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Nasa´s Ikhana drone
13 Aug 2018

Design von Kommandodrohnen und ihre Anwendung in der Gefahrenabwehr und bei der Brandbekämpfung

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Der Einsatz von Drohnen im militärischen Bereich geht auf das Jahr 1917 und die US-Armee zurück. In jenem Jahr entwickelte Charles Kettering von der GMC Company für die US-Armee eine zweiflügelige Drohne, die Waffen tragen und Ziele treffen konnte. Heute sind Drohnen auch in anderen Bereichen von Wissenschaft und Technik weit verbreitet und beliebt.

 

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Autoren: Mohammadreza Sheikh kazem Barzegari - Teheraner Feuerwehr Ahmad Ahmad Moazzam - Teheraner Feuerwehr

Titelfoto: (Abobe) UAV IKHANA - www.nasa.gov

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Der technologische Fortschritt in den Bereichen Elektronik und Robotik hat es möglich gemacht, eine immer größere Vielfalt dieser Vögel zu produzieren. Zum Beispiel in Bereichen wie Strafverfolgung und Governance (Untersuchung von Tatorten und Sammlung von Beweisen), Überwachung und Steuerung von Verkehrsunfällen, Polizeistreifen, Kontrolle von Menschenmengen, Notfallmaßnahmen bei Naturkatastrophen sowie Feuerwehr und Rettungsdienste.

Eine der ersten wirklich modernen Anwendungen von Drohnen bei Feuerwehr- und Rettungseinsätzen geht auf das Jahr 2007 zurück. In diesem Jahr brach in den Wäldern um den Arohed Lake in Kalifornien ein Großbrand aus, und ein unbemanntes Fluggerät namens IKHANA wurde zum Einsatzort entsandt und überflog das Gebiet. Die NASA setzte die Drohne ein, um das Ausmaß des Vorfalls zu bewerten und zu bestimmen.

Wie in der Einleitung erwähnt, wurde der "Embryo" für die erste militärische Drohne oder das erste unbemannte Kampfflugzeug jedoch bereits vor über 100 Jahren konstruiert:

The Kettering Bug
The original "Kettering Bug" photographed shortly after its conception in 1918.

1918 entwarf Kettering den "Lufttorpedo" mit dem Spitznamen " Kettering Bug". Die 300 Pfund schwere Rakete aus Pappmaché hatte 12 Fuß lange Pappflügel und einen 40 PS starken Motor. Er konnte 300 Pfund Sprengstoff mit einer Geschwindigkeit von 50 Meilen pro Stunde transportieren und kostete 400 Dollar. Der "Käfer" gilt als die erste Rakete in der Luft, und die aus dem "Käfer" gezogenen Lehren führten zur Entwicklung der ersten Lenkraketen und funkgesteuerten Drohnen.

Der Kettering Bug war ein experimenteller, unbemannter Lufttorpedo, ein Vorläufer der heutigen Marschflugkörper. Er war in der Lage, Bodenziele in einer Entfernung von bis zu 121 Kilometern von seinem Startpunkt zu treffen und dabei eine Geschwindigkeit von 80 Kilometern pro Stunde zu erreichen. Die kostspielige Konstruktion und der Betrieb des Käfers inspirierten Dr. Henry W. Walden dazu, eine Rakete zu entwickeln, die es einem Piloten ermöglichte, die Rakete nach dem Start mit Hilfe von Funkwellen zu steuern. Diese Entwürfe waren der Vorläufer der heutigen Raketen."

(Aus dem Wikipedia-Artikel über den amerikanischen Erfinder Charles F. Ketterring)
 

By Greg Hume - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18121472

Photo by Greg Hume - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18121472

Modell des Lufttorpedos von Charles F. Kettering, ausgestellt im National Museum of the United States Air Force in Dayton, Ohio

 

 

Zusammenfassung

Eines der wichtigsten Anliegen von Einsatzleitern bei der Leitung und Kontrolle von Großbränden ist es, exakte Online-Informationen über das Verhalten und die Verteilung des Feuers sowie über den Standort der Feuerwehrleute am Einsatzort zu erhalten, obwohl dies aufgrund der Größe des Einsatzortes mit einigen Schwierigkeiten verbunden ist. Außerdem ist die Sensibilität und Risikoakzeptanz der Ersthelfer bei HAZMAT-Ereignissen sehr hoch. Der Einsatz, die Geschwindigkeit und die Agilität von Drohnen erhöhen die Stärke und die Genauigkeit der Entscheidungsfindung und der Einsatzleitung bei der Brandbekämpfung und bei der Bewältigung von Gefahrgutunfällen kann sehr effektiv sein.

