KI-Drohnen

Die Aufgabe

Das Embedded und Computer Vision Team von Chudovo war an der Entwicklung eines Drohnensystems beteiligt, bei dem die zentrale Steuerung und Intelligenz direkt an Bord der Drohne abläuft. Die Parameter werden über die mobile Anwendung konfiguriert und Befehle werden auch per Fernzugriff gesteuert. Wichtige Eckpunkte der Bordprogrammierung:

• In der ersten Phase wurden Drohnen von Grund auf mit der erforderlichen Hardwarekonfiguration zusammengebaut.
• Flugcontroller-Schicht – Ardupilot (läuft in C++ und kommuniziert über MAVLink).
• KI-basiertes Modul (Yolo + Python) läuft auf dem Linux-Bordcomputer (Raspberry Pi) und wird über Bluetooth mit Kamera, Flugcontroller und Android-App verbunden.
• Die mobile Kotlin-Anwendung dient als Kontrollpanel und verbindet sich über das Bluetooth SDK mit dem Board-Linux.

Funktionsweise der KI-Drohnen:

• Die KI-fähige Kampfdrohne wird zu Beginn über die mobile Anwendung programmiert.
• Der Drohnenpilot legt die Abflugregion und den Suchradius fest und priorisiert Ziele (z. B. Infanterie, Fahrzeuge, Panzer, Artillerie).
• Die KI-Drohne fliegt die vom Bediener festgelegte Strecke ab (es können ein Endpunkt oder mehrere Punkte bestimmt werden).
• Die Drohne bewegt sich entlang der Route im vorgegebenen Gebiet und sucht nach Zielen.
• Je nach dem festgelegten Ziel erfüllt die Drohne ihre Aufgabe. Mögliche Einsätze sind die Landung an einem vorgegebenen Ort, Abwurf oder Angriff auf ein Objekt, Suche + Angriff.

Dies erfolgt sowohl mit als auch ohne GPS (im GPS-losen Modus verwendet man ein inertiales Navigationssystem auf Basis von Kompass, IMU (Inertial Measurement Unit), Barometer, Entfernungsmesser und Kamera). Im Flugmodus ohne GPS ist die Drohne nicht von elektronischer Kriegsführung (EW) beeinträchtigt.

Die KI-Drohne navigiert mithilfe einer Kamera, deren Daten an den Prozessor übertragen werden und so werden auch die Umgebungsdetails erkannt.
Die KI-Drohne kann Aufgaben in unterschiedlichen Höhenlagen und Wetterbedingungen erledigen und ist mit einer Ausweichfunktion versehen.
Die Drohne kann entweder als FPV-Gerät vom Operator gesteuert oder als KI-Drohne komplett autonom von der künstlichen Intelligenz gesteuert werden.
Drohnen können präzise Angriffe auf eine Entfernung von bis zu 20 Kilometern ausführen.

Die mobile App zur Verwaltung der KI-Drohnen und Missionen enthält folgende Funktionen:

• Autorisierung/Authentifizierung
• Verzeichnis mit allen verbundenen Drohnen (inkl. Eigenschaften jeder Drohne)
• Hinzufügen/Bearbeiten/Löschen von Drohnen
• Modul zur Routenerstellung für Kampfeinsätze durch manuelle Koordinateneingabe oder Auswahl von Zonen auf der Karte
• Routeneinstellungen mit Spezifikationen
• Drohnen-Testmodus
• Protokollierung der Drohnen-Aktivitäten
• Abbruch der Einsätze direkt über die App

Teamaufstellung von Chudovo im KI-Drohnen-Projekt:

• Softwareentwickler für Python/Unix (Drohnen-Ebene)
• Softwareentwickler für Python und Android/Kotlin
• KI-Entwickler
• Ingenieur für Montage, Löten und Testen

Alle Ingenieure haben ausreichende Erfahrung in der Embedded Entwicklung.