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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Netzfangdrohne zum Fangen einer fliegenden Drohne mittels eines Netzes, ein System mit einer solchen Netzfangdrohne und einer Fernsteuerung zur Steuerung der Netzfangdrohne sowie ein Verfahren zum Fangen einer fliegenden Drohne mit einer solchen Netzfangdrohne.
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Es kommt immer häufiger vor, dass Drohnen private oder öffentliche Räume, wie Flughäfen, Teststrecken von Automobilherstellern, Werften für Mega-Yachten, Sportstadien, Strafvollzugsanstalten oder öffentliche Veranstaltungen, wie Konzerte, stören.
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An Flughäfen kommt es dabei immer häufiger vor, dass fliegende Drohnen, sogenannte Spotter-Drohnen, den Flugverkehr am Flughafen stören. Eine solche fliegende Drohne kann auch als störende Drohne, Spotter-Drohne, Spionage-Drohne oder angreifende Drohne bezeichnet werden.
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Selbstverständlich ist es wünschenswert, eine solche störende Drohne abzuwehren. Allerdings ist es beispielsweise an Flughäfen oder an öffentlichen Plätzen nicht möglich, eine solche angreifende Drohne abzuschießen. Bevorzugt wird demnach eine angreifende Drohne eingefangen, beispielsweise mittels eines Netzes.
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Beispielsweise oben erwähnte Spotter-Drohnen, wie eine Phantom III oder eine Phantom IV, haben ein Gewicht von etwa 1,3 kg und werden von einem Piloten mittels einer Fernsteuerung (Funkfernsteuerung) gesteuert, herkömmlicherweise mittels Steuersignalen in einem Frequenzbereich zwischen 2,4 und 2,5 GHz oder mittels Steuersignalen in einem Frequenzbereich zwischen 5,7 und 5,9 GHz.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Abwehr einer fliegenden Drohne zu verbessern.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Netzfangdrohne zum Fangen einer fliegenden Drohne mittels eines Netzes vorgeschlagen. Die Netzfangdrohne umfasst:
- eine Antriebs-Einrichtung, insbesondere aufweisend eine Mehrzahl von Propellern,
- eine Netzabschuss-Einrichtung zum Abschießen des Netzes auf die fliegende Drohne,
- einen ersten Störsender zum Aussenden eines ersten Störsignals mit zumindest einer ersten Frequenz aus einem ersten Frequenzbereich zwischen 2,4 und 2,5 GHz,
- einen zweiten Störsender zum Aussenden eines zweiten Störsignals mit zumindest einer zweiten Frequenz aus einem zweiten Frequenzbereich zwischen 5,0 und 5,9 GHz,
- einen dritten Störsender zum Aussenden eines dritten Störsignals mit zumindest einer dritten Frequenz aus einem dritten Frequenzbereich zwischen 1,3 und 1,7 GHz, bevorzugt zwischen 1560 und 1620 MHz,
- zumindest eine Kamera zum Aufnehmen von Videobildern der fliegenden Drohne, und
- eine Sendeeinheit zum Senden eines die aufgenommenen Videobilder aufweisendes Datensignals in einem vierten Frequenzbereich zwischen 1,0 und 1,2 GHz an eine Fernsteuerung.
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Das erste Störsignal hat eine oder mehrere Frequenzen, insbesondere eine Vielzahl, aus dem ersten Frequenzbereich von 2,4 bis 2,5 GHz. Damit ist das erste Störsignal dazu geeignet, Steuersignale und weitere Datensignale, wie beispielsweise Video-Downlinks, im Frequenzbereich von 2,4 bis 2,5 GHz der angreifenden Drohne zu stören.
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Ferner hat das zweite Störsignal eine oder mehrere Frequenzen, insbesondere eine Vielzahl, aus dem zweiten Frequenzbereich von 5,0 bis 5,9 GHz, bevorzugt von 5,7 bis 5,9 GHz. Folglich ist das zweite Störsignal dazu geeignet, Steuersignale und weitere Datensignale, wie beispielsweise Video-Downlinks, im Frequenzbereich von 5,0 bis 5,9 GHz der angreifenden Drohne zu stören.
