Masterstudent/in Regelungstechnik, Mathematik, Luft- und Raumfahrttechnik, Aircraft and Flight Engineering o. ä. (w/m/d)

Autonome Erkundung und Kartierungsverfahren bieten ein breites Anwendungsfeld. So kann zum Beispiel mit einer Kombination aus einem Rover, einem Multikopter und einem TDLAS-Sensor (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) eine Integrale-Gaskonzentration entlang einer Laser-Trajektorie zwischen Rover und UAV gemessen werden. Werden mehrere solcher Messungen aus verschiedenen Konstellationen von Rover und UAV miteinander kombiniert, so kann daraus eine räumliche Karte der Gaskonzentration berechnet werden. Dieses Verfahren nennt sich Gas Tomographie.

In der Masterarbeit soll es darum gehen mit Hilfe von modellprädiktiver Regelung Pfade für den Rover und den Multikopter so zu bestimmen, dass die Messungen möglichst informativ und zeit-/energiesparend durchgeführt werden können. Dabei kann ein am Institut für Flugführung vorhandener Pfadplaner für Drohnenschwärme genutzt werden. Jedoch müssen Anpassungen vorgenommen werden, sodass der Algorithmus für einen Rover auf einer zweidimensionalen Oberfläche genutzt werden kann. Zudem geht es darum ein Gütekriterium für die Pfadoptimierung zu entwickeln, das möglichst gute Messkonstellationen für die Gas Tomographie erzeugt.

Die Wirksamkeit der angepassten Methoden kann dann in Simulationsstudien anhand ausgewählter Szenarien, die sowohl Hindernisse als auch eine hügelige Landschaft beinhalten, gezeigt werden. Da es sich um reine Simulationen handelt, ist eine Anwesenheit am Standort Braunschweig nicht zwingend erforderlich.