DE102005002278A1

DE102005002278A1 - Method of monitoring land or terrain and determining dangers from an unmanned aircraft using a camera

Info

Publication number: DE102005002278A1
Application number: DE200510002278
Authority: DE
Inventors: Bernhard Trosky
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2006-07-27

Abstract

The method involves the aircraft (10) flying a flight path in a territory where danger is possible or cannot be excluded. The camera (14) continuously records successive first images of the area of terrain. The aircraft then flies the same path at least one more time and continuously records successive second images which are compared with the first images. The aircraft has a transmitter which sends an alarm signal to a base station having a receiver (72) and an image recorder (40) if a second image substantially differs from a first image indicating a dangerous situation. Independent claims also cover an aircraft for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Geländeüberwachung und zum Feststellen einer Gefahrensituation in dem überwachten Gelände, sowie ein unbenanntes Fluggerät zur Durchführung dieses Verfahrens.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 for site monitoring and determining a hazardous situation in the monitored Terrain, and an unnamed aircraft to carry out this procedure.

Die Geländeüberwachung erfolgt bislang beispielsweise mittels bemannter Flugzeuge bzw. Hubschrauber. Flugzeuge und Hubschrauber benötigen jedoch eine Mannschaft. Um eine solche Mannschaft einzusparen, wurden zur Geländeüberwachung und zum Feststellen einer Gefahrensituation in dem überwachten Gelände auch bereits unbemannte Fluggeräte vorgeschlagen. Diese unbemannten Fluggeräte weisen eine Kameraeinrichtung auf, die im sichtbaren oder im infraroten Wellenbereich Aufnahmen macht, deren Bilddaten mittels eines am Fluggerät vorgesehen Senders an eine Bodenstation übertragen werden. Die Bodenstation ist mit einem Monitor ausgerüstet, der von einem Beobachter permanent überwacht wird, um eine entsprechende Gefahrensituation feststellen zu können. Ein solcher Beobachter kann jedoch nur eine gewisse Zeit lang den Monitor aufmerksam beobachten, d. h. nach einer längeren Beobachtungszeit ist nicht auszuschließen, dass von dem Beobachter eine vom unbemannten Fluggeräte festgestellte Gefahrensituation übersehen wird.The site monitoring So far, for example, by means of manned aircraft or helicopters. Airplanes and helicopters need but a team. To save such a team, were for site surveillance and determining a hazardous situation in the monitored terrain even unmanned aerial vehicles proposed. These unmanned aerial vehicles have a camera device, taking pictures in the visible or in the infrared waveband, their image data by means of a transmitter provided on the aircraft to a Transmitted ground station become. The ground station is equipped with a monitor that permanently monitored by an observer is to be able to determine a corresponding dangerous situation. Such a However, observers can only pay attention to the monitor for a certain amount of time watch, d. H. after a longer one Observation time can not be ruled out by the observer one from unmanned aerial vehicles overlooked identified dangerous situation becomes.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und ein dafür vorgesehenes unbemanntes Fluggerät zu schaffen, wobei es nicht erforderlich ist, dass ein Beobachter einen Monitor der Bodenstation dauernd beobachtet, so dass ein ungewolltes Übersehen einer festgestellten Gefahrensituation ausgeschlossen ist.In Knowledge of these circumstances, the invention is based on the object a method of the type mentioned and an unmanned for this purpose aircraft It does not require an observer observed a monitor of the ground station constantly, so that an unintentional overlook an identified dangerous situation is excluded.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 12 gekennzeichnet.These Task is procedurally by the Characteristics of claim 1 solved. Preferred developments of the method according to the invention are in the claims 2 to 12 marked.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gegenständlich mit einem unbemannten Fluggerät gelöst, wie es im Anspruch 13 beansprucht ist. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fluggerätes sind in den Ansprüche 14 bis 19 gekennzeichnet.The The object underlying the invention is objectively with an unmanned aerial vehicle solved, as claimed in claim 13. Preferred training or further education the aircraft according to the invention are in claims 14 marked 19.

Mit der Erfindung ist in vorteilhafter Weise eine autonome Überwachung eines Geländestreifens möglich, um in diesem Geländestreifen eine mögliche Gefahrensituation festzustellen. Dadurch, dass erfindungsgemäß an die Bodenstation ein Alarmsignal gesendet wird, wenn das unbemannte Fluggerät im überwachten Geländestreifen eine Gefahrensituation feststellt, ist es in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, dass ein Beobachter einen Bildschirm an der Bodenstation ständig zu beobachten, sondern nur wenn an der Bodenstation ein entsprechendes Alarmsignal ankommt, d.h. an der Bodenstation ein Alarm ausgelöst wird. Bei diesem Alarm handelt es sich vorzugsweise um einen akustischen Alarm, der durch einen optischen Alarm unterstützt sein kann.With the invention is advantageously autonomous monitoring a terrain strip possible, around in this terrain strip a possible Determine danger situation. Due to the fact that according to the invention to the Ground station an alarm signal is sent when the unmanned aerial vehicle in the supervised strip of land a dangerous situation, it is not in an advantageous manner Requires an observer to have a screen at the ground station constantly to observe, but only if at the ground station a corresponding Alarm signal arrives, i. an alarm is triggered at the ground station. This alarm is preferably an audible alarm, which can be supported by an optical alarm.