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Das dritte Störsignal hat eine oder mehrere Frequenzen, insbesondere eine Vielzahl, aus dem dritten Frequenzbereich zwischen 1,3 und 1,7 GHz. Damit ist das dritte Störsignal dazu geeignet, Satelliten-Navigations-Systeme, wie GPS und/oder GLONASS, für die angreifende Drohne zu stören. Damit kann die angreifende Drohne kein Satelliten-Navigations-System, wie GPS oder GLONASS, nutzen.
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Damit kann die angreifende Drohne gesteuert weder von ihrem Piloten noch mittels Unterstützung durch ein Satelliten-Navigations-System zurückgeflogen werden. Folglich wird die angreifende Drohne am Ort verbleiben bzw. von örtlichem Wind getragen etwas abtreiben. In diesem gelähmten oder quasi gelähmten Zustand kann dann die angreifende Drohne von der Netzfangdrohne eingefangen werden. Beispielsweise fliegt die Netzfangdrohne an eine vorbestimmte Position in einer vorbestimmten Höhe (beispielsweise 2 - 4 m) über die angreifende Drohne. Bei Erreichen dieser vorbestimmten Position schießt die Netzabschuss-Einrichtung das Netz auf die angreifende Drohne und fängt diese mittels des abgeschossenen Netzes ein. Das Netz ist zum Beispiel in der Mitte über eine Schnur mit einem Netztrichter der Netzabschuss-Einrichtung verbunden. Somit kann die eingefangene Drohne durch die Netzfangdrohne abtransportiert werden.
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Die Netzfangdrohne kann auch als Drohnen-Vorrichtung oder Drohne bezeichnet werden. Die Netzfangdrohne ist mittels des Netzes dazu geeignet Lasten, von bis zu 4 kg zu tragen.
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Die fliegende Drohne kann auch als störende Drohne, Stör-Drohne, Spotter-Drohne, Spionage-Drohne oder angreifende Drohne bezeichnet werden. Der jeweilige Frequenzbereich kann auch als Frequenzband bezeichnet werden.
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Die Antriebs-Einrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Motor, zumindest ein Getriebe und weitere Antriebsmittel, wie beispielsweise Propeller. Insbesondere ist die Netzfangdrohne als ein Multicopter, mit beispielsweise sechs Propellern ausgebildet.
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Die jeweilige Kamera (Videokamera) kann beispielsweise als Tagsichtkamera, als Wärmebildkamera oder als Infrarot-Kamera ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der dritte Frequenzbereich den Frequenzen zumindest eines Satelliten-Navigationssystems zugeordnet.
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Damit stört der dritte Störsender mit seinem ausgesendeten Störsignalen die Nutzung eines oder mehrerer Satelliten-Navigations-Systeme. Mit anderen Worten kann die angreifende Drohne aufgrund des Einsatzes des dritten Störsignals die Satelliten-Navigations-Systeme, wie GPS oder GLONASS nicht mehr nutzen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der dritte Frequenzbereich den Frequenzen von GPS und/oder GLONASS zugeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Netzfangdrohne eine Empfangseinheit zum Empfangen von Steuersignalen in einem fünften Frequenzbereich unterhalb von 1,0 GHz von der Fernsteuerung auf.
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Mittels der Fernsteuerung kann der Pilot der Netzfangdrohne diese steuern. Hierzu werden Steuersignale mit Frequenzen unterhalb von 1 GHz genutzt, so dass diese Steuersignale von keinem der drei Störsender der Netzfangdrohne gestört werden. Beispielhafte Frequenzen hierfür sind 433 MHz, 868 MHz oder 900 MHz.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Netzfangdrohne eine Steuereinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, die Antriebs-Einrichtung und die Netzabschuss-Einrichtung mittels der von der Fernsteuerung empfangenen Steuersignale derart anzusteuern, dass die Netzfangdrohne zu einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Höhe über der fliegenden Drohne fliegt und anschließend bei Erreichen der vorbestimmten Position die Netzabschuss-Einrichtung das Netz auf die fliegende Drohne abschießt.
