WO2019157545A1 - Swarm control of vehicles - Google Patents

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WO2019157545A1
WO2019157545A1 PCT/AT2019/060052 AT2019060052W WO2019157545A1 WO 2019157545 A1 WO2019157545 A1 WO 2019157545A1 AT 2019060052 W AT2019060052 W AT 2019060052W WO 2019157545 A1 WO2019157545 A1 WO 2019157545A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
mission
data
vehicles
unit
Prior art date
Application number
PCT/AT2019/060052
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German (de)
French (fr)
Inventor
Horst HÖRTNER
Original Assignee
Ars Electronica Linz Gmbh & Co Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ars Electronica Linz Gmbh & Co Kg filed Critical Ars Electronica Linz Gmbh & Co Kg
Publication of WO2019157545A1 publication Critical patent/WO2019157545A1/en

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/104Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft involving a plurality of aircrafts, e.g. formation flying
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G9/00Traffic control systems for craft where the kind of craft is irrelevant or unspecified
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for the coordinated execution of a mission consisting of a sum or sequence of sub-missions, comprising a plurality of vehicles, each vehicle having a control unit designed to control a propulsion unit for autonomous movement of the vehicle in space is.
  • the invention has for its object to provide a system for the coordinated execution of a mission by means of a plurality of vehicles in the air, on the ground and / or on water, which overcomes the above disadvantages and / or limitations.
  • this object is achieved with a system in which the vehicles form at least one herd, with each vehicle
  • Herd communication module for communication within the herd, the vehicle within the herd at least two different technical configurations, each vehicle of a specific technical design of a specific submission mission to be performed is assignable and vice versa, and wherein at least one vehicle is formed within the herd as Leitvehikel and a master control unit, wherein the master control unit
  • mission data for receiving and evaluating mission data, which can be stored in a memory module of the master control unit and / or transmitted to the master vehicle by means of the herd communication module, of the mission to be carried out;
  • Herd communication modules is formed.
  • the system according to the invention is advantageously able to carry out a mission autonomously, ie without any human intervention, in accordance with the transmitted mission data, which can also consist of abstracted action specifications.
  • the lead vehicle processes and synchronizes the data and distributes it as specific
  • Partial mission data to the most appropriate vehicle (s) available to the system is carried out by the vehicles completely autonomous.
  • the lead vehicle has as far as possible all the technical components necessary for the successful execution of the mission, for example a memory module, the control unit and the
  • the control unit or the lead vehicle can steer all vehicles of the herd under her control completely safely and without collision, whereby the vehicles of the herd, which can be of very different technical design, only have to transmit their current position to the lead vehicle 6 and otherwise almost or even completely blind "- so you can get by with significantly less built-in sensors.
  • all other vehicles can be optimized with regard to their applicability and their technical design.
  • Missions data and / or the specific partial mission data for one, several, or all vehicles of the system adapt, thereby increasing the likelihood of successful
  • the at least one sensor module of the Leitvehikels is selected from the following group: Cartography unit; Navigation unit, in particular
  • Satellite navigation unit acoustic sensor, in particular loudspeakers; optical sensor, in particular optical camera; Image recognition unit; Proximity sensor;
  • Temperature sensor Humidity sensor
  • Data processing unit for processing data from the Internet Infrared sensor; UV sensor; Ultrasonic or sound sensor,
  • Geiger counter sensor for measuring air pollution
  • sensor for measuring water quality sensor for measuring water pollution
  • the Leitvehikel a cartography unit, for example, camera-based image recognition or laser measurement data (LID AR), and a navigation unit, such as a GPS receiver, as a sensor module, wherein the navigation unit can be integrated into the cartography unit.
  • the lead vehicle may thus advantageously provide paths for itself and all other vehicles of the system in real time, or at runtime of the system, with the other vehicles of the system having only one navigation unit, such as a GPS receiver.
  • the specific technical embodiment of the vehicle is at least one selected from the following group: transport vehicle, communication vehicle for interaction with humans, communication vehicle for data transmission, Signaling vehicles, surveillance and locating vehicles, extinguishing vehicles, rescue vehicles, measuring vehicles, seed, water or fertilizer distribution vehicles.
  • transport vehicle communication vehicle for interaction with humans
  • communication vehicle for data transmission Signaling vehicles, surveillance and locating vehicles, extinguishing vehicles, rescue vehicles, measuring vehicles, seed, water or fertilizer distribution vehicles.
  • At least one of the vehicles expediently has a vehicle configuration selected from the following group: unmanned aerial vehicle, in particular a drone, a balloon or an airship, unmanned watercraft, in particular a water drone, an underwater drone or a naval buoy, unmanned land vehicle, in particular a robotic vehicle.
  • unmanned aerial vehicle in particular a drone, a balloon or an airship
  • unmanned watercraft in particular a water drone, an underwater drone or a naval buoy
  • unmanned land vehicle in particular a robotic vehicle.
  • Partial mission data at least one type of abstracted information selected from the following group:
  • Vehicle specification data in particular vehicle design information, mobility dimensions, speed, fuel stock, battery condition,
  • the system can perform this mission completely independently and autonomously, whereby the lead vehicle processes all data, synchronized and specific to a specific sub-mission
  • the mission data and / or the specific partial mission data contain at least one action item selected from the following group: mission objective and / or partial mission objective, vehicle deployment site, vehicle deployment path, vehicle deployment time, vehicle deployment duration, vehicle Action (s), vehicle termination criteria, vehicle restart criteria, and / or vehicle decision criteria.
  • the Leitvehikel sends, if necessary by means of
  • Herd communication module the specific submission mission data corresponding to a specific submission mission to the appropriate vehicle, which can then perform the specific submission mission completely independently and autonomously.
  • At least one vehicle has the specific technical design of a monitoring and locating vehicle, and at least one vehicle has the specific technical design of a rescue vehicle, wherein the Leitvehikel the navigation unit and a data processing unit for processing data from the Internet, the cartography unit of the Leitvehikels, the duration of the Leitvehikel and / or the term of all other vehicles, and wherein the monitoring and tracking vehicle has a navigation unit, an optical camera and / or an image recognition unit and / or an infrared sensor, and
  • Rescue vehicle has a navigation unit and bandages and / or a defibrillator.
  • the system can thus be completely independent and autonomous
  • At least one vehicle has the specific technical design of a transport vehicle, wherein the Leitvehikel the
  • the system can thus advantageously completely independently and autonomously execute, for example, a transport mission.
  • At least one vehicle has the specific technical design of an extinguishing vehicle, wherein the Leitvehikel the
  • the system can thus advantageously completely independently and autonomously execute, for example, a deletion mission.
  • At least two vehicles have the specific technical design of a surveillance and tracking vehicle, wherein at least one of the vehicles has a vehicle design as an unmanned aerial vehicle and at least one of the vehicles has a vehicle design as an unmanned watercraft, the navigation vehicle comprising the navigation unit and the data processing unit for processing data from the Internet, the mapping unit, the duration of the lead vehicle and / or the term of all other vehicles, the unmanned
  • a navigation unit, an optical camera and possibly an image recognition unit and / or an infrared sensor, and the unmanned watercraft has a navigation unit and an ultrasonic or sound sensor and optionally an optical camera.
  • the system can thus advantageously perform, for example, completely autonomously and autonomously, for example, a surveillance mission of a coastal sea-crossing mission.
  • a flock is formed from multiple swarms of vehicles and the vehicle has a swarm module for controlling the movement of the vehicle with respect to the vehicles of the associated swarm and / or the associated flock.
  • the system in particular the lead vehicle, can thus advantageously control a plurality of vehicles, wherein the lead vehicle must always communicate with only one vehicle or a few vehicles per swarm, and with the remaining vehicles of the corresponding swarm communicating and following by means of swarm intelligence.
  • the system has a control center for transmitting the mission data to the control unit of the herd, wherein the Leitvehikel and the control center have a Leitkommunikationsmodul for mutual communication.
  • the mission data can be transmitted and / or changed during the mission, possibly taking into account real-time data, which was determined by the sensor module of the lead vehicle and / or a vehicle.
  • the system comprises at least one further vehicle independent of the herd, wherein the control station is adapted for direct transmission of specific partial mission data to the independent vehicle.
  • the control station is adapted for direct transmission of specific partial mission data to the independent vehicle.
  • control center has a charging station for charging electrical
  • Energy storage units in particular accumulators, the vehicle and / or Optimizvehikel for replacing defective or réelleladender vehicle. Individual vehicles can thus be loaded or replaced as necessary during the execution of a mission.
  • system and / or the control center has a user interface, wherein the user interface for entering and / or
  • the mission data and / or the specific partial mission data is formed. This advantageously allows the mission data to be changed and transmitted by the user during the mission, possibly taking into account real-time data determined by the sensor module of the lead vehicle and / or a vehicle.
  • the problem is also solved by a method
  • Fig. 1 shows an inventive system according to a first embodiment.
  • Fig. 2 shows an inventive system according to a second embodiment
  • Fig. 3 shows an inventive system according to a third embodiment, in particular for carrying out a search and rescue mission.
  • FIG. 4 shows an inventive system according to a fourth embodiment, in particular for carrying out a transport mission.
  • Fig. 5 shows an inventive system according to a fifth embodiment, in particular for carrying out a deletion mission
  • Fig. 6 shows an inventive system according to a sixthstrasbei game, in particular for carrying out a monitoring mission
  • the system 1 shows a schematic representation of a system 1 for the coordinated execution of a mission consisting of a sum or a sequence of partial missions.
  • the system 1 has a plurality of vehicles 2.
  • Each vehicle 2 has a control unit 3, which is designed at least for controlling a drive unit (not shown) for the autonomous movement of the vehicle 2 in space.
  • the control unit 3 is preferably designed as a modular control unit which
  • the modular control unit may be connected to commercially available or non-standard vehicles 2, for example an unmanned aerial vehicle, in particular a drone, a balloon or an airship, an unmanned watercraft, in particular a water drone, an underwater drone or a naval buoy, an unmanned land vehicle, in particular a robotic vehicle to be docked.
  • the modular control unit can be attached, for example, to the vehicle 2 and optionally also removed from it. This can be carried out by means of any type of releasable or non-detachable attachment, for example by a magnetic, plug, adhesive, Velcro, thread, or
  • the modular control unit may be incorporated into a one-piece housing of the vehicle 2, for example accessible via a cover.
  • the modular control unit can communicate with the drive unit of the vehicle 2 via a wired or wireless interface.
  • corresponding drive units for example a motor with wheels, a motor with rotors or a motor with a propeller, wherein the wheels, the rotors and the propeller can be deflected if necessary.
  • the vehicles 2 form a herd 4, each vehicle 2 having a herd communication module 5 for communication within the herd 4.
  • the vehicle 2 within the herd 4 may have different specific technical configurations, wherein the specific technical embodiment of the vehicle is at least one selected from the following group: transport vehicle, communication vehicle for interaction with
  • Surveillance and tracking vehicles extinguishing vehicles, rescue vehicles, measuring vehicles, seed, water or fertilizer distribution vehicles.
  • a vehicle 2 is formed within the hearth 4 as a lead vehicle 6 and has a lead control unit 7.
  • the Leitvehikel 6 has for this purpose both the control unit 3 and the control unit 7.
  • the control unit 3 is designed as a modular control unit and is used to control the
  • the modular control unit can advantageously communicate with the control unit 7 via an interface.
  • the control unit 7 can advantageously communicate with the control unit 7 via an interface.
  • Lead control unit 7 include the control unit 3, wherein the control unit 7 may also be formed as a modular control unit in the sense of the modular control unit described above.
  • the Leitvehikel 6 has a sensor module 8. By means of the sensor module 8, the Leitvehikel 6 determines real-time data. Alternatively, the Leitvehikel 6 have multiple sensor modules 8.
  • the sensor module (s) 8 is / are selected, for example, from the following group: Cartography unit; Navigation unit, in particular
  • Satellite navigation unit acoustic sensor, in particular loudspeakers; optical sensor, in particular camera; Image recognition unit; Proximity sensor; Temperature sensor; Humidity sensor; Data processing unit for processing data from the
  • the real-time data is selected, for example, from the following group: coordinates; Height in relation to the sea level; analog / digital audio data; Sound; Light intensity; analog / digital image data; Distance; Temperature; Humidity; digital data from the internet; Wavelength and / or frequency of the light; Radioactivity; Air or water quality.
  • the system 1 according to FIG. 1 also has a control station 9.
  • the Leitvehikel 6 and the control center 9 each have a Leitkommunikationsmodul 10 for mutual
  • the control center 9 has a user interface 11, wherein a user (not shown) can enter and / or modify mission data and / or specific partial mission data via the user interface 11.
  • a user can manually start the execution of a mission via the user interface 11. After that runs the mission, according to the respective mission plan, from autonomously, wherein advantageously the user can intervene at any time via the user interface 11.
  • the system 1 and / or the control center 9 may have further user interfaces 11.
  • the control center 9 may additionally have a charging station for charging electrical
  • Energy storage units in particular accumulators, the vehicles 2 and 6 or
  • mission data of the mission to be carried out is transmitted to the master control unit 7 and / or stored in a memory module of the master control unit 7.
  • the mission data can be transmitted by means of the herd communication modules 5 and / or the Leitkommunikationsmodule 10 and optionally stored, or stored directly in the memory module of the control unit 7, for example by transmitting the data through network services or by means of a portable storage medium, such as a USB stick , and / or by manual input via the user interface 11.
  • the missions may be "programmed" missions, which in particular have already been performed using other, technically identical or similar systems.
  • the mission data and / or the partial mission data are in an abstracted
  • the abstraction takes place by a classification of the system components and / or of modules, in particular:
  • System specification data specify, in particular, information regarding the number and type of specific technical designs of vehicles 2 and 6 and / or the number of vehicles 2 or 6 per specific technical design.
  • vehicle specification data is provided, including mobility dimensions, such as 2D or 3D, the motion medium, eg, land, water and / or air, maximum / minimum speed, energy / fuel stock and / or consumption, charge specification data, in particular information on the type, quantity and / or weight of a load, the maximum, still available transport weight and / or the communication range.
  • mobility dimensions such as 2D or 3D
  • the motion medium eg, land, water and / or air
  • maximum / minimum speed e.g., energy / fuel stock and / or consumption
  • charge specification data in particular information on the type, quantity and / or weight of a load, the maximum, still available transport weight and / or the communication range.
  • control unit 3 Depending on the specific technical design of the vehicle 2 or 6, the control unit 3 can have a different potential for autonomy, for example (i) complete autonomy in the movement within the vehicle
  • Mobility dimensions as with corresponding sensor units and / or the
  • Waypoint communication directed from outside In the case of the control unit 7, it is able to control the control units 3 of the remaining vehicles 2 of the associated stoves 4. This is a difference to the swarm communication.
  • the remaining computing power of the control unit 7 and / or the control units 3, after deducting the computing power for the own operation, can be assigned to the total computing power of the system 1.
  • information on the system status of the control unit 3 and / or the control unit 7 can be made available.
  • a policy setting may include information on: mission objective and / or sub-mission objective, vehicle deployment location, vehicle deployment path, vehicle deployment time, vehicle deployment duration, vehicle action (s), vehicle termination criteria, vehicle restart criteria, and / or vehicle decision criteria.
  • An action specification for a vehicle 2 with a camera would be, for example, "time hhl mmLssl - coordinate X: Y: Z" and "action
  • a mission plan which can consist of a large number of structured statements and can be implemented as an object-oriented interface. As a result, it is possible for a user, for example, to describe certain pathfinding algorithms and assign them to a mission, without using these algorithms on all modules
  • the mission plan can have corresponding action requirements, as described above.
  • possible partial mission plans may be made available, for example in a search and rescue mission: (i) Find and (ii) action (s) to perform when someone is found.
  • Each partial mission plan can be a mission plan, which is referred to by object-oriented procedure.
  • system location information preferably including self-calculated or defaulted mission geofence, system mission path, system mission time,
  • System usage duration Preference is given to providing action regarding the (sub-) missions, and whether the mission is executed once, repeatedly, or continuously in a loop.
  • the mission data is received by the control unit 7, for example by means of the Leitkommunikationsmodule 10, and evaluated, or it is already evaluated, for example, in a memory module of the control unit 7, data.