Erfindungsgemäß überfliegt das unbemannte Fluggerät einen bestimmten Geländeabschnitt, in dem eine Gefahrensituation zu erwarten oder nicht auszuschließen ist, entlang einer Flugbahn und nimmt mit seiner Kameraeinrichtung kontinuierlich, d.h. kontinuierlich aufeinanderfolgend, Erstbilder des Geländeabschnittes auf, deren Bilddaten dann eine Vergleichsbasis bilden. Das unbemannten Fluggerät überfliegt den besagten Geländeabschnitt erneut mindestens einmal bzw. wiederholt entlang der gleichen Flugbahn und nimmt dabei kontinuierlich, d.h. kontinuierlich aufeinanderfolgend Zweitbilder des Geländeabschnittes auf, deren Bilddaten mit den die Vergleichsbasis bildenden Bilddaten der Erstbilder verglichen werden. Das unbemannte Fluggerät weist einen Sender auf, der an eine einen Empfänger und eine Bildaufzeichnungseinrichtung aufweisende Bodenstation ein Alarmsignal sendet, wenn die Bilddaten eines Zweitbildes sich von den Bilddaten der Erstbilder – der Gefahrensituation entsprechend – wesentlich unterscheiden.Overflight in accordance with the invention the unmanned aerial vehicle a certain area section, in which a dangerous situation can be expected or can not be ruled out, along a trajectory and continuously decreases with its camera means, i. continuously consecutive, first pictures of the terrain section whose image data then form a basis of comparison. The unmanned Aircraft overflows the said terrain section again at least once or repeated along the same trajectory and takes continuously, i. continuously consecutive Secondary pictures of the terrain section on, their image data with the basis of comparison forming image data the first images are compared. The unmanned aerial vehicle has a Transmitter, which is connected to a receiver and an image recorder ground station sends an alarm signal when the image data of a second image of the image data of the first images - the dangerous situation accordingly - essential differ.

Bei dem genannten Geländeabschnitt kann es sich um einen Geländeabschnitt entlang einer Staatsgrenze, um eine Wasserfläche oder dergleichen handeln. Im ersteren Falle kann die Erfindung also beispielsweise beim Bundesgrenzschutz zur autonomen Grenzüberwachung eingesetzt werden. Im letzteren Falle kann es sich um eine Gewässerüberwachung durch eine Umweltschutzbehörde oder dergleichen handeln. Desgleichen ist erfindungsgemäß bspw. eine Verkehrsüberwachung oder ein Objektschutz möglich. Bei den Streitkräften kann die Erfindung zur Aufklärung, zum Objektschutz, zum Sensieren von ABC-Kampfstoffen usw. zur Anwendung gelangen.at the said area section it can be a terrain section along a national border, to act on a water surface or the like. In the former case, the invention can thus, for example, the Federal Border Police for autonomous border surveillance be used. In the latter case, it may be a water monitoring by an environmental protection agency or the like. Likewise, according to the invention, for example. a traffic monitoring or object protection possible. In the armed forces can the invention be used to elucidate, for the protection of objects, for the detection of ABC-agents etc. reach.

Zweckmäßig ist es, wenn das ein GPS (Global Positioning System) aufweisende unbemannte Fluggerät mit dem Alarmsignal auch Positionsdaten des Ortes der Gefahrensituation an die Bodenstation sendet. Damit ist unverzüglich eine Feststellung einer Gefahrensituation nach Art und Lage möglich.Is appropriate if the unmanned aerial vehicle having a GPS (Global Positioning System) with the Alarm signal also position data of the location of the dangerous situation sends to the ground station. This is an immediate determination of a Danger situation possible according to type and location.

Das unbemannte Fluggerät kann mittels eines Autopiloten autonom gesteuert werden. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, dass das Fluggerät ferngesteuert wird.The unmanned aerial vehicle can be autonomously controlled by means of an autopilot. One on the possibility is, for example, that the aircraft is remotely controlled.

Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das unbemannten Fluggerät vorzugsweise einen Rechner mit einem Speicher auf, wobei der Speicher zum Speichern der Bilddaten stationärer Erstbilder als Vergleichsbasis und der Rechner zum Vergleichen der Bilddaten der Zweitbilder mit den Bilddaten der Erstbilder und zum Auslösen eines Alarmsignals an die Bodenstation vorgesehen ist, wenn sich die Bilddaten der Zweitbilder, der in den Rechner einprogrammierten Gefahrensituation entsprechend, wesentlich von den Bilddaten der Erstbilder unterscheiden. Derartige stationäre Erstbilder werden beispielsweise bei der oben erwähnten autonomen Grenzüberwachung, bei der Gewässerüberwachung, beim Objektschutz oder dergleichen verarbeitet. Bei der Verkehrsüberwachung oder dergleichen ist es bevorzugt, wenn das unbemannte Fluggerät einen Rechner mit einem Speicher aufweist, wobei der Speicher zum Speichern der Bilddaten dynamische Erstbilder als Vergleichsbasis und der Rechner zum Vergleich der Bilddaten der Zweitbilder mit den Bilddaten der Erstbilder und zum Auslösen eines Alarmsignals an die Bodenstation vorgesehen ist, wenn sich die Bilddaten der Zweitbilder, der in den Rechner einprogrammierten Gefahrensituation entsprechend, wesentlich von den Bilddaten der Erstbilder unterscheiden. Solange nämlich der Verkehr entlang einer überwachten Straße fließt, werden dynamische Erstbilder aufgenommen. Kommt der Verkehr beispielsweise unfallbedingt zum Stehen, so werden die entsprechenden Zweitbilder aufgenommen und festgestellt, dass sich diese von den Bilddaten der Erstbilder wesentlich unterscheiden, so dass ein Alarm ausgelöst wird.to Realization of the method according to the invention indicates the unmanned aerial vehicle Preferably, a computer with a memory, wherein the memory for storing the image data of stationary first images as comparison basis and the computer for comparing the image data of the second images with the Image data of the first images and for triggering an alarm signal to the Ground station is provided when the image data of the second images, the danger situation programmed into the computer, significantly different from the image data of the first images. such stationary Erstbilder are for example in the above-mentioned autonomous Border surveillance, in the case of water monitoring, when object protection or the like processed. In traffic monitoring or the like, it is preferable if the unmanned aerial vehicle has a Computer having a memory, wherein the memory for storing the image data dynamic Erstbilder as basis of comparison and the computer for comparing the image data of the second images with the image data of Erstbilder and to trigger a Alarm signal is provided to the ground station when the image data the secondary pictures, the danger situation programmed into the computer Accordingly, significantly different from the image data of Erstbilder. For as long as that the traffic along a supervised Street flows, Dynamic first images are recorded. If the traffic comes for example To stop due to an accident, the corresponding secondary pictures become recorded and found that these are from the image data the Erstbilder substantially different, so that an alarm is triggered.

Bei der Verarbeitung stationärer Erstbilder kann als Kameraeinrichtung eine Kamera für sichtbares Licht und/oder eine Infrarotkamera verwendet werden. Bei der Verarbeitung dynamischer Erstbilder kann als Kameraeinrichtung ein Radargerät verwendet werden, um den Radardopplereffekt auszunutzen.at the processing of stationary Erstbilder can as camera equipment a camera for visible Light and / or an infrared camera can be used. While processing dynamic first images can be used as a camera device, a radar device be used to exploit the radar coupler effect.

Wie bereits erwähnt worden ist, kann an der Bodenstation ein Empfänger mit einem Monitor und einer Alarmeinrichtung verwendet werden. Desgleichen ist es möglich, dass ein mit einer Bekämpfungseinrichtung wirkverbundener Empfänger verwendet wird. Bei einem Verfahren der zuletzt genannten Art geht es beispielsweise darum, ein Feldlager zu schützen, indem das unbemannte Fluggerät das Feldlager umkreist oder eine bestimmte Strecke, in deren Nähe eine Gefahrensituation vermutet wird, wiederholt entlang der gleichen Flugbahn abfliegt und bei Erkennen einer Gefahrensituation unverzüglich die Bekämpfungseinrichtung, bei der es sich z.B. um einen Haubitze handelt, nach vorheriger Überprüfung, zur Auslösung bringt.As already mentioned At the ground station, a receiver with a monitor and one can be used Alarm device can be used. Likewise it is possible that one with a fighting device Actively connected receiver is used. In a method of the last type goes for example, to protect a camp by the unmanned aircraft the encircled camp or a certain distance, near which one Hazard situation is suspected, repeated along the same Departure trajectory and upon detection of a dangerous situation without delay Fighting equipment, which is e.g. is a howitzer, after prior checking, to release brings.

