MBF Group IRYDA+ SPACE Z1
IRYDA+ SPACE Z1 ist ein in der Entwicklung befindliches Konzept für ein unbemanntes Flugsystem der neuen Generation, das den autonomen Betrieb von UAVs mit Satellitenkommunikation, störungsunempfindlicher Navigation, einer Datenverarbeitung an Bord sowie der Fähigkeit zur Zusammenarbeit mit anderen Luftplattformen und Orbital-Systemen.
IRYDA+ SPACE Z1 wird als nächste Phase des Technologieprogramms IRYDA+ entwickelt. Das Projekt soll die Erfahrungen nutzen, die bei der Entwicklung der Plattform IRYDA+ X1 gesammelt wurden, seine angestrebte Architektur sieht jedoch einen wesentlich breiteren Anwendungsbereich vor – einschließlich der Kommunikation jenseits der klassischen Funkreichweite, der Integration mit Satellitendiensten, der autonomen Datenverarbeitung sowie der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Ausfall herkömmlicher Navigations- und Kommunikationsquellen.
Satellitenkommunikation
Geplante Kommunikation außerhalb der klassischen terrestrischen Reichweite
resiliente Navigation
Entwicklung einer störungsresistenten Navigationsarchitektur
On-Board-Verarbeitung
die geplante lokale Datenverarbeitung und -analyse auf der Plattform
Systemarchitektur
Integration von UAVs, bodengestützter Infrastruktur und Satellitendiensten
IRYDA+ SPACE Z1 befindet sich derzeit in der Konzept- und Entwicklungsphase. Die vorgestellten Funktionen beschreiben die geplante technologische Ausrichtung des Projekts und stellen keine Spezifikation des fertigen Produkts dar.
Von der UAV-Plattform zum Multidomänen-System
Die IRYDA+ SPACE Z1 ist nicht als einzelne Drohne mit erhöhter Reichweite konzipiert. Ziel des Programms ist es, eine Architektur zu schaffen, in der eine unbemannte Luftplattform mit der bodengestützten Infrastruktur, Satellitensystemen, externen Datenquellen sowie anderen autonomen Plattformen zusammenarbeiten kann.
Dieser Ansatz ermöglicht den Aufbau eines Systems, das für den Einsatz in weitläufigen Gebieten ausgelegt ist, die außerhalb der direkten Reichweite des Betreibers und klassischer terrestrischer Kommunikationsmittel liegen.
SATCOM
Geplante Möglichkeit der Nutzung der Satellitenkommunikation für die Datenübertragung, Telemetrie sowie den Informationsaustausch mit dem Bodensystem.
Resiliente Navigation
Die Entwicklung einer störungsresistenten Navigation sowie die eingeschränkte Verfügbarkeit klassischer GNSS-Signale.
Edge-KI
Die Verarbeitung ausgewählter Daten erfolgt direkt an Bord der Plattform, ohne dass der gesamte Datenstrom ständig an den Bediener übertragen werden muss.
Autonome Mission
Fortgeschrittene Planung und Durchführung von Einsätzen bei minimalem Bedarf an laufender Eingriffe seitens des Bedieners.
Multi-UAV
Eine Architektur, die für die Zusammenarbeit mehrerer unbemannter Plattformen ausgelegt ist, die koordinierte Aufgaben ausführen.
Integration externer Daten
Die Möglichkeit einer künftigen Integration mit Satellitendaten, Beobachtungssystemen und anderen Informationsquellen.
SPACE bedeutet nicht, einen eigenen Satelliten zu bauen
Das Programm IRYDA+ SPACE Z1 sieht nicht vor, zunächst mit dem Bau eigener Satelliten zu beginnen. In der ersten Phase bedeutet „SPACE“ in erster Linie die Nutzung bestehender und künftiger Weltrauminfrastruktur als Bestandteil eines größeren unbemannten Systems.
Das Projekt sieht eine Analyse der Möglichkeiten vor, kommerzielle und institutionelle Satellitendienste für Kommunikation, Ortung, Erdbeobachtung, Datenübertragung sowie zur Erhöhung der operativen Ausfallsicherheit autonomer Plattformen zu nutzen.
Langfristig könnte der IRYDA+ SPACE Z1 zu einem Bestandteil eines Ökosystems werden, das unbemannte Luftfahrzeuge, Bodensysteme, Höhenplattformen und die Infrastruktur im Orbit miteinander verbindet.