Andere denkbare Anwendungen für UAVs bei der Brandbekämpfung werden wie Broadcast-Live-Bilder von Feuer oder Unfall, Beobachtung und Bewertung der betroffenen Gebiete in Zeiten der Krise all-inclusive, die Fähigkeit zur Verfolgung und Kontrolle der Truppen auf dem Boden und um sicherzustellen, dass ihre Fähigkeit, innerhalb der Reichweite von Operationen zu bewegen, senden Sie den Vogel als Vorläufer auf den Unfallort und senden Informationen an die mobile Kommandozentrale Punkt. In diesem Artikel Studien Drohnen Fähigkeit in der Werkzeug-und Nutzung für Manager und Kommandanten Entscheidungs-und Reaktionsfähigkeit bei der Brand-und HAZMAT Szenen zu erhöhen.

 

Zu den offensichtlichsten Anwendungen von Drohnen bei Feuerwehr und Rettungsdiensten gehören die primäre Bewertung des Unfallgebiets, die Erfassung des Ausmaßes und des Umfangs der durch den Vorfall verursachten Schäden auf der Grundlage visuell erfasster Informationen, die Sicherstellung der strukturellen Integrität für die Einsatzkräfte, die Ermittler sowie die Steuerung und Kontrolle des gesamten Feuerwehrgeländes und der in dem Gebiet tätigen Einsatzkräfte.

 

 

2. Darstellung des Problems

Eines der wichtigsten Anliegen von Einsatzleitern im Hinblick auf die Führung und Kontrolle von Großbränden ist es, spezifische und aktuelle Informationen über den Brandverlauf und den Aufenthaltsort der Feuerwehrleute am Einsatzort zu erhalten. Dies ist jedoch aufgrund der Ausdehnung des Einsatzgebietes oft schwierig. Der Verlust der Kontrolle über die Brandeinsätze kann die Risikoakzeptanz der Feuerwehrleute vor Ort erheblich erhöhen. Bei Großbränden in Städten, z. B. in Industrielagern, werden Ausmaß und Intensität des Feuers von vielen internen und externen Faktoren beeinflusst. Zu den einflussreichen externen Faktoren gehören Windgeschwindigkeit und -richtung, verfügbare und nahe gelegene Brennstoffquellen, und zu den einflussreichen internen Faktoren gehört die Brandlast.

Die ständige Kenntnis der Position und des Standorts von Feuerwehrleuten und Rettungskräften sowie des Ausmaßes der Brandausbreitung kann die Entscheidungsfindung des Einsatzleiters bei der Steuerung und Überwachung seiner Einsatzkräfte und des Einsatzgeländes verbessern und erleichtern. Speziell für die Einsatzleitung und -überwachung entwickelte Drohnen sind nicht nur mit gewöhnlichen Kameras, sondern auch mit Wärmebildkameras ausgestattet, so dass sie in der Lage sind, dem Einsatzleiter online hochauflösende Bilder und Videos aus dem Einsatzgebiet zu liefern. Sie können auch den genauen Standort der Einsatzkräfte in den verschiedenen Abschnitten des Einsatzgebietes bestimmen. Diese Wärmebildkameras ermöglichen es den Einsatzleitern, den Vorfall besser zu steuern und zu kontrollieren, da sie den Temperaturbereich des Feuers jederzeit anzeigen können.

Darüber hinaus ist bei Gefahrguteinsätzen die Risikobereitschaft der Feuerwehrleute ein immer wichtigeres Thema. Die Ausrüstung von Drohnen mit Detektoren für bestimmte chemische Gase, radioaktive Stoffe, kontinentale und regionale Parameter (wie Windrichtung und -geschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck usw.) sowie Wärmebild- und Nachtsichtkameras dürfte die Fähigkeit der Einsatzleiter, genaue und richtige Entscheidungen zu treffen, verbessern.

 

3- Managementsystem für Feuerwehreinsätze

 

Der Hauptzweck des Managementsystems für Brandbekämpfungseinsätze besteht in der Bereitstellung geeigneter und angemessener operativer Prozesse, um sicherzustellen, dass durch eine möglichst rechtzeitige und genaue Planung und Durchführung dieser Prozesse zu den geringsten Kosten und in der kürzest möglichen Zeit die höchste Effizienz des Einsatzes erreicht werden kann. In den letzten Jahren wurde das Management von Feuerwehreinsätzen, das als eines der Hauptelemente des Katastrophenschutzes in verschiedenen Branchen und Gemeinden angesehen wird, gründlich untersucht, so dass schließlich auf der Grundlage der NFPA 1026 das "Entscheidungsfindungsmodell" als Standardprozess für das Management von Feuerwehreinsätzen festgelegt wurde.

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Decision Making Model for drones in firefighting