Um den Speicher des unbemannten Fluggerätes nicht besonders groß dimensionieren zu müssen, ist es zweckmäßig, wenn nach der Feststellung einer Gefahrensituation durch Vergleich der Bilddaten der Zweitbilder mit den Bilddaten der Erstbilder und Feststellung eines entsprechenden wesentlichen Unterschiedes zwischen diesen, eine Löscheinrichtung die Bilddaten aller älteren Zweitbilder vor einer bestimmten Zeitspanne vor dem Zeitpunkt des Erkennens der Gefahrensituation löscht und der Sender des Fluggerätes die in dieser Zeitspanne unmittelbar vor dem Zeitpunkt der Gefahrensituation liegenden Bilddaten der älteren Zweitbilder sowie die Bilddaten von Zweitbildern, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne ab dem Erkennen der Gefahrensituation liegen, an den Empfänger überträgt und mittels der Alarmeinrichtung an der Bodenstation ein Alarm ausgelöst wird. Bei diesem Verfahren werden also nur Bilddaten innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vor dem Zeitpunkt des Erkennens der Gefahrensituation und nach demselben an den Empfänger übertragen, so dass ein Beobachter an der Bodenstation alle diese Bilder betrachten und die jeweils erforderliche Aktion auslösen kann. Das gilt insbesondere für nicht lebensbedrohende Gefahrensituationen. Bei lebensbedrohenden Gefahrensituationen, wie sie beispielsweise in einem Feldlager bzw. in einer terroristischen Umgebung oder dergleichen nicht ausgeschlossen werden können, ist es bevorzugt, wenn unmittelbar bei der Feststellung einer Gefahrensituation, durch Vergleich der Bilddaten der Zweitbilder mit den Bilddaten der Erstbilder und Feststellung eines entsprechenden wesentlichen Unterschiedes zwischen diesen, mittels des Senders des unbemannten Fluggerätes unverzüglich an den mit einer Bekämpfungseinrichtung wirkverbundenen Empfänger ein Alarmsignal übertragen wird, das auch Positionsdaten der Gefahrenstelle enthält, wobei das Alarmsignal dazu geeignet ist, die Bekämpfungseinrichtung, bei der es sich z.B. um eine Haubitze oder dergleichen handelt, nach Überprüfung durch einen Beobachter, sofort zu aktivieren d.h. auszulösen, um die Gefahr zu beseitigen.Around do not make the memory of the unmanned aerial vehicle particularly large to have to, it is useful if after the establishment of a dangerous situation by comparison of Image data of the secondary images with the image data of the first images and determination a corresponding significant difference between them, a fire extinguisher the image data of all older ones Secondary pictures before a certain period of time before the date of Detecting the dangerous situation deletes and the transmitter of the aircraft the during this period immediately before the dangerous situation lying image data of the older Secondary pictures as well as the picture data of secondary pictures, within a certain period of time from the detection of the dangerous situation lie, transfers to the receiver and by means of the alarm device at the ground station an alarm is triggered. In this method, therefore, only image data within a certain Time span before the time of recognizing the dangerous situation and after that transferred to the recipient, so that an observer at the ground station will look at all these pictures and can trigger the action required. This is especially true for not life threatening dangerous situations. In life-threatening dangerous situations, such as for example, in a field camp or in a terrorist Environment or the like can not be excluded is it prefers, if immediately upon identification of a dangerous situation, by comparing the image data of the secondary images with the image data the first images and determination of a corresponding essential Difference between these, by means of the transmitter of the unmanned aircraft immediately to those with a fighting device operatively connected receiver transmit an alarm signal which also contains position data of the danger spot, wherein the alarm signal is suitable for the control device, in which it is e.g. is a howitzer or the like, after review by an observer to activate immediately i. to trigger the To eliminate danger.

Das erfindungsgemäße unbemannte Fluggerät weist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Kameraeinrichtung zur kontinuierlichen, d.h. kontinuierlich aufeinanderfolgenden Aufnahme von eine Vergleichsbasis bildenden Erstbildern und zur Erzeugung entsprechender Bilddaten während des Überfliegens eines bestimmten Geländeabschnittes, in dem eine Gefahrensituation zu erwarten oder nicht auszuschließen ist, und zur kontinuierlichen, d.h. kontinuierlich aufeinanderfolgenden Aufnahme von Zweitbildern und zur Erzeugung entsprechender Bilddaten während mindestens eines weiteren Überfliegens des Geländeabschnittes entlang der gleichen Flugbahn, wenn das Fluggerät außerdem einen Rechner mit einem Speicher zum Speichern der Bilddaten der Erstbilder und zum Speichern der Bilddaten der Zweitbilder, und einen Komparator auf, der die Bilddaten der Erstbilder mit Bilddaten der Zweitbilder vergleicht und ein Alarmsignal generiert, wenn sich die Bilddaten der Zweitbilder von den Bilddaten der Erstbilder, der Gefahrensituation entsprechend, wesentlich unterscheiden. Bevorzugt ist es hierbei, wenn das unbemannte Fluggerät ein GPS zum Feststellen des Ortes der Gefahrensituation aufweist.The unmanned aerial vehicle according to the invention comprises for carrying out the method according to the invention a camera device for continuous, ie continuously successive recording of a comparative base forming first images and for generating corresponding image data during the flight over a certain terrain section in which a dangerous situation is to be expected or can not be excluded, and for continuous , ie continuously successive recording of secondary images and for generating corresponding image data during at least one further flying over of the terrain section along the same trajectory when the aircraft au Further, a computer having a memory for storing the image data of the first images and storing the image data of the second images, and a comparator which compares the image data of the first images with image data of the second images and generates an alarm signal when the image data of the second images of the image data of Erstbilder, the danger situation accordingly, substantially different. It is preferred in this case if the unmanned aerial vehicle has a GPS for determining the location of the dangerous situation.

Zur Verbindung des unbemannten Fluggerätes mit einer Bodenstation weist das Fluggerät einen Sender zum Emittieren der Bilddaten der Erst- und Zweitbilder sowie der Ortsdaten der Gefahrensituation an die Bodenstation auf.to Connection of the unmanned aerial vehicle with a ground station indicates the aircraft a transmitter for emitting the image data of the first and second images as well as the location data of the dangerous situation to the ground station.

