizeien NRW und Baden-Württemberg, das Bayerische Landeskriminalamt und die Deutsche Hochschule der Polizei.

Mit steigender Zahl der Drohnen entstehen immer häufiger Situationen, in denen Drohnen durch Unachtsamkeit, technischem Unverständnis oder sonstigen rechtswidrigen, aber nicht terroristisch motivierten Gründen in Flugverbotszonen einfliegen. Als einzig erfolgversprechend identifizierter Lösungsweg für ein zuverlässiges Detektions- und Abwehrsystem wurde im Projekt ein multimodaler Ansatz verfolgt. So detektiert der AMBOS-Demonstrator Bedrohungen aus dem Luftraum über vier unterschiedliche Sensormodalitäten: Funk, Akustik, Elektrooptik/Infrarot und Radar. Ziel der im Rahmen des Projekts vom Fraunhofer FKIE entwickelten Sensordatenfusion war es, die Vorteile der einzelnen Sensoriken durch eine Kombination von Algorithmen zu verstärken und die Nachteile zu eliminieren. Es gelang: Die Detektionsrate erhöhte sich bei deutlich verminderter Falschalarmrate.

Sensordaten werden zusammengefasst

Gemäß Systemarchitektur werden die fusionierten Sensordaten anschließend zu einem ergonomisch gestalteten Lagebild zusammengesetzt. Das Bild unterstützt die Anwender bei der Entscheidung über die je nach Situation und Grad der Bedrohung auszuwählende aktive, verhältnismäßige Maßnahme der Intervention. Die Optionen reichen hier vom Stören der Funkfernsteuerung, Satellitennavigation oder Bordelektronik bis hin zum Abfangen der Drohne mittels eines Fangnetzes.

Damit die Anwender diese Entscheidungen künftig auf einer rechtssicheren Grundlage fällen können, wurden im Rahmen projektbegleitender Forschung auch rechtliche und ethische Aspekte zur Drohnenabwehr untersucht. Zahlreiche „weiße Flecke“ wurden hierbei aufgedeckt, für die das bestehende Regelwerk noch keinen verbindlichen Rahmen vorgibt. Der Gesetzgeber ist aufgefordert, entsprechend nachzuregulieren.

Mit intensiver Evaluierung und anschließender Demonstration vor zahlreichen Besuchern aus dem Kreis der deutschen Sicherheitsbehörden in Mosbach im Mai 2019 wurden die Möglichkeiten und Grenzen von AMBOS im Experiment untersucht. Dabei spielen die unterschiedlichen Sensoren eine entscheidende Rolle im Einsatz für ein zuverlässiges Drohnenabwehrsystem. Die einzelnen Sensortypen stellten ihre Stärken unter Beweis, offenbarten jedoch auch weniger optimale Einsatzmöglichkeiten. Insgesamt wiesen jedoch fast alle der im Rahmen von AMBOS entwickelten oder weiterentwickelten Komponenten im Zusammenspiel mit dem Kernsystem aus Datenfusion, Lagedarstellung und Entscheidungsunterstützung gute Performanz auf.

Der produktnahe Demonstrator zeigt, dass über offene Schnittstellen sich verschiedene Sensoren und Effektoren anschließen lassen. Um den Demonstrator in ein funktionierendes, kommerzielles Produkt zu überführen, müssen die Komponenten noch verbessert werden.

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