Satellitenkommunikation – SATCOM
Einer der wichtigsten Entwicklungsschwerpunkte des IRYDA+ SPACE Z1 ist die Möglichkeit, Satellitenkommunikation zu nutzen. Bei klassischen UAV-Systemen wird die Übertragungsreichweite weitgehend durch die Leistungsfähigkeit der bodengestützten Funkverbindung, die Geländebeschaffenheit sowie die Entfernung zum Ground Control System begrenzt.
Die Einführung von SATCOM kann die Durchführung ausgewählter Operationen außerhalb der direkten Reichweite der bodengestützten Kommunikationsinfrastruktur ermöglichen und die Flexibilität bei der Nutzung des Systems erhöhen.
Geplante Einsatzbereiche von SATCOM
- Übertragung von Telemetriedaten,
- Übermittlung des Plattformstatus und der Missionsparameter,
- Datenaustausch mit dem Ground Control System,
- Aktualisierung ausgewählter Missionsparameter,
- Datenübertragung von Sensoren,
- Koordination von Plattformen, die sich außerhalb der klassischen Funkreichweite befinden,
- Aufbau einer redundanten Kommunikationsarchitektur,
- Kompatibilität mit künftigen Satellitenkommunikationssystemen mit geringen Verzögerungen.
Resistenz gegen GNSS-Ausfälle
Moderne autonome Systeme dürfen den gesamten Navigationsprozess nicht ausschließlich auf eine einzige Datenquelle stützen. Eine Störung oder ein Ausfall des GNSS-Signals kann die Leistungsfähigkeit einer herkömmlichen unbemannten Plattform erheblich einschränken.
Daher ist einer der Schwerpunkte von IRYDA+ SPACE Z1 die Entwicklung einer „Resilient Navigation“-Architektur, in der Informationen aus verschiedenen Sensoren und Quellen kombiniert werden können, um möglichst stabile Navigationsdaten zu gewährleisten.
- GNSS als eine von vielen Datenquellen,
- Trägheitssysteme,
- Auswertung der Daten von Bordsensoren,
- Navigation auf der Grundlage von Bildmaterial und Geländemerkmalen,
- Zusammenführung von Navigationsdaten,
- Mechanismen zur Erkennung von Anomalien und zum Verlust der Signalgültigkeit,
- Ausbau der Betriebsfähigkeit in Umgebungen mit gestörter oder eingeschränkter GNSS-Verfügbarkeit.
Edge-KI – Intelligenz vor Ort
In der Architektur von IRYDA+ SPACE Z1 soll die Datenverarbeitung direkt auf der Plattform eine wesentliche Rolle spielen. Anstatt alle Daten an die Bodenstation zu übermitteln, können ausgewählte Informationen lokal durch den Bordcomputer analysiert werden.
Eine solche Lösung kann den Bedarf an Bandbreite verringern, die Reaktionszeiten verkürzen und es der Plattform ermöglichen, bestimmte Entscheidungen im Rahmen vorab festgelegter Regeln autonom zu treffen.
Bildanalyse
Automatische Analyse ausgewählter Beobachtungsdaten, ohne dass das gesamte Material an den Bediener übermittelt werden muss.
Auswahl von Informationen
Es werden in erster Linie Daten übertragen, die vom System als für die jeweilige Mission relevant eingestuft werden.
Autonome Reaktionen
Die Möglichkeit, vorab definierte Reaktionen auf bestimmte Ereignisse oder Änderungen der Einsatzbedingungen auszuführen.
Integration mit der Satellitenbeobachtung
Ein weiterer möglicher Entwicklungsschwerpunkt des Programms ist die Integration von UAVs mit Daten aus Erdbeobachtungssystemen. Die unbemannte Plattform könnte in Zukunft Satellitendaten als zusätzliche Informationsquelle bei der Planung und Aktualisierung von Missionen nutzen.
Auch das umgekehrte Szenario ist möglich: Das Satellitensystem identifiziert ein Gebiet, das einer genaueren Beobachtung bedarf, und die UAV-Plattform wird entsandt, um eine detaillierte Aufklärung in geringerer Höhe durchzuführen.
Beobachtung
Daten von Satelliten, bodengestützten Sensoren oder anderen Plattformen zeigen das Untersuchungsgebiet an.