  • control unit 7 in a method step C) can evaluate the real-time data of the sensor module 8 of the Leitvehikels 6. Consequently, the method step C) can be carried out before, after or substantially simultaneously with the method step B) and / or with all other method steps.
  • step D specific partial mission data for each vehicle 2 are determined and / or adapted on the basis of the evaluated mission data and / or the real-time data by the master control unit.
  • Partial mission data inter alia, for coordinating the movement of a plurality of vehicles through space, according to method steps C) and D), are not known in the prior art.
  • the master control unit 7 or the Leitvehikel 6 can thus for example control all vehicles 2 of her imputed herd 4 completely safe and collision-free, the vehicle 2 of the cooker 4 must transmit only their current position to the Leitvehikel 6 and otherwise be almost or completely "blind" can.
  • the specific partial emission data are assigned to the respective vehicles 2 with a corresponding specific technical design by the control unit 7.
  • Design can be more than a specific partial mission of one or more
  • the Leitvehikel 6 can be assigned one or more than a specific partial mission.
  • a method step F) the specific partial emission data are transmitted to the respective vehicles 2 with the corresponding specific technical design, for example by means of the herd communication modules 5.
  • the mission data and / or the specific partial mission data may be changed and / or reassigned at any time to the mission, for example from the
  • User interface 11 were entered, or on the basis of evaluated real-time data, which were determined by means of the sensor module 8.
  • a plurality of vehicles 2 may be formed within a herd 4 as Leitvehikel 6 and / or there may be several herds 4.
  • FIG. 2 shows a system 20 according to a second exemplary embodiment of the invention.
  • the system 20 has three stoves 4, with a herd 4, shown on the left in Figure 2, being formed of two flocks 12 of vehicles 2.
  • the vehicles 2 can for this purpose have a swarm module (not shown), whereby the control of the movement of the vehicle 2 with respect to the vehicle 2 of the associated swarm and / or the associated herd 4 is controlled.
  • a person skilled in the art knows the basic principles of swarm intelligence.
  • the Leivehikel 6 of the corresponding herd 4 must control this under LTmfacen only one vehicle 2 per swarm 12.
  • These swarm modules can communicate with or be integrated into the control units 3 of the vehicle 2.
  • the system 20 has another vehicle 13 independent of the stoves 4, which can be controlled directly by the control station 9.
  • a vehicle 13 may be designed to carry out a partial mission, or may be a defective or
  • inventive systems 1 and 20 shown in FIG. 1 and FIG. 2 have the following features and advantages:
  • a mission or one / more sub-mission (s) of this mission may be operated by the most technically appropriate vehicle / s 2 of System 1 or 20;
  • control units 3 of the vehicle 2 can be coordinated by means of the control unit (s) 7 and / or by means of swarm control units;
  • the Leit propositionatti / en 7 have (a) sensor module / e 8, wherein means
  • Real-time data of the / the sensor module / e 8 the mission data and / or specific partial mission can be adapted and transmitted in a timely manner.
  • a user interface 11 allows the creation, modification and / or
  • FIG. 3 shows a system 30 according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • the system 30 has a control center 9, which communicates by means of a Leitkommunikationsmodul 10 with the Leitkommunikationsmodul 10 Leitvehikels 6.
  • the Leitvehikel 6, preferably a multicopter has a navigation unit 12, for example, a GPS receiver, and a data processing unit, which is integrated in a master control unit 7 on.
  • the data processing unit and consequently the control unit 7 is designed to process data from the Internet, a cartography unit 13, the travel time of the Leitvehikels 6 and all other vehicles 2.
  • the cartography unit 13 has sensors for constantly scanning the surrounding space, such as room sensors, in particular laser sensors or optical cameras.
  • the cartography unit 13 can alternatively also have the navigation unit 12, that is to say the navigation unit 12 is integrated in the cartography unit 13.
  • a vehicle 2 of the system 30, preferably a multicopter has the specific technical design of a monitoring and locating vehicle 14, which comprises a navigation unit 12, for example a GPS receiver, an optical camera 15 with an infrared sensor and an image recognition unit, which are integrated in a control unit 3 is integrated on.
  • a monitoring and locating vehicle 14 which comprises a navigation unit 12, for example a GPS receiver, an optical camera 15 with an infrared sensor and an image recognition unit, which are integrated in a control unit 3 is integrated on.
  • Another vehicle 2 of the system 30, preferably a multicopter has the specific technical design of a participatedvehikels 17, which a
  • Defibrillator has.
  • the lead vehicle 6 communicates with the monitoring and locating vehicle 14 and the rescue vehicle 17 by means of the herd communication modules 5.
  • the monitoring and locating vehicle 14 searches the terrain and continuously transmits its position to the lead vehicle 6 via the navigation unit 12 and the corresponding data from the camera 15
  • the lead vehicle 6 is continuously updated by means of the navigation units 12,
  • Cartography unit 13 and the data processing unit possibly based on the runtime, which may be synchronized system-wide, the positions of all the vehicles 2 of the system 30.
  • the Leitvehikel 6 coordinates the monitoring and tracking vehicle 14 accordingly. Once the monitoring and tracking vehicle 14 has found the missing person, the lead vehicle 6 sends the rescue vehicle 17 to the appropriate position.
  • the lead vehicle 6 creates all paths for itself and all other vehicles 2 of the system 30 in real time, or coordinated with the running time of the system 30.
  • the other vehicles 2 of the system 30 are totally “blind” and have only the ones in this regard.
  • Navigation unit 12 which may be, for example, a GPS receiver.
  • the vehicles 2 of the system 30 only "know" their own current position, in the case of conventional GPS receiver so for example approximately to +/- 3m accurate.
  • the vehicles 2 may include more precise navigation units 12, such as a Galileo receiver or other positioning methods, such as camera-based or radio-based positioning methods.
  • the Leitvehikel 6 gets by means of
  • Herd communication modules 5 sent at a mission duration of the vehicles 2 its corresponding position, and thus knows where all the vehicles 2 of the herd 4 and / or the system 30 are located. If the Leitvehikel 6 now for example by means of the sensors of the cartography unit 13 detects a current obstacle that was not located in any existing map of the corresponding area, so for example a tree, a bird, a system-foreign vehicle or a swinging crane, or if this area of the space has not yet been mapped, the lead vehicle 6 now calculates the next waypoint for each vehicle 2 of the herd 4 in accordance with the time of flight and considering the obstacle.
  • the vehicles 2 of the herd 4 fly almost or completely "blind" to this new one Waypoint, taking into account the acceleration ramp, and so can avoid any possible collision with an obstacle or each other, because the Leitvehikel 6 sends the vehicle 2 of his herd 4 only along safe paths.
  • Leitvehikel 6 sends the vehicle 2 of his herd 4 only along safe paths.
  • Real time data of the / the sensor module / s 8 not only its own path through space, but also the paths of all vehicles 2 of the associated cookers 4.
  • the data processing unit can incorporate up-to-date information from the control center 9 or from the Internet, for example from platforms such as Twitter TM or Facebook TM.
  • FIG. 4 shows a system 40 according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • a system 40 as described above, for example, a
  • the system has two stoves 4, each with one, as described above to the system 30, formed Leitvehikel 6. All other vehicles 2 of the system 30, preferably multicopters, have the specific technical design of a transport vehicle 19 and are organized in swarms 12 of three transport vehicles 19 each.
  • the transport vehicle 19 have a
  • Each Leitvehikel 6 communicates with a respective transport vehicle 19 from the respective swarm 12 by means of the herd communication modules 5 and coordinates the movement of this Transportvehikels 19. The remaining Transportvehikel 19 of the same swarm 12 follow by Schwarmintelligencez.
  • the guidance vehicle 6 is constantly updating, as described above for the system 30, the locations of all of the transport vehicles 19 of the system 40.
  • the computing device may have up-to-date information from the control center 9 or from the Internet, such as platforms such as Twitter TM, Facebook TM or online weather data , let flow.
  • the system 40 for example, large transport missions, in particular aid missions for disaster areas can be carried out by means of commercial drones and accurately controlled using the latest information from the Internet.
  • FIG. 5 shows a system 50 according to a fifth exemplary embodiment of the invention.
  • the system 50 includes a control station 9 and a lead vehicle 6, both of which are formed to the system 30 as described above. All other vehicles 2 of the system 50, preferably multicopters, extinguishing robots and / or automated
  • Fire trucks have the specific technical design of a Löschvehikels 21 with a navigation unit 12 and a fire water tank 22 for extinguishing water.
  • the Leitvehikel 6 communicates with the Löschvehikeln 21 by means of
  • Herd communication modules 5 The lead vehicle 6, as described above, coordinates to the system 30 the locations of the deletion vehicles 21 at the scene.
  • the data processing unit can incorporate current information from the control center 9, for example via the user interface 11.
  • the system 50 can be used to carry out difficult and dangerous extinguishing missions, for example in nuclear power plants or in industrial complexes, by means of autonomous vehicles.
  • FIG. 6 shows a system 60 according to a sixth embodiment of the invention.
  • a system 60 as described above, for example, a
  • the system 60 includes a control station 9 and a lead vehicle 6, both of which are formed to the system 30 as described above.
  • Three vehicles 2 of the system 60 have the specific technical design of a surveillance and tracking vehicle 14, with one of the vehicles 2 having a vehicle configuration as an unmanned aerial vehicle 23, preferably a drone, and two of the vehicles 2 being a vehicle vessel unmanned vessel 24, such as robotic vessels , respectively.
  • the unmanned Aircraft 23 has a navigation unit 12 and an optical camera 15 with an infrared sensor and an image recognition unit.
  • the unmanned watercraft 24 have a navigation unit 12 and an ultrasonic sensor 25 with a corresponding analysis software.
  • the system 60 additionally includes a signaling vehicle 26, such as a robotic car or a stationary vehicle in the vicinity of
  • Coastal section which has a lighting means 27 and an emergency signal means 28, preferably an acoustic horn.
  • the lead vehicle 6 communicates with the monitoring and locating vehicles and the signaling vehicle 26 by means of the herd communication modules 5.
  • the unmanned aerial vehicle 23 seeks the ocean section from the air and the unmanned aerial vehicle
  • Watercraft 24 choose the sea section from water, with all
  • Surveillance and Ortungsvehikel 14 by means of the navigation unit 12 continuously transmit their position and the corresponding data of the camera 15 to the Leitvehikel 6.
  • the lead vehicle 6 continuously updates and coordinates, as described above for the system 30, the positions of all of the vehicles 2 of the system 60
  • Data processing unit can incorporate current information from the control center 9, for example, when the section is to be changed for monitoring.
  • Monitoring and locating vehicle 14 with low energy reserve can be directed to the coast, in particular to the control center 9, to charge this, while other monitoring and Ortungsvehikel 14 continue the task as a replacement.
  • the lead vehicle 6 activates the signaling vehicle 26 so that it is acoustically by means of the light source 27 optically and / or by the emergency signal means 28, ie the horn Alarm gives.
  • the system 60 With the system 60, a permanent protective wall can be realized against possible imminent dangers.

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Abstract

The invention relates to a system (10) for carrying out a mission, comprising a plurality of vehicles (2) with a control unit (3) and a drive unit for autonomously moving in the space. The vehicles form at least one swarm, wherein each vehicle has a swarm communication module (5), the vehicles within the swarm have at least two different technical configurations, each vehicle of a specific technical configuration can be assigned a specific mission component of the mission being carried out, and vice versa, and at least one vehicle within the swarm is designed to be the primary vehicle and comprises a primary control unit, which is designed: - to receive and evaluate mission data that can be stored, and/or transmitted by the swarm communication module; - to evaluate real-time data determined by at least one sensor module (8) of the primary vehicle; - to determine specific mission component data for each vehicle of a swarm, using the evaluated mission data and/or real-time data; and - to allocate and transmit the specific mission component data to the vehicle in question with a corresponding specific technical configuration.

Description

HERDENSTEUERUNG VON VEHIKELN  GROUND CONTROL OF VEHICLES
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur koordinierten Durchführung einer, aus einer Summe oder einer Abfolge von Teilmissionen bestehenden Mission, aufweisend eine Mehrzahl an Vehikeln, wobei jedes Vehikel eine Steuereinheit aufweist, die zur Steuerung einer Antriebseinheit zur autonomen Bewegung des Vehikels im Raum ausgebildet ist. The invention relates to a system and a method for the coordinated execution of a mission consisting of a sum or sequence of sub-missions, comprising a plurality of vehicles, each vehicle having a control unit designed to control a propulsion unit for autonomous movement of the vehicle in space is.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme zur Durchführung einer Überwachungsmission bekannt, bei der eine bestimmte, meist verhältnismäßig geringe Anzahl von hochkomplexen und spezialisierten autonomen Luftfahrzeugen, sogenannte“Drohnen“, die im englischen Sprachgebrauch auch als“Unmanned Aerial Vehicle (UAV)“ bezeichnet werden, von einer zentralen Steuereinheit am Boden gesteuert werden. Damit die UAVs das notwendige Überwachungsequipment, insbesondere Färb- und Infrarotkameras, tragen können, müssen sie entsprechend groß und leistungsstark sein. Ebenso erfordert die drahtlose Steuerbarkeit über eine gewisse Distanz entsprechend leistungsstarke Kommunikations- und Systems are known from the prior art for carrying out a monitoring mission, in which a certain, usually relatively small number of highly complex and specialized autonomous aircraft, so-called "drones", which are also known in the English as "unmanned aerial vehicle (UAV)" be controlled by a central control unit on the ground. For the UAVs to be able to carry the necessary monitoring equipment, especially color and infrared cameras, they must be correspondingly large and powerful. Likewise, wireless controllability over a certain distance requires correspondingly high-performance communication and communication
Energieversorgungseinheiten. Folglich sind derartige Systeme aus regulativen und wirtschaftlichen Gründen meist dem staatlichen und militärischen Bereich Vorbehalten. Power supply units. Consequently, such systems are usually reserved for government and military reasons for regulatory and economic reasons.
Alternativ sind Systeme bekannt, bei denen eine Vielzahl von gleichartigen ETAVs, beispielweise handelsübliche“Multikopter“, eingesetzt werden, die eine verhältnismäßig geringe Baugröße aufweisen, technisch wenig komplex und entsprechend kostengünstig sind. Wie in der US 2014/0233099 Al offenbart, können Schwärme von bis zu mehr als einhundert derartiger UAVs, die von einer Steuereinheit am Boden gesteuert werden, zur Bereitstellung einer Abbildung im Luftraum dienen. Dabei bilden entweder die UAVs die Abbildung im Luftraum mittels einer koordinierten Formation selbst, oder diese tragen und platzieren eine Leinwand, auf welche die Abbildung projiziert werden kann. Nachteilig ist bei diesem System, dass die Tragfähigkeit der einzelnen UAVs gering ist, wodurch eine große Anzahl dieser notwendig ist, was wiederum den technischen Aufwand dramatisch erhöht. Außerdem ist das Einsatzgebiet des Systems durch die Leistungsfähigkeit der Kommunikationseinheiten der UAVs begrenzt. Fällt darüber hinaus beispielsweise die Steuereinheit am Boden aus, so fällt unter Umständen das gesamte System aus. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur koordinierten Durchführung einer Mission mittels einer Mehrzahl an Vehikeln in der Luft, auf der Erde und/ oder zu Wasser zur Verfügung zu stellen, das obige Nachteile und/ oder Einschränkungen überwindet. Alternatively, systems are known in which a variety of similar ETAVs, for example, commercial "multicopters" are used, which have a relatively small size, technically less complex and correspondingly inexpensive. As disclosed in US 2014/0233099 A1, swarms of up to more than one hundred such UAVs, which are controlled by a ground based control unit, may provide for mapping in the airspace. Either the UAVs form the image in the airspace by means of a coordinated formation itself, or they carry and place a canvas onto which the image can be projected. A disadvantage of this system is that the carrying capacity of the individual UAVs is low, whereby a large number of these is necessary, which in turn dramatically increases the technical complexity. In addition, the operational area of the system is limited by the performance of the communication units of the UAVs. If, for example, the control unit on the ground fails, the entire system may fail. The invention has for its object to provide a system for the coordinated execution of a mission by means of a plurality of vehicles in the air, on the ground and / or on water, which overcomes the above disadvantages and / or limitations.