Zum wiederholten Abfliegen entlang der gleichen Flugbahn kann das unbemannte Fluggerät eine Autopilot-Steuerung aufweisen. Desgleichen ist es möglich, dass das Fluggerät eine Fernsteuerung aufweist.To the Repeated departures along the same trajectory may be unmanned aircraft have an autopilot control. Likewise it is possible that the aircraft has a remote control.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen unbemannten Fluggerätes mit zugehöriger Bodenstation, sowie aus schematischen Darstellungen zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Further Details, features and advantages will be apparent from the following Description of an embodiment schematically illustrated in the drawing the unmanned person according to the invention aircraft with associated Ground station, as well as schematic illustrations for clarity the method according to the invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch eine Ausbildung des Fluggerätes in Kombination mit einer davon entfernten Bodenstation, 1 1 schematically shows an embodiment of the aircraft in combination with a ground station remote therefrom,

2 eine schematische Darstellung eines eine Staatsgrenze enthaltenden Geländeabschnittes sowie eines diesen Geländeabschnitt wiederholt abfliegenden unbemannten Fluggerätes, und 2 a schematic representation of a state boundary containing terrain section and this terrain section repeatedly departing unmanned aerial vehicle, and

3 eine der 2 prinzipiell ähnliche schematische Darstellung eines ein Feldlager wiederholt umfliegenden unbemannten Fluggerätes bzw. eines entlang eines Gefahrenbereiches eine lineare Flugbahn wiederholt abfliegenden unbemannten Fluggerätes. 3 one of the 2 in principle similar schematic representation of a field camp repeatedly flying around unmanned aerial vehicle or along a danger zone a linear trajectory repeatedly departing unmanned aerial vehicle.

1 zeigt schematisch in einer Draufsicht ein unbemanntes Fluggerät 10 und davon beabstandet eine Bodenstation 12. Das unbemannte Fluggerät 10 weist eine Kameraeinrichtung 14 auf, die zur kontinuierlichen, d.h. zur kontinuierlich aufeinanderfolgenden Aufnahme von Erstbildern während des Überfliegens eines bestimmten Geländeabschnittes vorgesehen ist. Ein solcher Geländeabschnitt ist beispielsweise in 2 dargestellt und mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet. Das unbemannte Fluggerät 10 überfliegt den Geländeabschnitt 16 mindestens zweimal oder mehrfach. Das ist in 2 durch die endlose Schleifenbahn 18 und in 3 durch die endlose Kreisbahn 20 angedeutet. Eine Staatsgrenze ist in 2 mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet. 1 shows schematically in a plan view an unmanned aerial vehicle 10 and spaced therefrom a ground station 12 , The unmanned aerial vehicle 10 has a camera device 14 on, which is intended for the continuous, ie for continuously successive recording of Erstbildern while flying over a certain terrain section. Such a terrain section is for example in 2 represented and with the reference numeral 16 designated. The unmanned aerial vehicle 10 flies over the terrain section 16 at least twice or more times. Is in 2 through the endless loop track 18 and in 3 through the endless circular path 20 indicated. A state border is in 2 with the reference number 22 designated.

Im Geländeabschnitt 16 befinden sich stationäre Landmarken 24. Diese stationären Landmarken, wie beispielsweise Strommasten, Felsen, Türme oder dergleichen, sind Elemente der genannten Erstbilder. Treten beispielsweise in den überwachten Geländeabschnitten 16 Menschen, die mit der Bezugsziffer 26 bezeichnet sind, ein, die die Staatsgrenze 22 illegal überschreiten wollen, so werden diese vom unbemannten Fluggerät 10, d.h. von der Kameraeinrichtung 14 desselben, erkannt. Die Kameraeinrichtung 14 des unbemannten Fluggerätes 10 macht also beispielsweise während eines weiteren Überfliegens des Geländeabschnittes 16 entlang der gleichen Flugbahn 18 kontinuierlich, d.h. kontinuierlich aufeinanderfolgend Aufnahmen von Zweitbildern, die nun außer den Landmarken 24 auch die Menschen 26 enthalten, wobei die Menschen 26 eine entsprechende Gefahrensituation bilden.In the terrain section 16 are stationary landmarks 24 , These stationary landmarks, such as electricity pylons, rocks, towers or the like, are elements of the aforementioned first images. Occur, for example, in the supervised terrain sections 16 People with the reference number 26 are designated, one that the state border 22 wanting to cross illegally, these will come from the unmanned aerial vehicle 10 ie from the camera device 14 of the same, recognized. The camera device 14 of the unmanned aerial vehicle 10 So, for example, doing while continuing to fly over the terrain section 16 along the same trajectory 18 continuously, ie continuously successive shots of secondary images, which now except the landmarks 24 also the people 26 contain, with the people 26 form a corresponding danger situation.