Planung
Das System bereitet eine Aufgabe für die unbemannte Plattform vor oder aktualisiert diese.
UAV-Einsatz
IRYDA+ SPACE Z1 führt eine detaillierte Beobachtung des angegebenen Gebiets durch.
Analyse
Die Daten werden auf der Plattform, im Ground Control System oder in einer externen Analyseumgebung ausgewertet.
HAPS-Plattformen und die Zwischenschicht
In Zukunft könnten zwischen klassischen UAVs und Satelliten auch HAPS-Plattformen – High Altitude Platform Systems – zum Einsatz kommen. Es handelt sich um Luftfahrzeuge, die in sehr großen Höhen operieren und als Kommunikationsrelais, Sensoren oder Bestandteile eines verteilten Beobachtungssystems fungieren können.
IRYDA+ SPACE Z1 soll so konzipiert werden, dass in späteren Entwicklungsphasen auch eine Integration in eine solche Infrastruktur möglich ist.
Die mehrschichtige Architektur von IRYDA+ SPACE
Das Zielkonzept sieht eine Zusammenarbeit auf vielen Ebenen des Systems vor – von Plattformen in Bodennähe bis hin zur Infrastruktur im Orbit.
- Ground Layer – Betreiber, Ground Control System, Analysezentren und Bodeninfrastruktur,
- UAV-Ebene – autonome IRYDA+-Plattformen, die Aufgaben vor Ort ausführen,
- HAPS Layer – potenzielle Kommunikations- und Beobachtungsplattformen in großer Höhe,
- Satellitenebene – Kommunikation, Navigation, Erdbeobachtung sowie Bereitstellung zusätzlicher Daten,
- Data Layer – Software, künstliche Intelligenz, Datenverarbeitung und Missionsmanagement.
Ein System, das für den plattformübergreifenden Betrieb ausgelegt ist
Die bei der Entwicklung von IRYDA+ X1 gesammelten Erfahrungen, insbesondere im Hinblick auf die Überwachung mehrerer Plattformen durch einen einzigen Betreiber, sollen als Grundlage für die weitere Entwicklung der Multiplattform-Architektur dienen.
Im Falle von SPACE Z1 bedeutet dies die Möglichkeit einer künftigen Zusammenarbeit von Plattformen an verschiedenen Standorten, die unterschiedliche Kommunikationskanäle nutzen und Teile einer gemeinsamen Mission erfüllen.
Eine Mission – viele Datenquellen
Das Zielsystem sollte nicht von einem einzigen Sensor, einer einzigen Plattform oder einem einzigen Kommunikationskanal abhängig sein.
Die Informationen können von UAVs, anderen Luftplattformen, bodengestützter Infrastruktur, Satellitensystemen sowie externen Datenbanken stammen. Die Aufgabe der Software besteht darin, diese Informationen zu einem einheitlichen Lagebild zusammenzufassen, das dem Bediener zur Verfügung steht.
Mögliche Anwendungsbereiche
- Überwachung ausgedehnter Gebiete,
- Grenzschutz und Schutz kritischer Infrastrukturen,
- Beobachtung schwer zugänglicher Gebiete,
- Meeres- und Küstenüberwachung,
- Krisenmanagement,
- Bewertung der Auswirkungen von Naturkatastrophen,
- Überwachung von Bränden und Umweltgefahren,
- Überwachung der Energie- und Verkehrsinfrastruktur,
- Unterstützung bei der Erkennung und der Entwicklung des Situationsbewusstseins,
- Einsätze, die eine Kommunikation außerhalb der herkömmlichen Funkreichweite erfordern,
- Erprobung autonomer und plattformübergreifender Technologien,
- Integration von UAV- und Erdbeobachtungsdaten.
Geplante technologische Architektur
Autonomes Flugsystem
System zur Steuerung und autonomen Ausführung geplanter Aufgaben.
Satellitenkommunikation
Kommunikationsmodule, die die Integration in ausgewählte Satellitendienste ermöglichen.
Resiliente Navigation
Zusammenführung mehrerer Datenquellen, um die Abhängigkeit von einem einzelnen Navigationssystem zu verringern.
On-Board-Computing
Ein Bordcomputer, der für die Datenverarbeitung und die Ausführung autonomer Algorithmen vorgesehen ist.
Auftragsmanagement
Eine Software zur Planung und Verwaltung komplexer Einsätze.