Erfmdungsgemäß wird diese Aufgabenstellung mit einem System gelöst, bei dem die Vehikel zumindest eine Herde bilden, wobei jedes Vehikel ein According to the invention, this object is achieved with a system in which the vehicles form at least one herd, with each vehicle
Herdenkommunikationsmodul zur Kommunikation innerhalb der Herde aufweist, die Vehikel innerhalb der Herde zumindest zwei unterschiedliche technische Ausgestaltungen aufweisen, wobei jedes Vehikel einer spezifischen technischen Ausgestaltung einer spezifischen Teilmission der durchzuführenden Mission zuordenbar ist und umgekehrt, und wobei zumindest ein Vehikel innerhalb der Herde als Leitvehikel ausgebildet ist und eine Leitsteuereinheit aufweist, wobei die Leitsteuereinheit Herd communication module for communication within the herd, the vehicle within the herd at least two different technical configurations, each vehicle of a specific technical design of a specific submission mission to be performed is assignable and vice versa, and wherein at least one vehicle is formed within the herd as Leitvehikel and a master control unit, wherein the master control unit
- zum Empfangen und Auswerten von, in einem Speichermodul der Leitsteuereinheit speicherbaren und/ oder an mittels dem Herdenkommunikationsmodul an das Leitvehikel übermittelbaren, Missionsdaten der durchzuführenden Mission;  for receiving and evaluating mission data, which can be stored in a memory module of the master control unit and / or transmitted to the master vehicle by means of the herd communication module, of the mission to be carried out;
- zum Auswerten von mittels zumindest einem Sensormodul des Leitvehikels ermittelten Echtzeitdaten;  - For evaluating determined by means of at least one sensor module of the Leitvehikels real-time data;
- zum Ermitteln von spezifischen Teilmissionsdaten einer spezifischen Teilmission für jedes Vehikel der Herde anhand von den ausgewerteten Missionsdaten und Echtzeitdaten;  for determining specific partial mission data of a specific partial mission for each vehicle of the herd on the basis of the analyzed mission data and real time data;
- zum Zuordnen der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel mit einer entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung; und  - To assign the specific partial mission data to the respective vehicle with a corresponding specific technical design; and
- zum Übermitteln der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel mit der entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung mittels der  for transmitting the specific partial mission data to the respective vehicles with the corresponding specific technical design by means of the
Herdenkommunikationsmodule ausgebildet ist. Herd communication modules is formed.
Das erfindungsgemäße System ist vorteilhaft in der Lage, eine Mission entsprechend den übermittelten Missionsdaten, die auch aus abstrahierten Handlungsvorgaben bestehen können, autonom, also ohne jeden menschlichen Eingriff, auszuführen. Dabei verarbeitet und synchronisiert das Leitvehikel die Daten und verteilt diese als spezifische The system according to the invention is advantageously able to carry out a mission autonomously, ie without any human intervention, in accordance with the transmitted mission data, which can also consist of abstracted action specifications. The lead vehicle processes and synchronizes the data and distributes it as specific
Teilmissionsdaten an das/die entsprechend geeignetste/n Vehikel, die dem System zur Verfügung stehen. Hierbei wird der komplette Kommunikationsaufwand des Systems von den Vehikeln völlig autonom durchgeführt. Erfmdungsgemäß weist das Leitvehikel möglichst alle zur erfolgreichen Durchführung der Mission notwendigen technischen Komponenten auf, beispielsweise ein Speichermodul, die Leitsteuereinheit und das Partial mission data to the most appropriate vehicle (s) available to the system. Here, the entire communication effort of the system is carried out by the vehicles completely autonomous. According to the invention, the lead vehicle has as far as possible all the technical components necessary for the successful execution of the mission, for example a memory module, the control unit and the
Sensormodul. Insbesondere die Auswertung der Echtzeitdaten des Sensormoduls und deren Einbeziehung dieser Echtzeitdaten in die Ermittlung und/ oder Adaptierung der spezifischen Teilmissionsdaten zur gemeinschaftlichen, autonomen Koordination der Bewegung von Vehikeln durch den Raum, sind nicht aus dem Stand der Technik bekannt. Die Sensor module. In particular, the evaluation of the real-time data of the sensor module and their inclusion of this real-time data in the determination and / or adaptation of the specific partial mission data for collaborative, autonomous coordination of the movement of Vehicles through space are not known in the art. The
Leitsteuereinheit beziehungsweise das Leitvehikel kann so beispielsweise alle Vehikel der ihr unterstellten Herde vollkommen sicher und kollisionsfrei steuern, wobei die Vehikel der Herde, die unterschiedlichster technischer Ausgestaltung sein können, lediglich ihre aktuelle Position an das Leitvehikel 6 übermitteln müssen und ansonsten nahezu oder sogar vollkommen„blind“ sein können - also mit wesentlich weniger verbauter Sensorik auskommen. Hierdurch können alle anderen Vehikel hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit und ihrer technischen Ausgestaltung optimiert werden. Dies bedeutet beispielsweise im Falle eines Transportvehikels, dass dieses nur die notwendigsten technischen Komponenten aufweist, beispielsweise eine Steuereinheit und ein Herdenkommunikationsmodul, um Gewicht und Platz zu sparen und entsprechend viel Last befördern zu können. Durch das Auswerten der Echtzeitdaten, die mittels dem Sensormodul des Leitvehikels ermittelt werden, kann das System zeitnah auf mögliche Veränderungen reagieren und die Thus, for example, the control unit or the lead vehicle can steer all vehicles of the herd under her control completely safely and without collision, whereby the vehicles of the herd, which can be of very different technical design, only have to transmit their current position to the lead vehicle 6 and otherwise almost or even completely blind "- so you can get by with significantly less built-in sensors. As a result, all other vehicles can be optimized with regard to their applicability and their technical design. This means, for example, in the case of a Transportvehikels that this has only the most necessary technical components, such as a control unit and a herd communication module to save weight and space and to be able to carry a corresponding load. By evaluating the real-time data, which are determined by means of the sensor module of the Leitvehikels, the system can respond promptly to possible changes and the
Missionsdaten und/ oder die spezifischen Teilmissionsdaten für eines, mehrere, oder alle Vehikel des Systems anpassen, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Missions data and / or the specific partial mission data for one, several, or all vehicles of the system adapt, thereby increasing the likelihood of successful
Durchführung der Mission erheblich verbessert sind. Carrying out the mission are significantly improved.
Zweckmäßig ist das zumindest eine Sensormodul des Leitvehikels aus der folgenden Gruppe ausgewählt: Kartografieeinheit; Navigationseinheit, insbesondere Suitably, the at least one sensor module of the Leitvehikels is selected from the following group: Cartography unit; Navigation unit, in particular
Satellitennavigationseinheit; akustischer Sensor, insbesondere Lautsprecher; optischer Sensor, insbesondere optische Kamera; Bilderkennungseinheit; Abstandssensor; Satellite navigation unit; acoustic sensor, in particular loudspeakers; optical sensor, in particular optical camera; Image recognition unit; Proximity sensor;
Temperatursensor; Feuchtigkeitssensor; Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet; Infrarotsensor; UV-Sensor; Ultraschall- oder Schallsensor, Temperature sensor; Humidity sensor; Data processing unit for processing data from the Internet; Infrared sensor; UV sensor; Ultrasonic or sound sensor,
Geigerzähler, Sensor zur Messung der Luftverschmutzung, Sensor zur Messung der Wassergüte. Geiger counter, sensor for measuring air pollution, sensor for measuring water quality.
Besonders zweckmäßig weist das Leitvehikel eine Kartografieeinheit, beispielsweise kamerabasierte Bilderkennung oder Lasermessdaten (LID AR), und eine Navigationseinheit, beispielsweise einen GPS -Empfänger, als Sensormodul auf, wobei die Navigationseinheit in die Kartografieeinheit integriert ausgebildet sein kann. Das Leitvehikel kann so vorteilhaft Pfade für sich und alle anderen Vehikel des Systems in Echtzeit, beziehungsweise zur Laufzeit des Systems, erstellen, wobei die anderen Vehikel des Systems lediglich eine Navigationseinheit, beispielsweise einen GPS -Empfänger, aufweisen müssen. Particularly advantageously, the Leitvehikel a cartography unit, for example, camera-based image recognition or laser measurement data (LID AR), and a navigation unit, such as a GPS receiver, as a sensor module, wherein the navigation unit can be integrated into the cartography unit. The lead vehicle may thus advantageously provide paths for itself and all other vehicles of the system in real time, or at runtime of the system, with the other vehicles of the system having only one navigation unit, such as a GPS receiver.
Zweckmäßig ist die spezifische technische Ausgestaltung der Vehikel zumindest eine ausgewählt aus der folgenden Gruppe ist: Transportvehikel, Kommunikationsvehikel zur Interaktion mit Menschen, Kommunikationsvehikel zur Datenübertragung, Signalgebungsvehikel, Überwachungs- und Ortungsvehikel, Löschvehikel, Rettungsvehikel, Messvehikel, Saatgut-, Wasser- oder Düngerverteilungsvehikel. Hierdurch können zumindest folgende (Teil-)Missionen ausgeführt werden: Suitably, the specific technical embodiment of the vehicle is at least one selected from the following group: transport vehicle, communication vehicle for interaction with humans, communication vehicle for data transmission, Signaling vehicles, surveillance and locating vehicles, extinguishing vehicles, rescue vehicles, measuring vehicles, seed, water or fertilizer distribution vehicles. This allows at least the following (partial) missions to be performed:
- Transport- und/ oder Hilfsmission; - transport and / or auxiliary mission;
- Such- und/ oder Rettungsmission;  - search and / or rescue mission;
- Mission zur Durchführung einer Informationsabgabe;  - mission to carry out an information transfer;
- Mission zur Durchführung und/ oder Unterstützung einer Veranstaltung im öffentlichen Bereich und/ oder im Freizeit- und Sportbereich;  - mission to carry out and / or support a public event and / or leisure and sport event;
- Beobachtungs- und/ oder Überwachungsmission;  - observation and / or surveillance mission;
- Löschmission und/ oder Einsatz im Katastrophenschutz;  - Extinguishing Mission and / or Civil Protection Mission;
- wissenschaftliche Mission;  - scientific mission;
- Erkundungsmission und/ oder Mission zur Kartografie;  - Exploration mission and / or mapping mission;
- Mission in der und/ oder für die Land- und/ oder Forstwirtschaft;  - mission in and / or for agriculture and / or forestry;
Zweckmäßig weist hierfür zumindest eines der Vehikel eine Vehikelausgestaltung, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, auf: unbemanntes Luftfahrzeug, insbesondere eine Drohne, ein Ballon oder ein Luftschiff, unbemanntes Wasserfahrzeug, insbesondere eine Wasserdrohne, eine Unterwasserdrohne oder eine Marine-Boje, unbemanntes Landfahrzeug, insbesondere ein Roboterfahrzeug. For this purpose, at least one of the vehicles expediently has a vehicle configuration selected from the following group: unmanned aerial vehicle, in particular a drone, a balloon or an airship, unmanned watercraft, in particular a water drone, an underwater drone or a naval buoy, unmanned land vehicle, in particular a robotic vehicle.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Missionsdaten und/ oder die In a preferred embodiment, the mission data and / or the
Teilmissionsdaten zumindest eine Art der abstrahierten Information, ausgewählt aus der folgenden Gruppe: Partial mission data at least one type of abstracted information selected from the following group:
- Systemspezifikationsdaten, insbesondere Informationen bezüglich Anzahl und Art der spezifischen technischen Ausgestaltungen der Vehikel und/ oder Anzahl der Vehikel pro spezifischer technischer Ausgestaltung;  System specification data, in particular information regarding the number and type of specific technical configurations of the vehicles and / or number of vehicles per specific technical embodiment;
- Vehikelspezifikationsdaten, insbesondere Informationen bezüglich Vehikelausgestaltung, Mobilitätsdimensionen, Geschwindigkeit, Treibstoffvorrat, Batteriezustand,  Vehicle specification data, in particular vehicle design information, mobility dimensions, speed, fuel stock, battery condition,
Energieverbrauch, Transportgewicht, und/ oder Kommunikationsreichweite; Energy consumption, transport weight, and / or communication range;
- Handlungsvorgaben, insbesondere Informationen bezüglich System-Einsatzort, System- Einsatzpfad, System-Einsatzzeit, System-Einsatzdauer, System-Einsatzart, System- Abbruchkriterien, System-Neustartkriterien und/ oder System-Entscheidungskriterien;  - action requirements, in particular information regarding system deployment location, system deployment path, system deployment time, system deployment duration, system deployment type, system termination criteria, system restart criteria and / or system decision criteria;
- Ladungsspezifikationsdaten, insbesondere Informationen zu Art, Menge und/ oder Gewicht einer Ladung.  - Charge specification data, in particular information on the type, quantity and / or weight of a cargo.