Das unbemannte Fluggerät 10 (siehe 1) weist einen Rechner 28 mit einem Speicher 30 auf. Der Rechner 28 ist mit der Kameraeinrichtung 14 verbunden. Das ist durch die Pfeillinie 32 angedeutet. Der Speicher 30 dient zum Speichern der Bilddaten der eine Vergleichsbasis bildenden Erstbilder und zum Speichern der Bilddaten der Zweitbilder. Der Rechner 28 weist außerdem einen Komparator 34 auf, der die Bilddaten der Erstbilder mit den Bilddaten der Zweitbilder vergleicht und ein Alarmsignal generiert, wenn sich die Bilddaten der Zweitbilder von den Bilddaten der Erstbilder, der Gefahrensituation entsprechend, wesentlich unterscheiden. Das Generieren des Alarmsignales ist in 1 durch den Pfeil 36 angedeutet. Der Komparator 34 ist mit einem Sender 38 des unbemannten Fluggerätes 10 verbunden, der zum Abstrahlen der Bilddaten der Erst- und Zweitbilder an die Bodenstation 12 vorgesehen ist. Diese Bilddaten-Abstrahlung ist durch den Wellenlinienpfeil 40 verdeutlicht. Mit den Bilddaten der Erst- und Zweitbilder werden gleichzeitig die Ortsdaten der Gefahrensituation an die Bodenstation 12 abgestrahlt. Zu diesem Zwecke weist das unbemannte Fluggerät 10 ein GPS 42 auf, das mit dem Sender 38 zusammengeschaltet ist, was durch den Pfeil 44 angedeutet ist.The unmanned aerial vehicle 10 (please refer 1 ) has a calculator 28 with a memory 30 on. The computer 28 is with the camera device 14 connected. That's through the arrow line 32 indicated. The memory 30 serves for storing the image data of the first images forming a comparison base and for storing the image data of the second images. The computer 28 also has a comparator 34 auf, which compares the image data of the first images with the image data of the second images and generates an alarm signal when the image data of the second images of the image data of Erstbilder corresponding to the dangerous situation, significantly different. The generation of the alarm signal is in 1 through the arrow 36 indicated. The comparator 34 is with a transmitter 38 of the unmanned aerial vehicle 10 connected to the radiating the image data of the first and second images to the ground station 12 is provided. This image data radiation is through the wavy line arrow 40 clarified. With the image data of the first and second images are simultaneously the location data of the dangerous situation to the ground station 12 radiated. For this purpose, the unmanned aerial vehicle 10 a GPS 42 on that with the transmitter 38 is interconnected, what by the arrow 44 is indicated.

Das unbemannte Fluggerät 10 weist eine Autopilot-Steuerung 46 auf. Desgleichen ist es möglich, dass das unbemannte Fluggerät 10 eine Fernsteuerung aufweist.The unmanned aerial vehicle 10 has an autopilot control 46 on. Likewise it is possible that the unmanned aerial vehicle 10 has a remote control.

Die Bodenstation 12 weist einen Monitor 48 und eine Alarmeinrichtung 50 auf. Die Alarmrichtung 50 der Bodenstation 12 wirkt aktiviert, wenn die Bilddaten eines Zweitbildes sich von den Bilddaten der eine Vergleichsbasis bildenden Erstbilder – der jeweiligen Gefahrensituation entsprechend – wesentlich unterscheiden. Erst wenn die Alarmeinrichtung 50 aktiviert ist, braucht ein Beobachter an der Bodenstation 12 den Monitor 48 zu beobachten, um die jeweilige Gefahrensituation zu erfassen und die erforderlichen Schritte einzuleiten, um die Gefahrensituation zu beseitigen.The ground station 12 has a monitor 48 and an alarm device 50 on. The alarm direction 50 the ground station 12 is activated if the image data of a second image differ significantly from the image data of the first images forming a comparison base - corresponding to the respective hazardous situation. Only when the alarm device 50 is activated, needs an observer at the ground station 12 the monitor 48 in order to detect the respective hazardous situation and to take the necessary steps to eliminate the dangerous situation.

3 verdeutlicht schematisch eine Situation, bei der z.B. ein Feldlager 52 von Terroristen mit einer Rakete 54 bedroht wird. Das unbemannte Fluggerät 10 umfliegt das Feldlager 52 beispielsweise wiederholt entlang der Kreisbahn 20 oder das Fluggerät 10 fliegt wiederholt entlang einer geradlinigen Schleifenbahn 18 – ähnlich der 2 –, wenn feststeht, wo die besagte Rakete 54 gegebenenfalls zu erwarten ist. 3 schematically illustrates a situation in which, for example, a field camp 52 of terrorists with a rocket 54 is threatened. The unmanned aerial vehicle 10 flies around the camp 52 for example, repeated along the circular path 20 or the aircraft 10 flies repeatedly along a rectilinear loop path 18 - similar to the 2 - when it is clear where the said rocket 54 may be expected.