Sichere Datenarchitektur
Entwicklung einer robusten, mehrkanaligen Architektur für den Datenaustausch und die Datenverarbeitung.
IRYDA+ SPACE Z1 – Geplanter Entwicklungsfahrplan
Konzept
Definition der Systemarchitektur, der Schlüsselfunktionen und der möglichen Technologiepartner.
Integration
Integration ausgewählter Kommunikations-, Navigations-, Rechen- und Sensortechnologien.
Demonstrationsmodell
Erstellung und Erprobung einer Demonstrationskonfiguration, mit der die wichtigsten Funktionen des Systems überprüft werden können.
Operative Entwicklung
Weitere Tests, Ausbau der Autonomie, Integration externer Systeme und Vorbereitung auf künftige Implementierungen.
Aktueller Stand des Projekts
IRYDA+ als langfristiges Technologieprogramm
IRYDA+ X1 ist die erste Komponente des Programms, die in der Praxis umgesetzt wird. IRYDA+ SPACE Z1 steht für eine neue Stufe technologischer Ambitionen – die Verbindung autonomer unbemannter Systeme mit Lösungen, die für die moderne Raumfahrtbranche charakteristisch sind.
Die Entwicklung des Programms soll schrittweise erfolgen, und zwar durch Technologiepartnerschaften, Forschungs- und Entwicklungsprojekte, Demonstrationsvorhaben sowie die Integration verfügbarer Technologien. Das Ziel besteht nicht darin, alle Komponenten selbst zu entwickeln, sondern eine Architektur zu schaffen, die es ermöglicht, die besten verfügbaren Lösungen in ein einziges skalierbares System zu integrieren.
Technologiepartnerschaften
Die Umsetzung des Projekts IRYDA+ SPACE Z1 erfordert die Zusammenarbeit mit Akteuren, die über spezielle technologische Kompetenzen verfügen. Die MBF Group S.A. beabsichtigt, das Projekt in einer Form weiterzuentwickeln, die für industrielle, wissenschaftliche und internationale Kooperationen offen ist.
Raumfahrt und Satelliten
Satellitenbetreiber, Hersteller von Endgeräten sowie Unternehmen, die Kommunikations- und Erdbeobachtungssysteme entwickeln.
UAV & Luft- und Raumfahrt
Hersteller von Flugzeugplattformen, Avioniksystemen, Sensoren und Bordausrüstung.
KI & Software
Partner, die sich mit künstlicher Intelligenz, Datenanalyse, Autonomie und Missionsmanagement-Software befassen.
Navigation
Unternehmen, die Technologien in den Bereichen GNSS, INS, visuelle Navigation und multisensorische Datenfusion entwickeln.
Telekommunikation
Partner, die sichere Kommunikationssysteme, BLOS-Kommunikation und Mehrkanallösungen entwickeln.
Forschung und Entwicklung
Hochschulen, Forschungsinstitute, Technologiezentren sowie Partner, die an gemeinsamen F&E-Projekten interessiert sind.
Wir laden Sie herzlich zur Zusammenarbeit bei IRYDA+ SPACE Z1 ein
Die MBF Group S.A. lädt Technologiepartner, Satellitenbetreiber, Komponentenhersteller, Forschungsinstitute, Hochschulen, Systemintegratoren sowie Unternehmen aus dem Luft- und Raumfahrtsektor, die an der Mitgestaltung der nächsten Phase des IRYDA+-Programms interessiert sind, zu Gesprächen ein.
Unser besonderes Interesse gilt Technologien in den Bereichen Satellitenkommunikation, ausfallsichere Navigation, GNSS, Sensorfusion, Edge-KI, Onboard-Computing, Erdbeobachtung, HAPS, sichere Datenübertragung sowie autonome plattformübergreifende Systeme.
IRYDA+ SPACE Z1 befindet sich derzeit in der Konzept- und Entwicklungsphase. Die dargestellten Informationen beschreiben die geplanten technologischen Ausrichtungen und die potenzielle Systemarchitektur. Sie stellen weder eine technische Spezifikation des Endprodukts noch eine Zusicherung hinsichtlich der Verfügbarkeit einzelner Funktionen dar. Die Parameter, die Konfiguration, der Umfang der Integration sowie der Zeitplan des Projekts werden im Zuge des Fortschritts der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten und der Weiterentwicklung der Zusammenarbeit mit den Technologiepartnern festgelegt.