Anhand dieser Informationen einer Mission, kann das System diese Mission vollkommen unabhängig und autonom ausführen, wobei das Leitvehikel alle Daten verarbeitet, synchronisiert und die, einer spezifischen Teilmission entsprechenden spezifischen Based on this information of a mission, the system can perform this mission completely independently and autonomously, whereby the lead vehicle processes all data, synchronized and specific to a specific sub-mission
Teilmissionsdaten an das oder das/ die entsprechend geeignetste/n Vehikel des Systems verteilt. Distribute partial mission data to the appropriate vehicle (s) of the system.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die Missionsdaten und/ oder die spezifischen Teilmissionsdaten zumindest eine Handlungsvorgabe, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, enthalten: Missionsziel und/ oder Teilmissionsziel, Vehikel-Einsatzort, Vehikel-Einsatzpfad, Vehikel-Einsatzzeit, Vehikel-Einsatzdauer, Vehikel-Aktion/en, Vehikel-Abbruchkriterien, Vehikel-Neustartkriterien und/ oder Vehikel- Entscheidungskriterien. Das Leitvehikel sendet, gegebenenfalls mittels dem In a particularly preferred embodiment, the mission data and / or the specific partial mission data contain at least one action item selected from the following group: mission objective and / or partial mission objective, vehicle deployment site, vehicle deployment path, vehicle deployment time, vehicle deployment duration, vehicle Action (s), vehicle termination criteria, vehicle restart criteria, and / or vehicle decision criteria. The Leitvehikel sends, if necessary by means of
Herdenkommunikationsmodul, die, einer spezifischen Teilmission entsprechenden spezifischen Teilmissionsdaten an das entsprechend taugliche Vehikel, welches die spezifische Teilmission dann vollkommen unabhängig und autonom ausführen kann. Herd communication module, the specific submission mission data corresponding to a specific submission mission to the appropriate vehicle, which can then perform the specific submission mission completely independently and autonomously.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest ein Vehikel die spezifische technische Ausgestaltung eines Überwachungs- und Ortungsvehikels auf, und weist zumindest ein Vehikel die spezifische technische Ausgestaltung eines Rettungsvehikels auf, wobei das Leitvehikel die Navigationseinheit und eine Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit des Leitvehikels, der Laufzeit des Leitvehikel und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel aufweist, und wobei das Überwachungs- und Ortungsvehikel eine Navigationseinheit, eine optische Kamera und/ oder eine Bilderkennungseinheit und/ oder einen Infrarotsensor aufweist, und das In a preferred embodiment, at least one vehicle has the specific technical design of a monitoring and locating vehicle, and at least one vehicle has the specific technical design of a rescue vehicle, wherein the Leitvehikel the navigation unit and a data processing unit for processing data from the Internet, the cartography unit of the Leitvehikels, the duration of the Leitvehikel and / or the term of all other vehicles, and wherein the monitoring and tracking vehicle has a navigation unit, an optical camera and / or an image recognition unit and / or an infrared sensor, and
Rettungsvehikel eine Navigationseinheit und Verbandsmaterial und/ oder einen Defibrillator aufweist. Das System kann so vorteilhaft vollkommen unabhängig und autonom Rescue vehicle has a navigation unit and bandages and / or a defibrillator. The system can thus be completely independent and autonomous
beispielsweise eine Such- und Rettungsmission für einen vermissten Menschen ausführen. For example, perform a search and rescue mission for a missing person.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest ein Vehikel die spezifische technische Ausgestaltung eines Transportvehikels auf, wobei das Leitvehikel die In a preferred embodiment, at least one vehicle has the specific technical design of a transport vehicle, wherein the Leitvehikel the
Navigationseinheit und/ oder die Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit, der Laufzeit des Leitvehikels und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel aufweist, und wobei das Transportvehikel eine Navigationseinheit und eine Transporteinheit aufweist. Das System kann so vorteilhaft vollkommen unabhängig und autonom beispielsweise eine Transportmission ausführen. Navigation unit and / or the data processing unit for processing data from the Internet, the cartography unit, the duration of the Leitvehikels and / or the life of all other vehicles, and wherein the transport vehicle has a navigation unit and a transport unit. The system can thus advantageously completely independently and autonomously execute, for example, a transport mission.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest ein Vehikel die spezifische technische Ausgestaltung eines Löschvehikels auf, wobei das Leitvehikel die In a preferred embodiment, at least one vehicle has the specific technical design of an extinguishing vehicle, wherein the Leitvehikel the
Navigationseinheit und die Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit, der Laufzeit des Leitvehikels und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel aufweist, und wobei das Löschvehikel eine Navigationseinheit und einen Löschwasserbehälter für Löschwasser aufweist. Das System kann so vorteilhaft vollkommen unabhängig und autonom beispielsweise eine Löschmission ausführen. Navigation unit and the data processing unit for processing data from the Internet, the cartography unit, the life of Leitvehikels and / or the life of all other vehicles, and wherein the extinguishing vehicle has a navigation unit and a fire water tank for extinguishing water. The system can thus advantageously completely independently and autonomously execute, for example, a deletion mission.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen zumindest zwei Vehikel die spezifische technische Ausgestaltung eines Überwachungs- und Ortungsvehikels auf, wobei zumindest eines der Vehikel eine Vehikelausgestaltung als unbemanntes Luftfahrzeug aufweist und zumindest eines der Vehikel eine Vehikelausgestaltung als unbemanntes Wasserfahrzeug aufweist, wobei das Leitvehikel die Navigationseinheit und die Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit, der Laufzeit des Leitvehikels und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel aufweist, das unbemannte In a preferred embodiment, at least two vehicles have the specific technical design of a surveillance and tracking vehicle, wherein at least one of the vehicles has a vehicle design as an unmanned aerial vehicle and at least one of the vehicles has a vehicle design as an unmanned watercraft, the navigation vehicle comprising the navigation unit and the data processing unit for processing data from the Internet, the mapping unit, the duration of the lead vehicle and / or the term of all other vehicles, the unmanned
Luftfahrzeug eine Navigationseinheit, eine optische Kamera und gegebenenfalls eine Bilderkennungseinheit und/ oder einen Infrarotsensor aufweist, und das unbemannte Wasserfahrzeug eine Navigationseinheit und einen Ultraschall- oder Schallsensor und gegebenenfalls eine optische Kamera aufweist. Das System kann so vorteilhaft vollkommen unabhängig und autonom beispielsweise eine Überwachungsmission eines Meerab Schnitts an der Küste ausführen. A navigation unit, an optical camera and possibly an image recognition unit and / or an infrared sensor, and the unmanned watercraft has a navigation unit and an ultrasonic or sound sensor and optionally an optical camera. The system can thus advantageously perform, for example, completely autonomously and autonomously, for example, a surveillance mission of a coastal sea-crossing mission.
Bevorzugt wird eine Herde aus mehreren Schwärmen von Vehikeln gebildet und weisen die Vehikel ein Schwarmmodul zur Steuerung der Bewegung des Vehikels in Bezug auf die Vehikel des zugehörigen Schwarms und/ oder der zugehörigen Herde auf. Das System, insbesondere das Leitvehikel, kann so vorteilhaft eine Vielzahl an Vehikeln steuern, wobei das Leitvehikel immer nur mit einem Vehikel oder einigen wenigen Vehikeln pro Schwarm kommunizieren muss, und wobei die restlichen Vehikel des entsprechenden Schwarms mittels Schwarmintelligenz kommunizieren und folgen. Preferably, a flock is formed from multiple swarms of vehicles and the vehicle has a swarm module for controlling the movement of the vehicle with respect to the vehicles of the associated swarm and / or the associated flock. The system, in particular the lead vehicle, can thus advantageously control a plurality of vehicles, wherein the lead vehicle must always communicate with only one vehicle or a few vehicles per swarm, and with the remaining vehicles of the corresponding swarm communicating and following by means of swarm intelligence.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das System eine Leitstelle zur Übermittlung der Missionsdaten an die Leitsteuereinheit der Herde auf, wobei das Leitvehikel und die Leitstelle ein Leitkommunikationsmodul zur gegenseitigen Kommunikation aufweisen. Hierdurch können vorteilhaft die Missionsdaten während der Mission übermittelt und/ oder geändert werden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Echtzeitdaten, die durch das Sensormodul des Leitvehikels und/ oder eines Vehikels ermittelt wurden. In a preferred embodiment, the system has a control center for transmitting the mission data to the control unit of the herd, wherein the Leitvehikel and the control center have a Leitkommunikationsmodul for mutual communication. In this way, advantageously, the mission data can be transmitted and / or changed during the mission, possibly taking into account real-time data, which was determined by the sensor module of the lead vehicle and / or a vehicle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das System zumindest ein weiteres, von der Herde unabhängiges Vehikel auf, wobei die Leitstelle zum direkten Übermitteln von spezifischen Teilmissionsdaten an das unabhängige Vehikel ausgebildet ist. Hierdurch kann vorteilhaft zumindest eine Teilmission mittels des unabhängigen Vehikels ausgeführt wurden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Echtzeitdaten, die durch das In a further preferred embodiment, the system comprises at least one further vehicle independent of the herd, wherein the control station is adapted for direct transmission of specific partial mission data to the independent vehicle. This can Advantageously, at least one partial mission was carried out by means of the independent vehicle, possibly taking into account real-time data generated by the
Sensormodul des Leitvehikels und/ oder eines Vehikels ermittelt wurden. Sensor module of the Leitvehikels and / or a vehicle were determined.
Bevorzugt weist die Leitstelle eine Ladestation zum Aufladen von elektrischen Preferably, the control center has a charging station for charging electrical
Energiespeichereinheiten, insbesondere Akkumulatoren, der Vehikel und/ oder Ersatzvehikel zum Ersetzen defekter oder aufzuladender Vehikel auf. Einzelne Vehikel können so bei Notwendigkeit während der Durchführung einer Mission geladen oder ersetzt werden. Energy storage units, in particular accumulators, the vehicle and / or Ersatzvehikel for replacing defective or aufzuladender vehicle. Individual vehicles can thus be loaded or replaced as necessary during the execution of a mission.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das System und/ oder die Leitstelle eine Benutzerschnittstelle auf, wobei die Benutzerschnittstelle zum Eingeben und/oder In a preferred embodiment, the system and / or the control center has a user interface, wherein the user interface for entering and / or
Verändern, insbesondere durch einen Benutzer, der Missionsdaten und/ oder der spezifischen Teilmissionsdaten ausgebildet ist. Hierdurch können vorteilhaft die Missionsdaten während der Mission durch den Benutzer geändert und übermittelt werden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Echtzeitdaten, die durch das Sensormodul des Leitvehikels und/ oder eines Vehikels ermittelt wurden. Changing, in particular by a user, the mission data and / or the specific partial mission data is formed. This advantageously allows the mission data to be changed and transmitted by the user during the mission, possibly taking into account real-time data determined by the sensor module of the lead vehicle and / or a vehicle.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung auch durch ein Verfahren gelöst, According to the invention, the problem is also solved by a method
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: characterized by the following process steps:
A) Übermitteln oder Speichern von Missionsdaten der durchzuführenden Mission an die/ in der Leitsteuereinheit des Leitvehikels;  A) transmission or storage of mission data of the mission to be performed to the / in the Leitsteuerkels of the Leitvehikels;
B) Empfangen und Auswerten der Missionsdaten durch die Leitsteuereinheit;  B) receiving and evaluating the mission data by the master control unit;
C) Auswerten von Echtzeitdaten eines Sensormoduls des Leitvehikels;  C) evaluating real-time data of a sensor module of the Leitvehikels;
D) Ermitteln von spezifischen Teilmissionsdaten einer Teilmission für jedes Vehikel der Herde durch die Leitsteuereinheit anhand von den ausgewerteten Missionsdaten und/ oder Echtzeitdaten;  D) determining specific partial mission data of a partial mission for each vehicle of the herd by the master control unit on the basis of the evaluated mission data and / or real-time data;
E) Zuordnen der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel mit einer entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung; und  E) assigning the specific partial mission data to the respective vehicles with a corresponding specific technical design; and
F) Übermitteln der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel mit der entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung,  F) transmitting the specific partial mission data to the respective vehicles with the corresponding specific technical design,
wobei die Verfahrensschritte A), B), C), D), E) und/ oder F) gegebenenfalls gleichzeitig und/ oder im Wesentlichen gleichzeitig oder in zufälliger Reihenfolge ausgeführt werden. wherein the method steps A), B), C), D), E) and / or F) are optionally carried out simultaneously and / or substantially simultaneously or in random order.
Weitere beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung werde anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung: Further exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the following figures. Shown schematically in each case:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes System nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Fig. 2 ein erfindungsgemäßes System nach einem zweiten Ausführungsbeispiel Fig. 1 shows an inventive system according to a first embodiment. Fig. 2 shows an inventive system according to a second embodiment
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes System nach einem dritten Ausführungsbeispiel, insbesondere zur Durchführung einer Such- und Rettungsmission.  Fig. 3 shows an inventive system according to a third embodiment, in particular for carrying out a search and rescue mission.
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes System nach einem vierten Ausführungsbeispiel, insbesondere zur Durchführung einer Transportmission.  4 shows an inventive system according to a fourth embodiment, in particular for carrying out a transport mission.
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes System nach einem fünften Ausführungsbeispiel, insbesondere zur Durchführung einer Löschmission  Fig. 5 shows an inventive system according to a fifth embodiment, in particular for carrying out a deletion mission
Fig. 6 ein erfindungsgemäßes System nach einem sechsten Ausführungsbei spiel, insbesondere zur Durchführung einer Überwachungsmission  Fig. 6 shows an inventive system according to a sixth Ausführungsbei game, in particular for carrying out a monitoring mission
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein System 1 zur koordinierten Durchführung einer, aus einer Summe oder einer Abfolge von Teilmissionen bestehenden Mission. Das System 1 weist eine Mehrzahl an Vehikeln 2 auf. Jedes Vehikel 2 weist eine Steuereinheit 3 auf, die zumindest zur Steuerung einer Antriebseinheit (nicht dargestellt) zur autonomen Bewegung des Vehikels 2 im Raum ausgebildet ist. 1 shows a schematic representation of a system 1 for the coordinated execution of a mission consisting of a sum or a sequence of partial missions. The system 1 has a plurality of vehicles 2. Each vehicle 2 has a control unit 3, which is designed at least for controlling a drive unit (not shown) for the autonomous movement of the vehicle 2 in space.
Die Steuereinheit 3 ist vorzugsweise als modulare Steuereinheit ausgebildet, die The control unit 3 is preferably designed as a modular control unit which
beispielsweise in einem Gehäuse vor Witterungseinflüssen geschützt untergebracht ist. Die modulare Steuereinheit kann an handelsübliche oder nicht handelsübliche Vehikel 2, beispielsweise ein unbemanntes Luftfahrzeug, insbesondere eine Drohne, ein Ballon oder ein Luftschiff, ein unbemanntes Wasserfahrzeug, insbesondere eine Wasserdrohne, eine Unterwasserdrohne oder eine Marine-Boje, ein unbemanntes Landfahrzeug, insbesondere ein Roboterfahrzeug, angekoppelt werden. Die modulare Steuereinheit ist hierfür beispielsweise an dem Vehikel 2 anbringbar und gegebenenfalls von diesem auch wieder abnehmbar. Dies kann mittels jeder Art von lösbarer oder unlösbarer Befestigung durchführbar sein, beispielsweise durch eine Magnet-, Steck-, Klebe-, Klett-, Gewinde, oder For example, housed protected in a housing from the weather. The modular control unit may be connected to commercially available or non-standard vehicles 2, for example an unmanned aerial vehicle, in particular a drone, a balloon or an airship, an unmanned watercraft, in particular a water drone, an underwater drone or a naval buoy, an unmanned land vehicle, in particular a robotic vehicle to be docked. For this purpose, the modular control unit can be attached, for example, to the vehicle 2 and optionally also removed from it. This can be carried out by means of any type of releasable or non-detachable attachment, for example by a magnetic, plug, adhesive, Velcro, thread, or
Schraubverbindung. Alternativ kann die modulare Steuereinheit in ein einteiliges Gehäuse des Vehikels 2 eingebracht werden, beispielsweise zugänglich über eine Abdeckung. Screw connection. Alternatively, the modular control unit may be incorporated into a one-piece housing of the vehicle 2, for example accessible via a cover.
Die modulare Steuereinheit kann über eine kabelgebundene oder kabellose Schnittstelle mit der Antriebseinheit des Vehikels 2 kommunizieren. Ein Fachmann kennt entsprechende Antriebseinheiten, beispielsweise ein Motor mit Rädern, ein Motor mit Rotoren oder ein Motor mit Schiffsschraube, wobei die Räder, die Rotoren und die Schiffsschraube gegebenenfalls auslenkbar sind. The modular control unit can communicate with the drive unit of the vehicle 2 via a wired or wireless interface. A person skilled in the art knows corresponding drive units, for example a motor with wheels, a motor with rotors or a motor with a propeller, wherein the wheels, the rotors and the propeller can be deflected if necessary.
Die Vehikel 2 bilden eine Herde 4, wobei jedes Vehikel 2 ein Herdenkommunikationsmodul 5 zur Kommunikation innerhalb der Herde 4 aufweist. Die Vehikel 2 innerhalb der Herde 4 können unterschiedliche spezifische technische Ausgestaltungen aufweisen, wobei die spezifische technische Ausgestaltung der Vehikel zumindest eine ausgewählt aus der folgenden Gruppe ist: Transportvehikel, Kommunikationsvehikel zu Interaktion mit The vehicles 2 form a herd 4, each vehicle 2 having a herd communication module 5 for communication within the herd 4. The vehicle 2 within the herd 4 may have different specific technical configurations, wherein the specific technical embodiment of the vehicle is at least one selected from the following group: transport vehicle, communication vehicle for interaction with
Menschen, Kommunikationsvehikel zur Datenübertragung, Signalgebungsvehikel, People, Communication vehicles for data transmission, Signaling vehicles,
Überwachungs- und Ortungsvehikel, Löschvehikel, Rettungsvehikel, Messvehikel, Saatgut-, Wasser- oder Düngerverteilungsvehikel. Surveillance and tracking vehicles, extinguishing vehicles, rescue vehicles, measuring vehicles, seed, water or fertilizer distribution vehicles.
In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist ein Vehikel 2 innerhalb der Herde 4 als Leitvehikel 6 ausgebildet und weist eine Leitsteuereinheit 7 auf. Das Leitvehikel 6 weist hierzu sowohl die Steuereinheit 3 als auch die Leitsteuereinheit 7 auf. In diesem Fall ist die Steuereinheit 3 als modulare Steuereinheit ausgebildet und dient der Steuerung der In the first exemplary embodiment according to FIG. 1, a vehicle 2 is formed within the hearth 4 as a lead vehicle 6 and has a lead control unit 7. The Leitvehikel 6 has for this purpose both the control unit 3 and the control unit 7. In this case, the control unit 3 is designed as a modular control unit and is used to control the
Antriebseinheit des Leitvehikels 6. Die modulare Steuereinheit kann vorteilhaft mit der Leitsteuereinheit 7 über eine Schnittstelle kommunizieren. Alternativ kann die Drive unit of Leitvehikels 6. The modular control unit can advantageously communicate with the control unit 7 via an interface. Alternatively, the
Leitsteuereinheit 7 die Steuereinheit 3 umfassen, wobei die Leitsteuereinheit 7 auch als modulare Leitsteuereinheit im Sinne der oben beschriebenen modularen Steuereinheit ausgebildet sein kann. Lead control unit 7 include the control unit 3, wherein the control unit 7 may also be formed as a modular control unit in the sense of the modular control unit described above.