Um den Speicher 30 (siehe 1) nicht unnötig groß dimensionieren zu müssen, kann eine Löscheinrichtung 56 vorgesehen sein, die dazu dient, die Bilddaten aller älteren Zweitbilder, die in 3 mit x dargestellt und mit der Bezugsziffer 58 bezeichnet sind, vor einer bestimmten Zeitspanne 60 vor dem Zeitpunkt 62 des Erkennens der Gefahrensituation 54 löscht, und der Sender 38 (siehe 1) des unbemannten Fluggerätes 10 die in dieser Zeitspanne 60 unmittelbar vor dem Zeitpunkt 62 des Erkennens der Gefahrensituation liegenden Bilddaten der älteren Zweitbilder, die in 3 mit der Bezugsziffer 64 bezeichnet sind, sowie die Bilddaten 66 von Zweitbildern, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne 68 ab dem Erkennen der Gefahrensituation liegen, an den Empfänger überträgt und mittels der Alarmeinrichtung 50 an der Bodenstation 12 ein Alarm ausgelöst wird bzw. unmittelbar bei der Feststellung der Gefahrensituation durch Vergleich der Bilddaten der Zweitbilder mit den Bilddaten der Erstbilder und Feststellung eines entsprechenden wesentlichen Unterschiedes zwischen diesen, mittels des Senders 38 des unbemannten Fluggerätes unverzüglich an den mit einer Bekämpfungseinrichtung 70, bei der es sich z.B. um eine Haubitze handelt, wirkverbundenen Empfänger 72 ein Alarmsignal übertragen wird, das auch Positionsdaten der Gefahrenstelle 54 enthält, so dass die Gefahrenstelle 54 nach Erkennen unverzüglich mit der Bekämpfungseinrichtung 70 bekämpft werden kann.To the memory 30 (please refer 1 ) need not unnecessarily large dimensions, a deletion 56 be provided, which serves the image data of all older secondary images that in 3 represented by x and the reference numeral 58 are designated, before a certain period of time 60 before the time 62 of recognizing the dangerous situation 54 clears, and the transmitter 38 (please refer 1 ) of the unmanned aerial vehicle 10 in this time span 60 immediately before the time 62 of recognizing the danger situation lying image data of the older secondary pictures, which in 3 with the reference number 64 are designated, as well as the image data 66 of secondary pictures taken within a certain period of time 68 from the detection of the dangerous situation, transfers to the receiver and by means of the alarm device 50 at the ground station 12 an alarm is triggered or immediately upon detection of the dangerous situation by comparing the image data of the secondary images with the image data of the first images and determining a corresponding significant difference between them, by means of the transmitter 38 the unmanned aerial vehicle immediately to the with a control device 70 , which is, for example, a howitzer, operatively connected receiver 72 an alarm signal is transmitted, which also contains position data of the danger point 54 contains, so the danger spot 54 after detection immediately with the control device 70 can be combated.

Der Empfänger 72 der Bodenstation 12 ist auch in 1 schematisch durch einen Block verdeutlicht.The recipient 72 the ground station 12 is also in 1 schematically illustrated by a block.

1010: unbemanntes Fluggerätunmanned aircraft
1212: Bodenstationground station
1414: Kameraeinrichtung (von 10)Camera device (from 10 )
1616: Geländeabschnittterrain section
1818: Schleifenbahn (von 10)Loop track (from 10 )
2020: Kreisbahn (von 10)Circular path (from 10 )
2222: Staatsgrenze (in 16)State border (in 16 )
2424: Landmarken (in 16)Landmarks (in 16 )
2626: Menschen (in 16)People (in 16 )
2828: Rechner (von 10)Calculator (from 10 )
3030: Speicher (von 10)Memory (from 10 )
3232: Pfeil (zwischen 14 und 28)Arrow (between 14 and 28 )
3434: Komparator (von 28)Comparator (from 28 )
3636: Pfeil (zwischen 34 und 38)Arrow (between 34 and 38 )
3838: Sender (von 10)Transmitter (from 10 )
4040: wellenförmiger Pfeil (zwischen 38 und 12 bzw. 72)wavy arrow (between 38 and 12 respectively. 72 )
4242: GPS (von 10)GPS (from 10 )
4444: Pfeil (zwischen 42 und 38)Arrow (between 42 and 38 )
4646: Autopilot-Steuerung (von 10)Autopilot control (from 10 )
4848: Monitor (von 12)Monitor (from 12 )
5050: Alarmeinrichtung (von 12)Alarm device (from 12 )
5252: Feldlagercamp
5454: Raketerocket
5656: Löscheinrichtung (von 28)Extinguishing device (from 28 )
5858: Bilddaten älterer BilderImage data of older pictures
6060: vergangene Zeitspannepast Period of time
6262: Zeitpunkt des Erkennens einer Gefahrensituationtime of recognizing a dangerous situation
6464: ältere zweite Bilderolder second images
6666: Bilddaten (nach 62)Image data (after 62 )
6868: Zeitspanne (nach 68)Time span (after 68 )
7070: Bekämpfungseinrichtung (von 52 für 54)Combating device (from 52 For 54 )
7272: Empfänger (an 12)Receiver (on 12 )

Claims

Method for monitoring the terrain and detecting a dangerous situation by means of a camera device ( 14 ) unmanned aerial vehicle ( 10 ), characterized in that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) a certain area section ( 16 ), in which a dangerous situation can be expected or can not be ruled out, along a trajectory ( 18 . 20 ) and with his camera device ( 14 ) continuously successive first images of the terrain section ( 16 ), whose image data form a basis of comparison, and that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) the terrain section ( 16 ) again at least once along the same trajectory ( 18 . 20 ) flies over and thereby continuously successively second images of the terrain section ( 16 ) whose image data are compared with the image data forming the basis of comparison of the first images, and that the one transmitter ( 38 ) unmanned aerial vehicle ( 10 ) to a recipient ( 72 ) and an image recording device ( 40 ) Bodenstati on ( 12 ) transmits an alarm signal if the image data of a second image differ substantially from the image data of the first images - corresponding to the dangerous situation.