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Durch den Einsatz der drei Störsender bzw. der ausgesendeten Störsignale ist die angreifende Drohne gelähmt und kann von der Netzfangdrohne angeflogen werden. Wie oben ausgeführt fliegt die Netzfangdrohne zu einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Höhe, von beispielsweise 2 - 4 m, über die fliegende Drohne. Bei Erreichen dieser vorbestimmten Position schießt die Netzabschuss-Einrichtung ihr Netz auf die fliegende Drohne und fängt diese somit ein. Damit kann die Netzfangdrohne die in dem Netz gefangene Drohne abtransportieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Trackingeinheit zum Bereitstellen von Tracking-Daten der fliegenden Drohne vorgesehen. Dabei ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die Antriebs-Einrichtung und die Netzabschuss-Einrichtung mittels der bereitgestellten Tracking-Daten derart anzusteuern, dass die Netzfangdrohne zu einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Höhe über der fliegenden Drohne fliegt und anschließend bei Erreichen der vorbestimmten Position die Netzabschuss-Einrichtung das Netz auf die fliegende Drohne abschießt.
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Bei dieser Ausführungsform wird die Netzfangdrohne vorteilhafterweise autark tätig. Eine Unterstützung oder ein Eingreifen eines Piloten ist beim Einfangen der fliegenden Drohne vorteilhafterweise nicht nötig. Die Trackingeinheit der Netzfangdrohne verfolgt die Spur der fliegenden Drohne und stellt ihre Daten der Steuereinheit der Netzfangdrohne bereit. Mittels dieser Daten, der Tracking-Daten, steuert die Steuereinheit die Antriebs-Einrichtung und die Netzabschuss-Einrichtung der Netzfangdrohne. Die Netzfangdrohne steuert automatisch, gesteuert von ihrer Steuereinheit und den Tracking-Daten, zu der vorbestimmten Position in der vorbestimmten Höhe über der fliegenden Drohne. Bei Erreichen dieser vorbestimmten Position steuert dann die Steuereinheit die Netzabschuss-Einrichtung derart an, dass diese ihr Netz auf die fliegende Drohne abschießt und somit die fliegende Drohne einfängt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, den ersten Störsender, den zweiten Störsender und den dritten Störsender zum Stören der fliegenden Drohne gleichzeitig oder in einer vorbestimmten Abfolge einzuschalten, insbesondere wenn sich die Netzfangdrohne innerhalb einer vorbestimmten Distanz zu der fliegenden Drohne befindet.
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Die vorbestimmte Distanz ist beispielsweise 500 m. Wenn die Netzfangdrohne innerhalb dieser Distanz von 500 m ist, schaltet die Steuereinheit die Störsender ein. Folglich wird die Netzfangdrohne die fliegende Drohne lähmen und kann, wie oben ausgeführt, dann die gelähmte Drohne einfangen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Netz mit der Netzabschuss-Einrichtung mittels einer Leine verbunden.
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Dadurch, dass das Netz mit dem Netztrichter der Netzfangdrohne mittels einer Schnur verbunden ist, kann die Netzfangdrohne die eingefangene Drohne abtransportieren, insbesondere an einen von dem Piloten der Netzfangdrohne vorgegebenem Ort.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Netzfangdrohne als ein Multicopter ausgebildet.