Das Leitvehikel 6 weist ein Sensormodul 8 auf. Mittels dem Sensormodul 8 ermittelt das Leitvehikel 6 Echtzeitdaten. Alternativ kann das Leitvehikel 6 mehrere Sensormodule 8 aufweisen. Das/ Die Sensormodul/e 8 ist/ sind beispielsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt: Kartografieeinheit; Navigationseinheit, insbesondere The Leitvehikel 6 has a sensor module 8. By means of the sensor module 8, the Leitvehikel 6 determines real-time data. Alternatively, the Leitvehikel 6 have multiple sensor modules 8. The sensor module (s) 8 is / are selected, for example, from the following group: Cartography unit; Navigation unit, in particular
Satellitennavigationseinheit; akustischer Sensor, insbesondere Lautsprecher; optischer Sensor, insbesondere Kamera; Bilderkennungseinheit; Abstandssensor; Temperatursensor; Feuchtigkeitssensor; Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Satellite navigation unit; acoustic sensor, in particular loudspeakers; optical sensor, in particular camera; Image recognition unit; Proximity sensor; Temperature sensor; Humidity sensor; Data processing unit for processing data from the
Internet; Infrarotsensor; UV-Sensor; Ultraschall- oder Schallsensor, Geigerzähler, Sensor zur Messung der Luftverschmutzung, Sensor zur Messung der Wassergüte. Entsprechend sind die Echtzeitdaten beispielsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt: Koordinaten; Höhe in Bezug auf den Meeresspiegel; analoge/ digitale Audiodaten; Schall; Lichtstärke; analoge/ digitale Bilddaten; Entfernung; Temperatur; Feuchtigkeit; digitale Daten aus dem Internet; Wellenlänge und/ oder Frequenz des Lichts; Radioaktivität; Luft- oder Wassergüte. Internet; Infrared sensor; UV sensor; Ultrasonic or sound sensor, Geiger counter, sensor for measuring air pollution, sensor for measuring the water quality. Accordingly, the real-time data is selected, for example, from the following group: coordinates; Height in relation to the sea level; analog / digital audio data; Sound; Light intensity; analog / digital image data; Distance; Temperature; Humidity; digital data from the internet; Wavelength and / or frequency of the light; Radioactivity; Air or water quality.
Das System 1 gemäß Figur 1 weist außerdem eine Leitstelle 9 auf. Das Leitvehikel 6 und die Leitstelle 9 weisen jeweils ein Leitkommunikationsmodul 10 zur gegenseitigen The system 1 according to FIG. 1 also has a control station 9. The Leitvehikel 6 and the control center 9 each have a Leitkommunikationsmodul 10 for mutual
Kommunikation auf. Die Leitstelle 9 weist eine Benutzerschnittstelle 11 auf, wobei ein Benutzer (nicht dargestellt) über die Benutzerschnittstelle 11 Missionsdaten und/ oder spezifische Teilmissionsdaten eingeben und/oder verändern kann. Ein Benutzer kann über die Benutzerschnittstelle 11 die Durchführung einer Mission manuell starten. Danach läuft die Mission, dem jeweiligen Missionsplan entsprechend, autonom ab, wobei vorteilhaft der Benutzer über die Benutzerschnittstelle 11 jederzeit eingreifen kann. Das System 1 und/ oder die Leitstelle 9 können weitere Benutzerschnittstellen 11 aufweisen. Communication on. The control center 9 has a user interface 11, wherein a user (not shown) can enter and / or modify mission data and / or specific partial mission data via the user interface 11. A user can manually start the execution of a mission via the user interface 11. After that runs the mission, according to the respective mission plan, from autonomously, wherein advantageously the user can intervene at any time via the user interface 11. The system 1 and / or the control center 9 may have further user interfaces 11.
Die Leitstelle 9 kann zusätzlich eine Ladestation zum Aufladen von elektrischen The control center 9 may additionally have a charging station for charging electrical
Energiespeichereinheiten, insbesondere Akkumulatoren, der Vehikel 2 und 6 oder Energy storage units, in particular accumulators, the vehicles 2 and 6 or
Ersatzvehikel zum Ersetzen defekter oder aufzuladender Vehikel 2 und 6 aufweisen. Replacement vehicle for replacing defective or aufzuladender vehicle 2 and 6 have.
Mit einem erfindungsgemäßen System 1 gemäß Figur 1 kann ein Verfahren zur With a system 1 according to the invention according to FIG. 1, a method for the
koordinierten Durchführung einer, aus einer Summe oder einer Abfolge von Teilmissionen bestehenden Mission durchgeführt werden, wobei ein derartiges Verfahren im Folgenden beschrieben wird. coordinated implementation of a mission consisting of a sum or a sequence of sub-missions, such a procedure being described below.
In einem Verfahrensschritt A) werden Missionsdaten der durchzuführenden Mission an die Leitsteuereinheit 7 übermittelt und/ oder in einem Speichermodul der Leitsteuereinheit 7 gespeichert. Die Missionsdaten können dabei mittels der Herdenkommunikationsmodule 5 und/ oder der Leitkommunikationsmodule 10 übermittelt und gegebenenfalls gespeichert werden, oder direkt in das Speichermodul der Leitsteuereinheit 7 gespeichert werden, beispielsweise durch das Übertragen der Daten durch Netzwerkdienste oder mittels einem tragbaren Speichermedium, beispielsweise einem USB-Stick, und/ oder durch manuelle Eingabe über die Benutzer Schnittstelle 11. Dabei können die Missionen,„programmierte“ Missionen sein, die insbesondere bereits mittels anderen, technisch gleichen oder ähnliche Systemen durchgeführt wurden. In a method step A), mission data of the mission to be carried out is transmitted to the master control unit 7 and / or stored in a memory module of the master control unit 7. The mission data can be transmitted by means of the herd communication modules 5 and / or the Leitkommunikationsmodule 10 and optionally stored, or stored directly in the memory module of the control unit 7, for example by transmitting the data through network services or by means of a portable storage medium, such as a USB stick , and / or by manual input via the user interface 11. The missions may be "programmed" missions, which in particular have already been performed using other, technically identical or similar systems.
Die Missionsdaten und/ oder die Teilmissionsdaten werden in einer abstrahierten The mission data and / or the partial mission data are in an abstracted
Datenstruktur übermittelt oder von der Leitstelle 9 und/ oder der Leitsteuereinheit 7 abstrahiert. Die Abstrahierung erfolgt durch eine Klassifizierung der Systemkomponenten und/ oder von Modulen, insbesondere: Data structure transmitted or abstracted from the control center 9 and / or the control unit 7. The abstraction takes place by a classification of the system components and / or of modules, in particular:
• Systemspezifikationsdaten: Festzulegen sind insbesondere Informationen bezüglich Anzahl und Art der spezifischen technischen Ausgestaltungen der Vehikel 2 und 6 und/ oder Anzahl der Vehikel 2 oder 6 pro spezifischer technischer Ausgestaltung. • System specification data: specify, in particular, information regarding the number and type of specific technical designs of vehicles 2 and 6 and / or the number of vehicles 2 or 6 per specific technical design.
Vorzugsweise werden Vehikelspezifikationsdaten zur Verfügung gestellt, unter anderem die Mobilitätsdimensionen, beispielsweise 2D oder 3D, das Bewegungsmedium, beispielsweise Land, Wasser und/ oder Luft, maximale/ minimale Geschwindigkeit, Energie/Treib Stoff- Vorrat und/ oder -verbrauch, Ladungsspezifikationsdaten, insbesondere Informationen zu Art, Menge und/ oder Gewicht einer Ladung, das maximale, noch verfügbare Transportgewicht und/ oder die Kommunikationsreichweite. Preferably, vehicle specification data is provided, including mobility dimensions, such as 2D or 3D, the motion medium, eg, land, water and / or air, maximum / minimum speed, energy / fuel stock and / or consumption, charge specification data, in particular information on the type, quantity and / or weight of a load, the maximum, still available transport weight and / or the communication range.
• Die Steuereinheit 3: Je nach spezifischer technischer Ausgestaltung des Vehikels 2 oder 6 kann die Steuereinheit 3 ein unterschiedliches Potential zur Autonomie aufweisen, beispielsweise (i) völlige Autonomie in der Bewegung innerhalb der The control unit 3: Depending on the specific technical design of the vehicle 2 or 6, the control unit 3 can have a different potential for autonomy, for example (i) complete autonomy in the movement within the vehicle
Mobilitätsdimensionen, da mit entsprechenden Sensoreinheiten und/ oder dem  Mobility dimensions, as with corresponding sensor units and / or the
Sensormodul ausgestattet oder (ii) keinerlei Autonomie und somit auf konkrete  Sensor module equipped or (ii) no autonomy and thus to concrete
Wegpunkt-Kommunikation von außen angewiesen. Im Falle der Leitsteuereinheit 7 ist diese in Lage, die Steuereinheiten 3 der restlichen Vehikel 2 der zugehörigen Herde 4 zu steuern. Dies ist ein Unterschied zur Schwarmkommunikation. Vorteilhaft kann die verbleibende Rechenleistung der Leitsteuereinheit 7 und/oder der Steuereinheiten 3, nach Abzug der Rechenleistung für den Eigenbetrieb, zur gesamten Rechenleistung des Systems 1 zugeordnet werden. Vorteilhaft können beispielsweise Informationen zum Systemstatus der Steuereinheit 3 und/ oder der Leitsteuereinheit 7 zur Verfügung gestellt werden.  Waypoint communication directed from outside. In the case of the control unit 7, it is able to control the control units 3 of the remaining vehicles 2 of the associated stoves 4. This is a difference to the swarm communication. Advantageously, the remaining computing power of the control unit 7 and / or the control units 3, after deducting the computing power for the own operation, can be assigned to the total computing power of the system 1. Advantageously, for example, information on the system status of the control unit 3 and / or the control unit 7 can be made available.
• Handlungsvorgaben der Vehikel 2 und 6: Diese beziehen sich vorteilhaft auf die • Action requirements of vehicles 2 and 6: These relate favorably to the
spezifische technische Ausgestaltung der Vehikel 2 und 6 und folglich besonders vorteilhaft auf deren technische Durchführbarkeit. Eine Handlungsvorgabe kann Informationen enthalten zu: Missionsziel und/ oder Teilmissionsziel, Vehikel- Einsatzort, Vehikel-Einsatzpfad, Vehikel-Einsatzzeit, Vehikel-Einsatzdauer, Vehikel- Aktion/en, Vehikel-Abbruchkriterien, Vehikel-Neustartkriterien und/ oder Vehikel- Entscheidungskriterien. Eine Handlungsvorgabe für ein Vehikel 2 mit einer Kamera wäre beispielsweise“Zeitpunkt hhl mmLssl - Koordinate X:Y:Z“ und„Aktion  specific technical embodiment of the vehicle 2 and 6 and therefore particularly advantageous on their technical feasibility. A policy setting may include information on: mission objective and / or sub-mission objective, vehicle deployment location, vehicle deployment path, vehicle deployment time, vehicle deployment duration, vehicle action (s), vehicle termination criteria, vehicle restart criteria, and / or vehicle decision criteria. An action specification for a vehicle 2 with a camera would be, for example, "time hhl mmLssl - coordinate X: Y: Z" and "action
Kamera: hh2:mm2:ss2 - Mission End“, was dazu führen würde, dass ein Vehikel 2, das eine Kamera mit sich führt, sich zum Zeitpunkt hhl mml :ssl zur Koordinate X: Y :Z bewegen würde und dort von Zeitpunkt hh2:mm2:ss2 bis Missionsende die Kamera aktivieren würde.  Camera: hh2: mm2: ss2 - Mission End ", which would cause a vehicle 2 carrying a camera to move to coordinate X: Y: Z at time hhl mml: ssl and from time hh2 : mm2: ss2 until the end of the mission would activate the camera.
• Einen Missionsplan, der aus einer Vielzahl von strukturierten Angaben bestehen und als objektorientierte Schnittstelle ausgeführt sein kann. Hierdurch ist es einem Benutzer beispielsweise möglich, bestimmte Pfad-Findungs- Algorithmen zu beschreiben und einer Mission zuzuordnen, ohne dabei diese Algorithmen auf allen Modulen • A mission plan, which can consist of a large number of structured statements and can be implemented as an object-oriented interface. As a result, it is possible for a user, for example, to describe certain pathfinding algorithms and assign them to a mission, without using these algorithms on all modules
implementieren zu müssen. Der Missionsplan kann entsprechende Handlungsvorgaben, wie oben beschrieben, aufweisen. Vorteilhaft können mögliche Teilmissionspläne zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise bei einer Such- und Rettungsmission: (i) Suchen und (ii) Aktion(en), die auszuführen sind, wenn jemand gefunden wurde. to implement. The mission plan can have corresponding action requirements, as described above. Advantageously, possible partial mission plans may be made available, for example in a search and rescue mission: (i) Find and (ii) action (s) to perform when someone is found.
Hierbei kann jeder Teilmissionsplan ein Missionsplan sein, auf den nach Objekt orientierter Verfahrensweise verwiesen wird.  Each partial mission plan can be a mission plan, which is referred to by object-oriented procedure.
• Die auszuführende Mission und diesbezügliche Handlungsvorgaben: beispielsweise Informationen bezüglich System-Einsatzort, vorzugsweise inklusive selbst errechneter oder vorgegebener„Geofence“ der Mission, System-Einsatzpfad, System-Einsatzzeit,• The mission to perform and related actions: for example, system location information, preferably including self-calculated or defaulted mission geofence, system mission path, system mission time,
Sy stem -Einsatzdauer, System -Einsatzart, System- Abbruchkriterien, System- Neustartkriterien und/ oder System-Entscheidungskriterien. Vorzugsweise werden Handlungsvorgaben bezüglich der (Teil-)Missionen zur Verfügung gestellt, und ob die Mission einmalig, mehrmalig oder fortlaufend in einer Schleife ausgeführt wird. System usage duration, system deployment type, system termination criteria, system restart criteria, and / or system decision criteria. Preference is given to providing action regarding the (sub-) missions, and whether the mission is executed once, repeatedly, or continuously in a loop.
In einem Verfahrensschritt B) werden die Missionsdaten durch die Leitsteuereinheit 7 empfangen, beispielsweise mittels der Leitkommunikationsmodule 10, und ausgewertet, oder es werden die bereits, beispielsweise in einem Speichermodul der Leitsteuereinheit 7, gespeicherten Daten ausgewertet. In a method step B), the mission data is received by the control unit 7, for example by means of the Leitkommunikationsmodule 10, and evaluated, or it is already evaluated, for example, in a memory module of the control unit 7, data.
Zu jedem Zeitpunkt der Mission kann die Leitsteuereinheit 7 in einem Verfahrensschritt C) die Echtzeitdaten des Sensormoduls 8 des Leitvehikels 6 auswerten. Folglich kann der Verfahrensschritt C) vor, nach oder im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Verfahrensschritt B) und/ oder mit allen anderen Verfahrensschritten durchgeführt werden. At any time during the mission, the control unit 7 in a method step C) can evaluate the real-time data of the sensor module 8 of the Leitvehikels 6. Consequently, the method step C) can be carried out before, after or substantially simultaneously with the method step B) and / or with all other method steps.
In einem Verfahrensschritt D) werden für jedes Vehikel 2 spezifische Teilmissionsdaten anhand von den ausgewerteten Missionsdaten und/ oder den Echtzeitdaten durch die Leitsteuereinheit ermittelt und/ oder adaptiert. In a method step D), specific partial mission data for each vehicle 2 are determined and / or adapted on the basis of the evaluated mission data and / or the real-time data by the master control unit.
