Mitentwicklung einer sicheren Hard- und Softwareplattform für Drohnen
Auf einen Blick
- Projektleiter/in : Sven Stefan Krauss
- Projektteam : Benjamin Contreras, Carmen Frischknecht, Monika Ulrike Reif, Christoph Senn
- Projektvolumen : CHF 15'000
- Projektstatus : abgeschlossen
- Drittmittelgeber : Innosuisse (Innoscheck)
Beschreibung
Drohnen, fachlich Unmanned Aerial Systems, kurz UAS genannt,
sind unbenannte Flugobjekte, die meist ferngesteuert sind. Meist
kennt man sie als Spielzeug, aber auch der kommerzielle Einsatz
wird immer interessanter, sei es in der Landwirtschaft, als
Lieferdrohne oder als Inspektionsgerät. Da diese Geräte bei
Fehlfunktion oder Fehlbedienung auch Personen in der Luft und am
Boden gefährden können, braucht es entsprechende
Sicherheitskonzepte. Moderne UAS arbeiten zunehmend autonom, so
dass auch innovative Analysemethoden gefordert sind, um die
Sicherheitsanforderungen an solche UAS zu ermitteln und
nachzuweisen.
Weltweit und in Europa sind Bestrebungen im Gange, regulatorische
Anforderungen an UAS zu formulieren. So arbeitet die Europäische
Agentur für Flugsicherheit EASA an dem Entwurf entsprechender
Anforderungen für verschiedene Klassen und Kategorien von UAS. So
gelten für leichte Spielzeugdrohnen andere Anforderungen und
Einsatzbeschränkungen als für schwere UAS im kommerziellen Einsatz.
Kern hierbei ist die Verwendung der Analysetechnik «SORA» (Specific
Operational Risk Assessment), welche die Risiken durch den
geplanten Einsatz eines UAS für Personen, Gütern in Luft und am
Boden abschätzt und Anforderungen an das verwendete Fluggerät
stellt.
Der Schwerpunkt Sicherheitskritische Systeme (SKS) am Institut für
Angewandte Mathematik und Physik unterstützt die Firma Auterion AG
in Zürich im Rahmen eines Innovationschecks der Innosuisse dabei,
den aktuellen Stand der Regulierung und der regulatorischen Trends
zu ermitteln. Die Firma Auterion AG entwickelt ein Open Source
Softwareframework, welches in vielen kommerziellen AUS Verwendung
findet. Da die Analysetechnik SORA aus der Sicht des
Drohnenoperators arbeitet, ist sie nur bedingt für Hersteller von
UAS geeignet. Deshalb hat das Team des SKS mit Hilfe einer
vorläufigen Sicherheitsanalysetechnik «System-Theoretic Process
Analysis», kurz STPA, Anforderungen für die Sicherheit hinsichtlich
Safety (Schutz von Personen) und Security (Schutz vor böswilligen
Personen) ermittelt. Dabei wurde ein Referenzdesign herangezogen,
dass in den geplanten europäischen Luftraum für unbenannte Systeme,
dem sogenannten Uspace, integriert werden soll. Ein Teil der
Ergebnisse wurden an der 2018 European STAMP Workshop and
Conference in Amsterdam präsentiert.