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Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Steuereinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder FPGA ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein System zum Fangen einer fliegenden Drohne mit einer Netzfangdrohne gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts und einer Fernsteuerung zur Steuerung der Netzfangdrohne vorgeschlagen.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Fangen einer fliegenden Drohne mit einer Netzfangdrohne gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- a) Fliegen der Netzfangdrohne zu einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Höhe über der fliegenden Drohne,
- b) Einschalten des ersten Störsenders, des zweiten Störsenders und des dritten Störsenders zum Stören der fliegenden Drohne gleichzeitig oder in einer vorbestimmten Abfolge, wenn sich die Netzfangdrohne innerhalb einer vorbestimmten Distanz zu der fliegenden Drohne befindet, und
- c) Abschießen des Netzes auf die fliegende Drohne bei Erreichen der vorbestimmten Position mittels der Netzabschuss-Einrichtung der Netzfangdrohne.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegte Figur näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Netzfangdrohne;
- 2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Netzfangdrohne; und
- 3 zeigt ein schematische Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Fangen einer fliegenden Drohne mit einer Netzfangdrohne.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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In 1 ist eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Netzfangdrohne 1 dargestellt.
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Die Netzfangdrohne 1 hat ein Gehäuse 10, in welchem oder an welchem die folgenden Einheiten und/oder Einrichtungen angeordnet sind.
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Die Netzfangdrohne 1 hat eine Antriebs-Einrichtung, welche insbesondere einen Motor, ein Getriebe und weitere Antriebsmittel, wie Propeller 11-16 aufweist. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit ist die Netzfangdrohne 1 der 1 als ein Multicopter mit sechs Propellern 11-16 ausgebildet. Die Netzfangdrohne 1 hat weiterhin eine Netzabschuss-Einrichtung 22 zum Abschießen eines Netzes 21 auf die fliegende Drohne. Die Netzabschuss-Einrichtung 22 schießt ihr Netz 21 vorzugsweise mittels Luftdrucks auf die fliegende Drohne ab. Das Netz 21 ist mit der Netzabschuss-Einrichtung 22 mittels einer Schnur oder einer Leine verbunden, so dass die Netzfangdrohne 1 die eingefangene Drohne abtransportieren kann.
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Des Weiteren hat die Netzfangdrohne 1 drei Störsender 31, 32, 33, welche schematisch in der 1 gezeichnet sind.
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Ein erster Störsender 31 ist dazu eingerichtet, ein erstes Störsignal mit zumindest einer ersten Frequenz aus einem ersten Frequenzbereich zwischen 2,4 und 2,5 GHz auszusenden. Ein zweiter Störsender 32 ist dazu eingerichtet, ein zweites Störsignal mit zumindest einer zweiten Frequenz aus einem zweiten Frequenzbereich zwischen 5,0 und 5,9 GHz auszusenden.
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Ein dritter Störsender 33 ist dazu eingerichtet, ein drittes Störsignal mit zumindest einer dritten Frequenz aus einem dritten Frequenzbereich zwischen 1,3 und 1,7 GHz auszusenden.
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Des Weiteren umfasst die Netzfangdrohne 1 eine Anzahl von Kameras 41, 42 zum Aufnehmen von Videobildern der fliegenden Drohne. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit hat die Netzfangdrohne 1 der 1 zwei Kameras 41, 42.
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Ferner umfasst die Netzfangdrohne 1 eine Sendeeinheit 51 zum Senden eines die aufgenommen Videobilder aufweisenden Datensignals in einem vierten Frequenzbereich zwischen 1,0 und 1,2 GHz an eine Fernsteuerung 2 (siehe 2 der Netzfangdrohne 1.
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Dabei zeigt die 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Netzfangdrohne 1. Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2 umfasst alle Merkmale der ersten Ausführungsform der Netzfangdrohne 1 nach 1. Ferner umfasst die Netzfangdrohne 1 der 2 eine Empfangseinheit 52, eine Steuereinheit 53, und eine Trackingeinheit 54. Zur Ausbildung einer weiteren Ausführungsform können auch nur einige der Einheiten 52, 53, 54 mit der ersten Ausführungsform der 1 kombiniert werden.