Insbesondere die Auswertung der Echtzeitdaten des Sensormoduls und deren Einbeziehung dieser Echtzeitdaten in die Ermittlung und/ oder Adaptierung der spezifischen In particular, the evaluation of the real-time data of the sensor module and their inclusion of this real-time data in the determination and / or adaptation of the specific
Teilmissionsdaten, unter anderem zur Koordination der Bewegung von einer Mehrzahl von Vehikeln durch den Raum, gemäß den Verfahrensschritten C) und D) sind nicht aus dem Stand der Technik bekannt. Die Leitsteuereinheit 7 beziehungsweise das Leitvehikel 6 kann so beispielsweise alle Vehikel 2 der ihr unterstellten Herde 4 vollkommen sicher und kollisionsfrei steuern, wobei die Vehikel 2 der Herde 4 lediglich ihre aktuelle Position an das Leitvehikel 6 übermitteln müssen und ansonsten nahezu oder vollkommen„blind“ sein können. In einem Verfahrensschritt E) werden die spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel 2 mit einer entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung durch die Leitsteuereinheit 7 zugeordnet. Jedem Vehikel 2 einer spezifischen technischen Partial mission data, inter alia, for coordinating the movement of a plurality of vehicles through space, according to method steps C) and D), are not known in the prior art. The master control unit 7 or the Leitvehikel 6 can thus for example control all vehicles 2 of her imputed herd 4 completely safe and collision-free, the vehicle 2 of the cooker 4 must transmit only their current position to the Leitvehikel 6 and otherwise be almost or completely "blind" can. In a method step E), the specific partial emission data are assigned to the respective vehicles 2 with a corresponding specific technical design by the control unit 7. Each vehicle 2 of a specific technical
Ausgestaltung kann mehr als eine spezifische Teilmission einer oder mehrerer Design can be more than a specific partial mission of one or more
durchzuführender/n Mission/en zugeordnet werden. Auch dem Leitvehikel 6 kann eine oder mehr als eine spezifische Teilmission zugeordnet werden. assigned to mission (s) to be performed. Also, the Leitvehikel 6 can be assigned one or more than a specific partial mission.
In einem Verfahrensschritt F) werden die spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel 2 mit der entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung übermittelt, beispielsweise mittels der Herdenkommunikationsmodule 5. In a method step F), the specific partial emission data are transmitted to the respective vehicles 2 with the corresponding specific technical design, for example by means of the herd communication modules 5.
Die Missionsdaten und/ oder die spezifischen Teilmissionsdaten können zu jedem Zeitpunkt der Mission geändert und/ oder neu zugeordnet werden, beispielsweise von der The mission data and / or the specific partial mission data may be changed and / or reassigned at any time to the mission, for example from the
Leitsteuereinheit 7 anhand von ausgewerteten Missionsdaten, die mittels der Leitsteuereinheit 7 based on evaluated mission data using the
Benutzerschnittstelle 11 eingegeben wurden, oder anhand von ausgewerteten Echtzeitdaten, die mittels des Sensormoduls 8 ermittelt wurden. User interface 11 were entered, or on the basis of evaluated real-time data, which were determined by means of the sensor module 8.
Die Verfahrensschritte A), B), C), D), E) und/ oder F) können gegebenenfalls im The process steps A), B), C), D), E) and / or F) may optionally in
Wesentlichen gleichzeitig oder in zufälliger Reihenfolge ausgeführt werden. Essentially simultaneously or in random order.
In einem erfindungsgemäßen System können mehrere Vehikel 2 innerhalb einer Herde 4 als Leitvehikel 6 ausgebildet sein und/ oder kann es mehrere Herden 4 geben. In a system according to the invention, a plurality of vehicles 2 may be formed within a herd 4 as Leitvehikel 6 and / or there may be several herds 4.
Figur 2 zeigt ein System 20 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das System 20 weist drei Herden 4 auf, wobei eine Herde 4, die in Figur 2 links dargestellt ist, aus zwei Schwärmen 12 von Vehikeln 2 gebildet wird. Die Vehikel 2 können hierzu ein Schwarmmodul (nicht dargestellt) aufweisen, wodurch die Steuerung der Bewegung des Vehikels 2 in Bezug auf die Vehikel 2 des zugehörigen Schwarms und/ oder der zugehörigen Herde 4 gesteuert wird. Ein Fachmann kennt die Grundprinzipien der Schwarmintelligenz. Das Leivehikel 6 der entsprechenden Herde 4 muss hierzu unter LTmständen nur ein Vehikel 2 pro Schwarm 12 steuern. Dies Schwarmmodule können mit den Steuereinheiten 3 der Vehikel 2 kommunizieren oder in diese integriert sein. FIG. 2 shows a system 20 according to a second exemplary embodiment of the invention. The system 20 has three stoves 4, with a herd 4, shown on the left in Figure 2, being formed of two flocks 12 of vehicles 2. The vehicles 2 can for this purpose have a swarm module (not shown), whereby the control of the movement of the vehicle 2 with respect to the vehicle 2 of the associated swarm and / or the associated herd 4 is controlled. A person skilled in the art knows the basic principles of swarm intelligence. The Leivehikel 6 of the corresponding herd 4 must control this under LTmständen only one vehicle 2 per swarm 12. These swarm modules can communicate with or be integrated into the control units 3 of the vehicle 2.
Das System 20 weist ein weiteres, von den Herden 4 unabhängiges Vehikel 13 auf, das direkt von der Leitstelle 9 gesteuert werden kann. Ein derartiges Vehikel 13 kann zur Ausführung einer Teilmission ausgebildet sein, oder kann ein defektes oder The system 20 has another vehicle 13 independent of the stoves 4, which can be controlled directly by the control station 9. Such a vehicle 13 may be designed to carry out a partial mission, or may be a defective or
nachzutankendes/-ladendes Leitvehikel 6 oder ein Vehikel 2 ersetzen. Die gemäß Figur 1 und Figur 2 dargestellten erfindungsgemäßen Systeme 1 und 20 weisen die folgenden Merkmalen und Vorteile auf: replace lead vehicle 6 or vehicle 2 to be refueled / charged. The inventive systems 1 and 20 shown in FIG. 1 and FIG. 2 have the following features and advantages:
1) Es können beliebig viele Steuereinheiten 3 und/ oder Leitsteuereinheiten 7 auf 1) Any number of control units 3 and / or master control units 7 on
beliebigen Vehikeln 2 und/ oder 6 unterschiedlichster technischer Ausgestaltung angebracht werden;  any vehicles 2 and / or 6 different technical design are attached;
2) Es kann eine Mission oder eine/ mehrere Teilmission/en dieser Mission mittels dem/ den jeweils technisch bestmöglich geeignetsten Vehikel/n 2 des Systems 1 oder 20 durchgeführt werden;  2) A mission or one / more sub-mission (s) of this mission may be operated by the most technically appropriate vehicle / s 2 of System 1 or 20;
3) Es können die Steuereinheiten 3 der Vehikel 2 mittels der Leitsteuereinheit/en 7 und/ oder mittels Schwarmsteuereinheiten koordiniert werden;  3) The control units 3 of the vehicle 2 can be coordinated by means of the control unit (s) 7 and / or by means of swarm control units;
4) Es können die Aufgabenstellungen der Mission/en abstrahiert und (i) autonom  4) The tasks of the mission / s can be abstracted and (i) autonomous
durchgeführt und/ oder (ii) die (Rechen-)Last der zur Durchführung der Mission notwendigen Verfahrensschritte und/ oder Handlungsvorgaben autonom auf die  carried out and / or (ii) the (arithmetic) burden of the necessary procedural steps and / or action requirements to carry out the mission autonomously on the
Systemkomponenten, beispielsweise Leitsteuereinheit/en 7, Steuereinheiten 3 und/ oder Leitstelle 9, verteilt werden;  System components, such as Leitsteuereinheit / s 7, control units 3 and / or control center 9, are distributed;
5) Die Leitsteuereinheit/en 7 weisen (ein) Sensormodul/e 8 auf, wobei mittels  5) The Leitsteuereinheit / en 7 have (a) sensor module / e 8, wherein means
Echtzeitdaten des/ der Sensormoduls/e 8 die Missionsdaten und/ oder spezifischen Teilmission zeitnah adaptiert und übermittelt werden können.  Real-time data of the / the sensor module / e 8 the mission data and / or specific partial mission can be adapted and transmitted in a timely manner.
6) Eine Benutzerschnittstelle 11 ermöglicht das Anlegen, Verändern und/ oder  6) A user interface 11 allows the creation, modification and / or
Durchführen der Mission durch einen Benutzer.  Perform the mission by a user.
7) Es können„programmierte“ Missionen, die beispielsweise bereits mittels anderen, technisch gleichen oder ähnliche Systemen durchgeführt wurden, ausgeführt werden, wobei die programmierten Missionen über die Benutzerschnittstelle 11 und/ oder mittels „Cloud“ -Diensten eingespielt und/ oder verbreitet werden können.  7) "programmed" missions, for example, which have already been carried out using other, technically identical or similar systems, can be carried out, with the programmed missions being able to be imported and / or distributed via the user interface 11 and / or via "cloud" services ,
8) Es werden die Abstraktion der Missionsdaten und die Kommunikation zwischen den Vehikeln 2 vollständig und autonom durchgeführt, wodurch ein Benutzer die jeweilige Mission einfach beschreiben, optimieren und eingeben kann, ohne sich in,  8) The abstraction of the mission data and the communication between the vehicles 2 are carried out completely and autonomously, whereby a user can simply describe, optimize and input the respective mission without getting in,
gegebenenfalls für den Benutzer unnötigen, technischen Details zu verlieren.  possibly losing unnecessary technical details to the user.
Im Folgenden werden nun erfindungsgemäße Systeme anhand von vier weiteren In the following, systems according to the invention will now be described with reference to four others
beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben. described exemplary embodiments.
Figur 3 zeigt ein System 30 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit dem System 30 kann gemäß vorhergehender Beschreibung beispielsweise eine Such- und Rettungsmission für einen vermissten Menschen durchgeführt werden. Das System 30 weist eine Leitstelle 9 auf, die mittels einem Leitkommunikationsmodul 10 mit dem Leitkommunikationsmodul 10 eines Leitvehikels 6 kommuniziert. Das Leitvehikel 6, vorzugsweise ein Multikopter, weist eine Navigationseinheit 12, beispielsweise einen GPS- Empfänger, und eine Datenverarbeitungseinheit, die in eine Leitsteuereinheit 7 integriert ist, auf. Die Datenverarbeitungseinheit und folglich die Leitsteuereinheit 7 ist ausgebildet zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, einer Kartografieeinheit 13, der Laufzeit des Leitvehikels 6 und aller anderen Vehikel 2. Die Kartografieeinheit 13 weist Sensoren zur ständigen Abrasterung des umgebenden Raums auf, beispielweise Raumsensoren, insbesondere Lasersensoren oder optische Kameras. Die Kartografieeinheit 13 kann alternativ auch die Navigationseinheit 12 aufweisen, das heißt, die Navigationseinheit 12 ist in Kartografieeinheit 13 integriert. FIG. 3 shows a system 30 according to a third exemplary embodiment of the invention. For example, with the system 30, as described above, a search and rescue mission for a missing person may be performed. The system 30 has a control center 9, which communicates by means of a Leitkommunikationsmodul 10 with the Leitkommunikationsmodul 10 Leitvehikels 6. The Leitvehikel 6, preferably a multicopter, has a navigation unit 12, for example, a GPS receiver, and a data processing unit, which is integrated in a master control unit 7 on. The data processing unit and consequently the control unit 7 is designed to process data from the Internet, a cartography unit 13, the travel time of the Leitvehikels 6 and all other vehicles 2. The cartography unit 13 has sensors for constantly scanning the surrounding space, such as room sensors, in particular laser sensors or optical cameras. The cartography unit 13 can alternatively also have the navigation unit 12, that is to say the navigation unit 12 is integrated in the cartography unit 13.
Ein Vehikel 2 des Systems 30, vorzugsweise ein Multikopter, weist die spezifische technische Ausgestaltung eines Überwachungs- und Ortungsvehikels 14 auf, welches eine Navigationseinheit 12, beispielsweise einen GPS -Empfänger, eine optische Kamera 15 mit einem Infrarotsensor und einer Bilderkennungseinheit, die in eine Steuereinheit 3 integriert ist, auf. Ein weiteres Vehikel 2 des Systems 30, vorzugsweise ein Multikopter, weist die spezifische technische Ausgestaltung eines Rettungsvehikels 17 auf, welches eine A vehicle 2 of the system 30, preferably a multicopter, has the specific technical design of a monitoring and locating vehicle 14, which comprises a navigation unit 12, for example a GPS receiver, an optical camera 15 with an infrared sensor and an image recognition unit, which are integrated in a control unit 3 is integrated on. Another vehicle 2 of the system 30, preferably a multicopter, has the specific technical design of a Rettungsvehikels 17, which a
Navigationseinheit 12 und ein Transportmittel 18 mit Verbandsmaterial und einem Navigation unit 12 and a transport means 18 with bandage material and a
Defibrillator aufweist. Defibrillator has.
Das Leitvehikel 6 kommuniziert mit dem Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 und dem Rettungsvehikel 17 mittels der Herdenkommunikationsmodule 5. Das Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 sucht das Gelände ab und übermittelt laufend seine Position mittels der Navigationseinheit 12 und die entsprechenden Daten der Kamera 15 an das Leitvehikel 6. Das Leitvehikel 6 aktualisiert laufend mittels der Navigationseinheiten 12, der The lead vehicle 6 communicates with the monitoring and locating vehicle 14 and the rescue vehicle 17 by means of the herd communication modules 5. The monitoring and locating vehicle 14 searches the terrain and continuously transmits its position to the lead vehicle 6 via the navigation unit 12 and the corresponding data from the camera 15 The lead vehicle 6 is continuously updated by means of the navigation units 12,
Kartografieeinheit 13 und der Datenverarbeitungseinheit, gegebenenfalls anhand der Laufzeit, die systemweit synchronisiert sein kann, die Positionen aller Vehikel 2 des Systems 30. Das Leitvehikel 6 koordiniert das Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 entsprechend. Sobald das Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 den Vermissten gefunden hat, sendet das Leitvehikel 6 das Rettungsvehikel 17 an die entsprechende Position. Cartography unit 13 and the data processing unit, possibly based on the runtime, which may be synchronized system-wide, the positions of all the vehicles 2 of the system 30. The Leitvehikel 6 coordinates the monitoring and tracking vehicle 14 accordingly. Once the monitoring and tracking vehicle 14 has found the missing person, the lead vehicle 6 sends the rescue vehicle 17 to the appropriate position.