A method according to claim 1, characterized in that the a GPS ( 42 ) unmanned aerial vehicle ( 10 ) with the alarm signal also position data of the location of the dangerous situation to the ground station ( 12 ) sends.

A method according to claim 1, characterized in that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) is autonomously controlled.

A method according to claim 1, characterized in that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) is remotely controlled.

A method according to claim 1, characterized in that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) a computer ( 28 ) with a memory ( 30 ), wherein the memory ( 30 ) for storing the image data of stationary first images as comparison basis and the computer ( 28 ) for comparing the image data of the second images with the image data of the first images and for triggering an alarm signal to the ground station ( 12 ) is provided, when the image data of the second images, in the computer ( 28 ) programmed danger situation, significantly different from the image data of Erstbilder.

A method according to claim 1, characterized in that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) a computer ( 28 ) with a memory ( 30 ), wherein the memory ( 30 ) for storing the image data of dynamic first images as a basis for comparison and the computer ( 28 ) for comparing the image data of the second images with the image data of the first images and for triggering an alarm signal to the ground station ( 12 ) is provided, when the image data of the second images, in the computer ( 28 ) programmed danger situation, significantly different from the image data of Erstbilder.

Method according to claim 1, characterized in that as camera device ( 14 ) a visible light camera and / or an infrared camera is used.

Method according to claim 1, characterized in that as camera device ( 14 ) a radar device is used.

Method according to claim 1, characterized in that at the ground station ( 12 ) a receiver ( 72 ) with a monitor ( 48 ) and an alarm device ( 50 ) is used.

Method according to claim 1, characterized in that one with a control device ( 70 ) active receiver ( 72 ) is used.

A method according to claim 1, characterized in that after the determination of a dangerous situation, by comparing the image data of the secondary images with the image data of Erstbilder and determining a corresponding significant difference between them, a deletion device ( 56 ) the image data of all older secondary images ( 64 ) before a certain period of time ( 60 ) before the time ( 62 ) of recognizing the dangerous situation and the transmitter ( 38 ) of the unmanned aerial vehicle ( 10 ) during this period ( 60 ) immediately before the date ( 62 ) of recognizing the dangerous situation image data of the older secondary images ( 64 ) as well as the image data ( 66 ) of secondary images produced within a certain period ( 68 ) from the date ( 62 ) of recognizing the dangerous situation, to the recipient ( 72 ) transmits and by means of the alarm device ( 50 ) at the ground station ( 12 ) an alarm is triggered.

A method according to claim 1 and 2, characterized in that immediately upon detection of a dangerous situation, by comparing the image data of the secondary images with the image data of the first images and determining a corresponding significant difference between them, by means of the transmitter ( 38 ) of the unmanned aerial vehicle ( 10 ) immediately to the 70 ) Actively connected receivers ( 72 ) an alarm signal is transmitted, which also contains position data of the danger point.

Unmanned aerial vehicle for carrying out the method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the unmanned aircraft ( 10 ) a camera device ( 14 ) for the continuous successive recording of first images forming a comparison base and for generating corresponding image data during the flying over of a specific terrain section ( 16 ), in which a dangerous situation can be expected or can not be ruled out, and for continuously successive recording of secondary images and for generating corresponding image data during at least one further flying over of the terrain section ( 16 ) along the same trajectory ( 18 . 20 ) that the unmanned aerial vehicle ( 10 ) also a computer ( 28 ) with a memory ( 30 ) for storing the image data of the first images and storing the image data of the second images and a comparator ( 34 ), which compares the image data of the first images with the image data of the second images and generates an alarm signal when the image data of the second images of the image data of Erstbilder corresponding to the dangerous situation substantially.

An unmanned aerial vehicle according to claim 13, characterized in that the aircraft ( 10 ) a GPS ( 42 ) for determining the location of the dangerous situation.

An unmanned aerial vehicle according to claim 13 and 14, characterized in that the aircraft comprises a transmitter ( 38 ) for emitting the image data of the first and second images and the location data of the dangerous situation to a ground station ( 12 ) having.

An unmanned aerial vehicle according to any one of claims 13 to 15, characterized in that the aircraft is an autopilot controller having.

An unmanned aerial vehicle according to any one of claims 13 to 15, characterized in that the aircraft has a remote control.

An unmanned aerial vehicle according to any one of claims 13 to 17, characterized in that the camera device ( 14 ) has a camera for visible light and / or an infrared camera.

An unmanned aerial vehicle according to any one of claims 13 to 17, characterized in that the camera device ( 14 ) has a radar device.