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Die Empfangseinheit 52 ist dazu eingerichtet, Steuersignale in einem fünften Frequenzbereich unterhalb von 1,0 GHz von der Fernsteuerung 2 (Funkfernsteuerung) zu empfangen. Hierdurch kann der Pilot der Netzfangdrohne 1 die Netzfangdrohne 1 mittels seiner Fernsteuerung 2 steuern, ohne dass die diesbezüglichen Steuersignale von den Störsendern 31, 32, 33 gestört werden könnten, da alle Störsignale oberhalb von 1,3 GHz liegen und die Steuersignale unterhalb von 1,0 GHz liegen.
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Die in 2 gezeigte Steuereinheit 53 ist dazu eingerichtet, die Antriebs-Einrichtung 11-16 und die Netzabschuss-Einrichtung 22 mittels der von der Fernsteuerung 2 empfangenen Störsignale derart anzusteuern, dass die Netzfangdrohne 1 zu einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Höhe, beispielsweise 5 m, über der fliegenden Drohne fliegt und anschließend bei Erreichen der vorbestimmten Position die Netzabschuss-Einrichtung 22 das Netz 21 auf die darunter fliegende Drohne abschießt.
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Bei Vorsehen einer Trackingeinheit 54 ist die Netzfangdrohne 1 zu einem automatischen Betrieb geeignet. Die Trackingeinheit 54 ist dabei dazu eingerichtet, Tracking-Daten der fliegenden Drohne bereitzustellen. Dann kann die Steuereinheit 53 die Antriebs-Einrichtung 11-16 und die Netzabschuss-Einrichtung 22 mittels der bereitgestellten Tracking-Daten derart ansteuern, dass die Netzfangdrohne 1 zu der vorbestimmten Position über der fliegenden Drohne fliegt und anschließend bei Erreichen der vorbestimmten Position die Netzabschuss-Einrichtung 22 ihr Netz 21 auf die fliegende Drohne abschießt.
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Die Steuereinheit 53 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den ersten Störsender 31, den zweiten Störsender 32 und den dritten Störsender 33 zum Stören der fliegenden Drohne gleichzeitig oder in einer vorbestimmten Abfolge einzuschalten, insbesondere wenn sich die Netzfangdrohne 1 innerhalb einer vorbestimmten Distanz (beispielsweise 500 m) zu der fliegenden Drohne befindet.
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In 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Fangen einer fliegenden Drohne mit einer Netzfangdrohne 1 dargestellt. Beispiele für eine solche Netzfangdrohne 1 sind in den 1 und 2 abgebildet.
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Das Verfahren der 3 weist die Verfahrensschritte S1 bis S3 auf:
- In Schritt S1 wird die Netzfangdrohne 1 zu einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Höhe über der fliegenden Drohne geflogen.
- In Schritt S2, insbesondere während des Anfliegevorgangs, werden der erste Störsender 31, der zweite Störsender 32 und der dritte Störsender 33 zum Stören der fliegenden Drohne gleichzeitig oder in einer vorbestimmten Abfolge eingeschaltet, insbesondere dann, wenn sich die Netzfangdrohne 1 innerhalb einer vorbestimmten Distanz, z. B. 500 m, zu der fliegenden Drohne befindet.
- In Schritt S3 wird das Netz 21 auf die fliegende Drohne bei Erreichen der vorbestimmten Position mittels der Netzabschuss-Einrichtung 22 der Netzfangdrohne 1 abgeschossen, so dass die angreifende Drohne mittels des abgeschossenen Netzes eingefangen wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Netzfangdrohne
- 2
- Fernsteuerung
- 10
- Gehäuse
- 11
- Propeller
- 12
- Propeller
- 13
- Propeller
- 14
- Propeller
- 15
- Propeller
- 16
- Propeller
- 21
- Netz
- 22
- Netzabschuss-Einrichtung
- 31
- erster Störsender
- 32
- zweiter Störsender
- 33
- dritter Störsender
- 41
- Kamera
- 42
- Kamera
- 51
- Sendeeinheit
- 52
- Empfangseinheit
- 53
- Steuereinheit
- 54
- Trackingeinheit
- S1 - S3
- Verfahrensschritte