Das Leitvehikel 6 erstellt alle Pfade für sich und alle anderen Vehikel 2 des Systems 30 in Echtzeit, beziehungsweise mit der Laufzeit des Systems 30 koordiniert. Die anderen Vehikel 2 des Systems 30 sind vollkommen„blind“ und weisen diesbezüglich lediglich die The lead vehicle 6 creates all paths for itself and all other vehicles 2 of the system 30 in real time, or coordinated with the running time of the system 30. The other vehicles 2 of the system 30 are totally "blind" and have only the ones in this regard
Navigationseinheit 12 auf, die beispielsweise ein GPS-Empfänger sein kann. Somit „kennen“ die Vehikel 2 des Systems 30 nur ihre eigene aktuelle Position, im Falle eines konventionellen GPS -Empfängers also beispielsweise in etwa auf +/- 3m genau. Die Vehikel 2 können präzisere Navigationseinheiten 12 aufweisen, beispielsweise einen Galileo- Empfänger oder andere Positionierungsverfahren, wie etwa kamerabasierte oder funkbasierte Positionierungsverfahren. Das Leitvehikel 6 bekommt mittels der Navigation unit 12, which may be, for example, a GPS receiver. Thus, the vehicles 2 of the system 30 only "know" their own current position, in the case of conventional GPS receiver so for example approximately to +/- 3m accurate. The vehicles 2 may include more precise navigation units 12, such as a Galileo receiver or other positioning methods, such as camera-based or radio-based positioning methods. The Leitvehikel 6 gets by means of
Herdenkommunikationsmodule 5 zu einer Laufzeit der Mission von den Vehikeln 2 dessen entsprechende Position geschickt, und weiß somit, wo sich alle Vehikel 2 der Herde 4 und/ oder des Systems 30 befinden. Wenn das Leitvehikel 6 nun beispielsweise mittels der Sensoren der Kartografieeinheit 13 ein aktuelles Hindernis entdeckt, das in einer etwaig vorhandenen Karte des entsprechenden Bereichs nicht eingezeichnet war, also beispielsweise einen Baum, einen Vogel, ein systemfremdes Vehikel oder einen schwenkenden Baukran, oder wenn dieser Bereich des Raums überhaupt noch nicht kartographiert ist, berechnet das Leitvehikel 6 nun in Übereinstimmung mit der Laufzeit und unter Berücksichtigung des Hindernisses den nächsten Wegpunkt für jedes Vehikel 2 der Herde 4. Die Vehikel 2 der Herde 4 fliegen nahezu oder vollkommen„blind“ zu diesem neuen Wegpunkt, unter Berücksichtigung der Beschleunigungsrampe, und können so jede mögliche Kollision mit einem Hindernis oder untereinander vermeiden, weil das Leitvehikel 6 die Vehikel 2 seiner Herde 4 nur entlang sicherer Pfade schickt. Hierbei sind unter anderem  Herd communication modules 5 sent at a mission duration of the vehicles 2 its corresponding position, and thus knows where all the vehicles 2 of the herd 4 and / or the system 30 are located. If the Leitvehikel 6 now for example by means of the sensors of the cartography unit 13 detects a current obstacle that was not located in any existing map of the corresponding area, so for example a tree, a bird, a system-foreign vehicle or a swinging crane, or if this area of the space has not yet been mapped, the lead vehicle 6 now calculates the next waypoint for each vehicle 2 of the herd 4 in accordance with the time of flight and considering the obstacle. The vehicles 2 of the herd 4 fly almost or completely "blind" to this new one Waypoint, taking into account the acceleration ramp, and so can avoid any possible collision with an obstacle or each other, because the Leitvehikel 6 sends the vehicle 2 of his herd 4 only along safe paths. Here are among others
Kollsionsvermeidungsalgorithmen, insbesondere ORCA„Optimal Reciprocal Collision Avoidance“, einsetzbar. Das Leitvehikel 6 ermittelt folglich unter Einbeziehung der Kollsionsvermeidungsalgorithmen, in particular ORCA "Optimal Reciprocal Collision Avoidance", can be used. Consequently, the lead vehicle 6, with the inclusion of the
Echtzeitdaten des/der Sensormoduls/e 8 nicht nur seinen eigenen Pfad durch den Raum, sondern auch die Pfade aller Vehikel 2 der zugehörigen Herde 4. Real time data of the / the sensor module / s 8 not only its own path through space, but also the paths of all vehicles 2 of the associated cookers 4.
Zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinheit aktuelle Informationen von der Leitstelle 9 oder aus dem Internet, beispielsweise von Plattformen wie Twitter™ oder Facebook™, einfließen lassen. In addition, the data processing unit can incorporate up-to-date information from the control center 9 or from the Internet, for example from platforms such as Twitter ™ or Facebook ™.
Figur 4 zeigt ein System 40 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit dem System 40 kann gemäß vorhergehender Beschreibung beispielsweise eine FIG. 4 shows a system 40 according to a fourth exemplary embodiment of the invention. With the system 40, as described above, for example, a
Transportmission durchgeführt werden. Das System weist zwei Herden 4 mit jeweils einem, gemäß obiger Beschreibung zu dem System 30, ausgebildeten Leitvehikel 6 auf. Alle anderen Vehikel 2 des Systems 30, vorzugsweise Multikopter, weisen die spezifische technische Ausgestaltung eines Transportvehikels 19 auf und sind in Schwärmen 12 von je drei Transportvehikeln 19 organisiert. Die Transportvehikel 19 weisen eine Transport mission to be carried out. The system has two stoves 4, each with one, as described above to the system 30, formed Leitvehikel 6. All other vehicles 2 of the system 30, preferably multicopters, have the specific technical design of a transport vehicle 19 and are organized in swarms 12 of three transport vehicles 19 each. The transport vehicle 19 have a
Navigationseinheit (nicht dargestellt), eine Transporteinheit (nicht dargestellt) und einen Gewichtssensor (nicht dargestellt) auf. Jedes Leitvehikel 6 kommuniziert mit je einem Transportvehikel 19 aus dem jeweiligen Schwarm 12 mittels der Herdenkommunikationsmodule 5 und koordiniert die Bewegung dieses Transportvehikels 19. Die restlichen Transportvehikel 19 des gleichen Schwarms 12 folgen mittels Schwarmintelligenz. Das Leitvehikel 6 aktualisiert laufend, gemäß obiger Beschreibung zu dem System 30, die Positionen aller Transportvehikel 19 des Systems 40. Zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinheit aktuelle Informationen von der Leitstelle 9 oder aus dem Internet, beispielsweise von Plattformen wie Twitter™, Facebook™ oder von Onlinewetterdaten, einfließen lassen. Mit dem System 40 können beispielsweise große Transportmissionen, insbesondere Hilfsmissionen für Katastrophengebiete mittels handelsüblicher Drohnen durchgeführt und anhand neuester Informationen aus dem Internet punktgenau gesteuert werden. Navigation unit (not shown), a transport unit (not shown) and a weight sensor (not shown) on. Each Leitvehikel 6 communicates with a respective transport vehicle 19 from the respective swarm 12 by means of the herd communication modules 5 and coordinates the movement of this Transportvehikels 19. The remaining Transportvehikel 19 of the same swarm 12 follow by Schwarmintelligencez. The guidance vehicle 6 is constantly updating, as described above for the system 30, the locations of all of the transport vehicles 19 of the system 40. In addition, the computing device may have up-to-date information from the control center 9 or from the Internet, such as platforms such as Twitter ™, Facebook ™ or online weather data , let flow. With the system 40, for example, large transport missions, in particular aid missions for disaster areas can be carried out by means of commercial drones and accurately controlled using the latest information from the Internet.
Figur 5 zeigt ein System 50 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit dem System 50 kann gemäß vorhergehender Beschreibung beispielsweise eine Löschmission durchgeführt werden. Das System 50 weist eine Leitstelle 9 und ein Leitvehikel 6, die beide gemäß obiger Beschreibung zu dem System 30 ausgebildet sind, auf. Alle anderen Vehikel 2 des Systems 50, vorzugsweise Multikopter, Löschroboter und/ oder automatisierte FIG. 5 shows a system 50 according to a fifth exemplary embodiment of the invention. With the system 50, for example, a deletion mission may be performed as described above. The system 50 includes a control station 9 and a lead vehicle 6, both of which are formed to the system 30 as described above. All other vehicles 2 of the system 50, preferably multicopters, extinguishing robots and / or automated
Löschfahrzeuge, weisen die spezifische technische Ausgestaltung eines Löschvehikels 21 mit eine Navigationseinheit 12 und einem Löschwasserbehälter 22 für Löschwasser auf. Fire trucks, have the specific technical design of a Löschvehikels 21 with a navigation unit 12 and a fire water tank 22 for extinguishing water.
Das Leitvehikel 6 kommuniziert mit den Löschvehikeln 21 mittels der The Leitvehikel 6 communicates with the Löschvehikeln 21 by means of
Herdenkommunikationsmodule 5. Das Leitvehikel 6 koordiniert gemäß obiger Beschreibung zu dem System 30 die Positionen der Löschvehikel 21 am Einsatzort. Zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinheit aktuelle Informationen von der Leitstelle 9, beispielsweise über die Benutzerschnittstelle 11, einfließen lassen. Mit dem System 50 können vorteilhaft schwierige und gefährliche Löscheinsätze, beispielsweise in Atomkraftwerken oder in Industriekomplexen, mittels autonomen Vehikeln durchgeführt werden. Herd communication modules 5. The lead vehicle 6, as described above, coordinates to the system 30 the locations of the deletion vehicles 21 at the scene. In addition, the data processing unit can incorporate current information from the control center 9, for example via the user interface 11. Advantageously, the system 50 can be used to carry out difficult and dangerous extinguishing missions, for example in nuclear power plants or in industrial complexes, by means of autonomous vehicles.
Figur 6 zeigt ein System 60 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit dem System 60 kann gemäß vorhergehender Beschreibung beispielsweise eine FIG. 6 shows a system 60 according to a sixth embodiment of the invention. With the system 60, as described above, for example, a
Überwachungsmission eines Meerab Schnitts an der Küste durchgeführt werden. Das System 60 weist eine Leitstelle 9 und ein Leitvehikel 6, die beide gemäß obiger Beschreibung zu dem System 30 ausgebildet sind, auf. Drei Vehikel 2 des Systems 60 weisen die spezifische technische Ausgestaltung eines Überwachungs- und Ortungsvehikels 14 auf, wobei eines der Vehikel 2 eine Vehikelausgestaltung als unbemanntes Luftfahrzeug 23, vorzugsweise eine Drohne, aufweist und zwei der Vehikel 2 eine Vehikelausgestaltung als unbemanntes Wasserfahrzeug 24, beispielsweise Roboterschiffe, aufweisen. Das unbemannte Luftfahrzeug 23 weist eine Navigationseinheit 12 und eine optische Kamera 15 mit einem Infrarotsensor und einer Bilderkennungseinheit auf. Die unbemannten Wasserfahrzeug 24 weisen eine Navigationseinheit 12 und einen Ultraschallsensor 25 mit einer entsprechenden Analysesoftware auf. Das System 60 weist zusätzlich ein Signalgebungsvehikel 26 auf, beispielsweise ein Roboterauto oder ein stationäres Vehikel im Bereich des Monitoring mission of a Meerab section to be carried out on the coast. The system 60 includes a control station 9 and a lead vehicle 6, both of which are formed to the system 30 as described above. Three vehicles 2 of the system 60 have the specific technical design of a surveillance and tracking vehicle 14, with one of the vehicles 2 having a vehicle configuration as an unmanned aerial vehicle 23, preferably a drone, and two of the vehicles 2 being a vehicle vessel unmanned vessel 24, such as robotic vessels , respectively. The unmanned Aircraft 23 has a navigation unit 12 and an optical camera 15 with an infrared sensor and an image recognition unit. The unmanned watercraft 24 have a navigation unit 12 and an ultrasonic sensor 25 with a corresponding analysis software. The system 60 additionally includes a signaling vehicle 26, such as a robotic car or a stationary vehicle in the vicinity of
Küstenabschnitts, welches ein Leuchtmittel 27 und ein Notsignalmittel 28, vorzugsweise ein akustisches Horn, aufweist. Coastal section, which has a lighting means 27 and an emergency signal means 28, preferably an acoustic horn.
Das Leitvehikel 6 kommuniziert mit den Überwachungs- und Ortungsvehikeln und dem Signalgebungsvehikel 26 mittels der Herdenkommunikationsmodule 5. Das unbemannte Luftfahrzeug 23 sucht den Meeresabschnitt von der Luft aus und die unbemannten The lead vehicle 6 communicates with the monitoring and locating vehicles and the signaling vehicle 26 by means of the herd communication modules 5. The unmanned aerial vehicle 23 seeks the ocean section from the air and the unmanned aerial vehicle
Wasserfahrzeuge 24 suchen den Meeresabschnitt von Wasser aus ab, wobei alle Watercraft 24 choose the sea section from water, with all
Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 mittels der Navigationseinheit 12 laufend deren Position und die entsprechenden Daten der Kamera 15 an das Leitvehikel 6 übermitteln. Das Leitvehikel 6 aktualisiert und koordiniert laufend, gemäß obiger Beschreibung zu dem System 30, die Positionen aller Vehikel 2 des Systems 60. Zusätzlich kann die Surveillance and Ortungsvehikel 14 by means of the navigation unit 12 continuously transmit their position and the corresponding data of the camera 15 to the Leitvehikel 6. The lead vehicle 6 continuously updates and coordinates, as described above for the system 30, the positions of all of the vehicles 2 of the system 60
Datenverarbeitungseinheit aktuelle Informationen von der Leitstelle 9 einfließen lassen, beispielsweise wenn der Abschnitt zur Überwachung gewechselt werden soll. Data processing unit can incorporate current information from the control center 9, for example, when the section is to be changed for monitoring.
Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 mit geringer Energiereserve können dabei an die Küste, insbesondere zur Leitstelle 9, dirigiert werden können, um diese aufzuladen, während andere Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 die Aufgabe als Ersatz weiterführen. Sobald beispielsweise ein Überwachungs- und Ortungsvehikel 14 eine drohende Gefahr, beispielsweise einen Hai, in Küstennähe identifiziert hat, steuert das Leitvehikel 6 das Signalgebungsvehikel 26 an, damit dieses mittels dem Leuchtmittel 27 optisch und/ oder mittels dem Notsignalmittel 28, also dem Horn, akustisch Alarm gibt. Mit dem System 60 kann ein permanenter Schutzwall gegen mögliche drohende Gefahren realisiert werden. Monitoring and locating vehicle 14 with low energy reserve can be directed to the coast, in particular to the control center 9, to charge this, while other monitoring and Ortungsvehikel 14 continue the task as a replacement. As soon as, for example, a monitoring and positioning vehicle 14 has identified an imminent danger, for example a shark, near the coast, the lead vehicle 6 activates the signaling vehicle 26 so that it is acoustically by means of the light source 27 optically and / or by the emergency signal means 28, ie the horn Alarm gives. With the system 60, a permanent protective wall can be realized against possible imminent dangers.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) zur koordinierten Durchführung einer, aus einer Summe oder einer Abfolge von Teilmissionen bestehenden Mission, aufweisend eine Mehrzahl an Vehikeln (2), wobei jedes Vehikel (2) eine Steuereinheit (3) aufweist, die zur Steuerung einer Antriebseinheit zur autonomen Bewegung des Vehikels (2) im Raum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass A system (1, 20, 30, 40, 50, 60) for coordinately performing a mission consisting of a sum or a sequence of sub-missions, comprising a plurality of vehicles (2), each vehicle (2) comprising a control unit (2). 3), which is designed to control a drive unit for the autonomous movement of the vehicle (2) in space, characterized in that
die Vehikel (2) zumindest eine Herde (4) bilden, wobei jedes Vehikel (2) ein the vehicles (2) form at least one herd (4), each vehicle (2) one
Herdenkommunikationsmodul (5) zur Kommunikation innerhalb der Herde (4) aufweist, die Vehikel (2) innerhalb der Herde (4) zumindest zwei unterschiedliche technische Herd communication module (5) for communication within the herd (4), the vehicle (2) within the herd (4) at least two different technical
Ausgestaltungen aufweisen, wobei jedes Vehikel (2) einer spezifischen technischen Embodiments, each vehicle (2) of a specific technical
Ausgestaltung einer spezifischen Teilmission der durchzuführenden Mission zuordenbar ist und umgekehrt, und dass zumindest ein Vehikel (2) innerhalb der Herde (4) als Leitvehikel (6) ausgebildet ist und eine Leitsteuereinheit (7) aufweist, wobei die Leitsteuereinheit (7) ausgebildet ist: Embodiment of a specific submission of the mission to be performed is assigned and vice versa, and that at least one vehicle (2) within the hearth (4) as a Leitvehikel (6) is formed and a Leitsteuereinheit (7), wherein the Leitsteuereinheit (7) is formed:
- zum Empfangen und Auswerten von, in einem Speichermodul der Leitsteuereinheit (7) speicherbaren und/ oder mittels dem Herdenkommunikationsmodul (5) an das Leitvehikel (6) übermittelbaren, Missionsdaten der durchzuführenden Mission;  - For receiving and evaluating, in a memory module of the control unit (7) storable and / or by means of the herd communication module (5) to the Leitvehikel (6) transmissible, mission data of the mission to be performed;
- zum Auswerten von mittels zumindest einem Sensormodul (8) des Leitvehikels (6) ermittelten Echtzeitdaten;  - For evaluating by means of at least one sensor module (8) of the Leitvehikels (6) determined real-time data;
- zum Ermitteln von spezifischen Teilmissionsdaten einer spezifischen Teilmission für jedes Vehikel (2) der Herde (4) anhand von den ausgewerteten Missionsdaten und Echtzeitdaten; - for determining specific partial mission data of a specific partial mission for each vehicle (2) of the herd (4) on the basis of the evaluated mission data and real-time data;
- zum Zuordnen der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel (2) mit einer entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung; und - To assign the specific partial mission data to the respective vehicle (2) with a corresponding specific technical design; and
- zum Übermitteln der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel (2) mit der entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung mittels der  - To transmit the specific partial mission data to the respective vehicle (2) with the corresponding specific technical embodiment by means of
Herdenkommunikationsmodule (5). Herd communication modules (5).
2. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sensormodul (8) des Leitvehikels (6) aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Kartografieeinheit (13); Navigationseinheit (12), insbesondere 2. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to claim 1, characterized in that at least one sensor module (8) of the Leitvehikels (6) is selected from the following group: Cartography unit (13); Navigation unit (12), in particular
Satellitennavigationseinheit; akustischer Sensor, insbesondere Lautsprecher; optischer Sensor, insbesondere optische Kamera (15); Bilderkennungseinheit; Abstandssensor; Satellite navigation unit; acoustic sensor, in particular loudspeakers; optical sensor, in particular optical camera (15); Image recognition unit; Proximity sensor;
Temperatursensor; Feuchtigkeitssensor; Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet; Infrarotsensor; UV-Sensor; Ultraschall- oder Schallsensor (25), Geigerzähler, Sensor zur Messung der Luftverschmutzung, Sensor zur Messung der Wassergüte. Temperature sensor; Humidity sensor; Data processing unit for processing data from the Internet; Infrared sensor; UV sensor; Ultrasonic or sound sensor (25), Geiger counter, sensor for measuring air pollution, sensor for measuring the water quality.
3. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische technische Ausgestaltung der Vehikel (2) zumindest eine ausgewählt aus der folgenden Gruppe ist: Transportvehikel (19), Kommunikationsvehikel zu Interaktion mit Menschen, Kommunikationsvehikel zur Datenübertragung, Signalgebungsvehikel (26), Überwachungs- und Ortungsvehikel (14), Löschvehikel (21), Rettungsvehikel (17), 3. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to claim 1 or 2, characterized in that the specific technical embodiment of the vehicle (2) is at least one selected from the following group: Transportvehikel (19), Kommunikationsvehikel on interaction with humans, communication vehicles for data transmission, signaling vehicles (26), surveillance and detection vehicles (14), extinguishing vehicles (21), rescue vehicles (17),
Messvehikel, Saatgut-, Wasser- oder Düngerverteilungsvehikel. Measuring vehicles, seed, water or fertilizer distribution vehicles.
4. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Vehikel (2) eine Vehikelausgestaltung, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, aufweist: unbemanntes Luftfahrzeug (23), insbesondere eine Drohne, ein Ballon oder ein Luftschiff, unbemanntes Wasserfahrzeug (24), insbesondere eine Wasserdrohne, eine Unterwasserdrohne oder eine marine Boje, unbemanntes A system (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the vehicles (2) comprises a vehicle configuration selected from the following group: unmanned aerial vehicle (23), in particular a drone, a balloon or an airship, unmanned watercraft (24), in particular a water drone, an underwater drone or a marine buoy, unmanned aerial vehicle
Landfahrzeug, insbesondere ein Roboterfahrzeug. Land vehicle, in particular a robotic vehicle.
5. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Missionsdaten und/ oder die Teilmissionsdaten zumindest eine Art der abstrahierten Information, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, enthalten: 5. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to one of the preceding claims, characterized in that the mission data and / or the partial mission data contain at least one type of abstracted information selected from the following group:
- Systemspezifikationsdaten, insbesondere Informationen bezüglich Anzahl und Art der spezifischen technischen Ausgestaltungen der Vehikel (2) und/ oder Anzahl der Vehikel (2) pro spezifischer technischer Ausgestaltung;  System specification data, in particular information regarding the number and type of specific technical configurations of the vehicles (2) and / or number of vehicles (2) per specific technical design;
- Vehikelspezifikationsdaten, insbesondere Informationen bezüglich Vehikelausgestaltung, Mobilitätsdimensionen, Geschwindigkeit, Treibstoffvorrat, Batteriezustand,  Vehicle specification data, in particular vehicle design information, mobility dimensions, speed, fuel stock, battery condition,
Energieverbrauch, Transportgewicht, und/ oder Kommunikationsreichweite; Energy consumption, transport weight, and / or communication range;
- Handlungsvorgaben, insbesondere Informationen bezüglich System-Einsatzort, System- Einsatzpfad, System-Einsatzzeit, System-Einsatzdauer, System-Einsatzart, System- Abbruchkriterien, System-Neustartkriterien und/ oder System-Entscheidungskriterien;  - action requirements, in particular information regarding system deployment location, system deployment path, system deployment time, system deployment duration, system deployment type, system termination criteria, system restart criteria and / or system decision criteria;
- Ladungsspezifikationsdaten, insbesondere Informationen zu Art, Menge und/ oder Gewicht einer Ladung.  - Charge specification data, in particular information on the type, quantity and / or weight of a cargo.
6. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Missionsdaten und/ oder die spezifischen Teilmissionsdaten zumindest eine Handlungsvorgabe, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, enthalten: 6. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to one of the preceding claims, characterized in that the mission data and / or the specific partial mission data contain at least one course of action, selected from the following group:
Missionsziel und/ oder Teilmissionsziel, Vehikel-Einsatzort, Vehikel-Einsatzpfad, Vehikel- Einsatzzeit, Vehikel-Einsatzdauer, Vehikel-Aktion/en, Vehikel-Abbruchkriterien, Vehikel- Neustartkriterien und/ oder Vehikel-Entscheidungskriterien. A mission objective and / or sub-mission objective, vehicle deployment location, vehicle deployment pathway, vehicle deployment time, vehicle deployment duration, vehicle action (s), vehicle termination criteria, vehicle restart criteria, and / or vehicle decision criteria.
7. System (30) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vehikel (2) die spezifische technische Ausgestaltung des Überwachungs- und 7. System (30) according to any one of claims 3 to 6, characterized in that at least one vehicle (2), the specific technical design of the monitoring and
Ortungsvehikels (14) aufweist, und dass zumindest ein Vehikel (2) die spezifische technische Ausgestaltung des Rettungsvehikels (17) aufweist, wobei das Leitvehikel (6) die Navigationseinheit (12) und eine Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit (13) des Leitvehikels (6), der Laufzeit des Leitvehikels (6) und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel (2) aufweist, und wobei das Überwachungs- und Ortungsvehikel (14) eine Navigationseinheit (12), die optische Kamera (15) und/ oder eine Bilderkennungseinheit und/ oder einen Infrarotsensor aufweist, und das Rettungsvehikel (17) eine Navigationseinheit (12) und Verbandsmaterial und/ oder einen Defibrillator aufweist. Locating vehicle (14), and that at least one vehicle (2) has the specific technical design of the Rettungsvehikels (17), the Leitvehikel (6) the navigation unit (12) and a data processing unit for processing data from the Internet, the mapping unit ( 13) of the Leitvehikels (6), the duration of the Leitvehikels (6) and / or the duration of all other vehicles (2), and wherein the monitoring and Ortungsvehikel (14) a navigation unit (12), the optical camera (15) and / or an image recognition unit and / or an infrared sensor, and the rescue vehicle (17) has a navigation unit (12) and bandage material and / or a defibrillator.
8. System (40) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vehikel (2) die spezifische technische Ausgestaltung des Transportvehikels (19) aufweist, wobei das Leitvehikel (6) die Navigationseinheit (12) und/ oder eine 8. System (40) according to one of claims 3 to 6, characterized in that at least one vehicle (2), the specific technical embodiment of the Transportvehikels (19), wherein the Leitvehikel (6) the navigation unit (12) and / or a
Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Data processing unit for processing data from the Internet, the
Kartografieeinheit (13), der Laufzeit des Leitvehikels (6) und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel (2) aufweist, und wobei das Transportvehikel (19) die Navigationseinheit (12) und eine Transporteinheit aufweist. Cartography unit (13), the duration of the Leitvehikels (6) and / or the duration of all other vehicles (2), and wherein the transport vehicle (19) comprises the navigation unit (12) and a transport unit.
9. System (50) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vehikel (2) die spezifische technische Ausgestaltung des Löschvehikels (21) aufweist, wobei das Leitvehikel (6) die Navigationseinheit (12) und die Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit (13), der Laufzeit des Leitvehikels (6) und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel (2) aufweist, und wobei das Löschvehikel (21) die Navigationseinheit (21) und einen Löschwasserbehälter (22) für Löschwasser aufweist. 9. System (50) according to one of claims 3 to 6, characterized in that at least one vehicle (2) has the specific technical design of the extinguishing vehicle (21), the Leitvehikel (6) the navigation unit (12) and the data processing unit for Processing of data from the Internet, the cartographic unit (13), the duration of the Leitvehikels (6) and / or the life of all other vehicles (2), and wherein the deletion vehicle (21) the navigation unit (21) and a fire water tank (22 ) for extinguishing water.
10. System (60) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Vehikel (2) die spezifische technische Ausgestaltung des Überwachungs- und Ortungsvehikels (14) aufweisen, wobei zumindest eines der Vehikel eine 10. System (60) according to one of claims 4 to 6, characterized in that at least two vehicles (2) have the specific technical design of the monitoring and locating vehicle (14), wherein at least one of the vehicles a
Vehikelausgestaltung als unbemanntes Luftfahrzeug (23) aufweist und zumindest eines der Vehikel (2) eine Vehikelausgestaltung als unbemanntes Wasserfahrzeug (24) aufweist, wobei das Leitvehikel (6) die Navigationseinheit (12) und die Datenverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Daten aus dem Internet, der Kartografieeinheit (13), der Laufzeit des Leitvehikels (6) und/ oder der Laufzeit aller anderen Vehikel (2) aufweist, das unbemannte Luftfahrzeug die Navigationseinheit (12), die optische Kamera (15) und gegebenenfalls eine Bilderkennungseinheit und/ oder einen Infrarotsensor aufweist, und das unbemannte Wasserfahrzeug (24) die Navigationseinheit (12) und einen Ultraschall- oder Schallsensor (25) und gegebenenfalls eine optische Kamera aufweist. Vehicle configuration as an unmanned aerial vehicle (23) and at least one of the vehicle (2) has a vehicle design as an unmanned watercraft (24), wherein the Leitvehikel (6), the navigation unit (12) and the data processing unit for processing data from the Internet, the mapping unit (13), the duration of the Leitvehikels (6) and / or the duration of all other vehicles (2), the unmanned aerial vehicle, the navigation unit (12), the optical camera (15) and optionally one Having image recognition unit and / or an infrared sensor, and the unmanned watercraft (24), the navigation unit (12) and an ultrasonic or sound sensor (25) and optionally has an optical camera.
11. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Herde (4) aus mehreren Schwärmen (12) von Vehikeln (2, 19) gebildet wird und dass die Vehikel (2) ein Schwarmmodul zur Steuerung der Bewegung des Vehikels (2,19) in Bezug auf die Vehikel (2) des zugehörigen Schwarms (12) und/ oder der zugehörigen Herde (4) aufweisen. A system (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to any one of the preceding claims, characterized in that a hearth (4) is formed of a plurality of swarms (12) of vehicles (2, 19) and in that the vehicles (2) a swarm module for controlling the movement of the vehicle (2, 19) relative to the vehicle (2) of the associated swarm (12) and / or associated herd (4).
12. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1, 20, 30, 40, 50, 60) eine Leitstelle (9) zur Übermittlung der Missionsdaten an die Leitsteuereinheit (7) der Herde (4) aufweist, wobei das Leitvehikel (6) und die Leitstelle (9) ein Leitkommunikationsmodul (10) zur gegenseitigen 12. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to one of the preceding claims, characterized in that the system (1, 20, 30, 40, 50, 60) has a control center (9) for transmitting the mission data to the control unit (7) of the hearth (4), wherein the Leitvehikel (6) and the control center (9) a Leitkommunikationsmodul (10) to the mutual
Kommunikation aufweisen. Communicate.
13. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1, 20, 30, 40, 50, 60) zumindest ein weiteres, von der Herde (4) unabhängiges Vehikel (13) aufweist, wobei die Leitstelle (9) zum direkten Übermitteln von spezifischen Teilmissionsdaten an das unabhängige Vehikel (13) ausgebildet ist. 13. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to claim 12, characterized in that the system (1, 20, 30, 40, 50, 60) at least one further, independent of the hearth (4) Vehicle (13), wherein the control center (9) for direct transmission of specific partial emission data to the independent vehicle (13) is formed.
14. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstelle (9) eine Ladestation zum Aufladen von elektrischen Energiespeichereinheiten, insbesondere Akkumulatoren, der Vehikel (2) und/ oder 14. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to any one of claims 12 or 13, characterized in that the control center (9) has a charging station for charging electrical energy storage units, in particular accumulators, the vehicle (2) and / or
Ersatzvehikel zum Ersetzen defekter oder aufzuladender Vehikel (2) aufweist. Replacement vehicle for replacing defective or aufzuladender vehicle (2).
15. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1, 20, 30, 40, 50, 60) und/ oder die Leitstelle (9) eine Benutzerschnittstelle (11) aufweist/en, wobei die Benutzerschnittstelle (11) zum Eingeben und/oder Verändern, insbesondere durch einen Benutzer, der Missionsdaten und/ oder der spezifischen Teilmissionsdaten ausgebildet ist. 15. System (1, 20, 30, 40, 50, 60) according to one of claims 12 to 14, characterized in that the system (1, 20, 30, 40, 50, 60) and / or the control center (9 ) has a user interface (11), wherein the user interface (11) is designed for entering and / or changing, in particular by a user, the mission data and / or the specific partial mission data.
16. Verfahren zur koordinierten Durchführung einer, aus einer Summe oder einer Abfolge von Teilmissionen bestehenden Mission, aufweisend eine Mehrzahl an Vehikeln (2) mit einer Steuereinheit (3), einer Antriebseinheit und einem Herdenkommunikationsmodul (5), wobei die Vehikel (2) zumindest eine Herde (4) bilden und innerhalb der Herde (4) zumindest zwei unterschiedliche technische Ausgestaltungen aufweisen, und wobei zumindest ein Vehikel (2) innerhalb der Herde (4) als Leitvehikel (6) ausgebildet ist und eine Leitsteuereinheit (7) aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:A method for the coordinated execution of a mission consisting of a sum or a sequence of sub-missions, comprising a plurality of vehicles (2) with a control unit (3), a drive unit and a herd communication module (5), the vehicles (2) at least form a hearth (4) and within the hearth (4) have at least two different technical embodiments, and wherein at least one vehicle (2) is formed within the hearth (4) as Leitvehikel (6) and a Leitsteuereinheit (7), characterized by the following method steps:
A) Übermitteln und/ oder Speichern von Missionsdaten der durchzuführenden Mission an die/ in der Leitsteuereinheit (7) des Leitvehikels (6); A) transmission and / or storage of mission data of the mission to be performed on / in the control unit (7) of the Leitvehikels (6);
B) Empfangen und Auswerten der Missionsdaten durch die Leitsteuereinheit (7);  B) receiving and evaluating the mission data by the control unit (7);
C) Auswerten von Echtzeitdaten eines Sensormoduls (8) des Leitvehikels (7);  C) evaluating real-time data of a sensor module (8) of the Leitvehikels (7);
D) Ermitteln von spezifischen Teilmissionsdaten einer Teilmission für jedes Vehikel (2) der Herde (4) durch die Leitsteuereinheit (7) anhand von den ausgewerteten Missionsdaten und den Echtzeitdaten;  D) determining specific partial emission data of a partial mission for each vehicle (2) of the herd (4) by the master control unit (7) on the basis of the evaluated mission data and the real-time data;
E) Zuordnen der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel (2) mit einer entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung; und  E) assigning the specific partial mission data to the respective vehicles (2) with a corresponding specific technical design; and
F) Übermitteln der spezifischen Teilmissionsdaten an die jeweiligen Vehikel (2) mit der entsprechenden spezifischen technischen Ausgestaltung,  F) transmitting the specific partial mission data to the respective vehicles (2) with the corresponding specific technical design,
wobei die Verfahrensschritte A), B), C), D), E) und/ oder F) gegebenenfalls mehrmals und/ oder im Wesentlichen gleichzeitig oder in zufälliger Reihenfolge ausgeführt werden. wherein the method steps A), B), C), D), E) and / or F) are optionally carried out several times and / or substantially simultaneously or in random order.
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