Gefahr: Drohne

Drohnen

10.8.2017

Eine Drohne ist eine männliche Honigbiene, Hummel, Wespe oder Hornisse. Die Drohne begattet junge Königinnen und stirbt danach.

Das finale Schicksal der Drohnen teilen auch die unbemannten Flugkörper, die als Ziele für Schießübungen eingesetzt werden. Bereits 1931 rüstete die britische Royal Air Force drei Maschinen des Typs Fairey IIIF unter der Bezeichnung Fairey Queen mit Funksteuerung aus und setzt sie als Zieldrohnen und Übungsziele für Jagdpiloten ein. Man muss jedoch kein Jagdpilot sein, um Drohnen abzuschießen. Immer häufiger wird berichtet, dass Bürger sich zur Wehr setzen und Drohnen über ihrem Grundstück ins Visier nehmen.

Überhaupt ist die ferngelenkte oder autonom agierende Drohne ein militärisches Objekt, sei es zur Aufklärung oder zur Bekämpfung. Daneben gibt es auch die Lastendrohnen. Amazon zum Beispiel findet sich in Kätschitt.

Auf der Basis technischer Miniaturisierung, GPS-Navigation und künstlicher Intelligenz geht die Entwicklung neuer Drohnen stürmisch weiter. Gearbeitet wird an Morphing Structures, also Flugobjekten, die ihre Form, Oberflächenstruktur und aerodynamischen Eigenschaften selbsttätig an die Flugbedingungen anpassen können. Weiteres Ziel sind die Mikrodrohnen, also winzig kleine Fluggeräte, kaum zu unterscheiden von Insekten, die unbemerkt in Häuser eindringen können - es genügt ein gekipptes Fenster - und live-Aufnahmen senden, und sogar bei Bedarf einzelne Personen angreifen.

Eine weitere hochinteressante Entwicklung sind Drohnen, die sich anhand eines Regelwerks in Kampfverbänden selbstständig als „Schwarm“ organisieren. Man kennt solche Gebilde als Vogelschwärme oder Fischschwärme. Craig Reynolds von der University of Santa Cruz stellte im Jahr 1986 drei Regeln für das Schwarmverhalten auf. Er simulierte die autonom koordinierte Bewegung vieler Objekte, indem er sie mit diesen Regeln programmierte: 1. Steuere so, dass du den anderen nicht zu nahe kommst. 2. Steuere so, dass du dich ungefähr in Richtung deines Nachbarn bewegst. 3. Steuere so, dass du auf das Zentrum der Objekte zuhältst, die du in deinem Umfeld siehst. Diese Anweisungen bezeichnete Reynolds als Absonderung (Separation), Angleichen (Alignment) und Zusammenhalt (Cohesion). Ende der 90er Jahre wurden die Reynolds-Regeln erfolgreich umgesetzt zur Bildung eines künstlichen Drohnen-Schwarms, der selbstständig kommuniziert und feindliche Truppen angreift.

Wesentlich ziviler geht es im im Sport, in der Landwirtschaft, im Rettungswesen, und vielen anderen Bereichen zu. Für den rein privaten Gebrauch gilt: Die in zahllosen Varianten angebotenen Quadrocopter-Kameradrohnen gelten nicht als „unbemannte Luftfahrzeuge“ gemäß ICAO-Definition sowie gemäß deutscher Rechtsprechung, solange sie privaten Freizeit- und/oder Luftsport-Aktivitäten dienen.

DJI Phantom 4 Pro Kameradrohne

Quadrocopter fliegen lassen ist zu einer beliebten Freizeitbeschäftigung geworden. Alexander ist 11 Jahre alt. Er hat vor kurzem eine original DJI Phantom 4 Pro Kameradrohne geschenkt bekommen. Das Fluggerät ist mit einer sehr hochauflösenden 20Mpix-Kamera und einer 16GB microSD-Karte ausgerüstet. Außerdem hat sie den "Gestenmodus". Das geht so: Alexander lässt sie in etwa 2 Meter Höhe und 5 Meter Abstand vor sich fliegen und macht ein Selfie. Dabei startet die Kamera den Aufnahme-Countdown erst, wenn er eine bestimmte Bewegung macht, zum Beispiel beide Arme hochstreckt. Darauf wartet die Drohne 3 Sekunden, bevor sie auslöst. In der Zeit kann Alexander jede beliebige drollige Pose einnehmen.

Alexanders Vater, Rudolf Schulin, emigrierte vor 18 Jahren aus Minsk in Weißrussland nach Deutschland. Seine Frau Darja lernte er in Berlin kennen, wo sie damals als Dolmetscherin arbeitete. Ihre Kinder Alexander und Irina sind in Berlin geboren und die Familie lebt jetzt in einem Reihenhaus an der Themsestraße in Wedding.

Natürlich fand die Phantom ("Fanta") großes Interesse bei Alexanders Freunden und sogar bei Irina. Sie wollte, dass der Copter geheime Botschaften zu ihrer Freundin Vivianne bringen sollte. Doch ihr Bruder hatte von Anfang an anderes vor. Da seine neue weiß glänzende Fanta schon tolle Bilder von oben an sein iPhone7 geschickt hatte, sollte sie zur perfekten Spionin ausgebildet werden. Zu diesem Zweck nahm er sie mit zum nahegelegenen Flughafen, um Flugzeuge zu filmen. Fanta flog auf dem Weg immer drei Meter über ihm. Kaum waren die beiden auf dem Terrain des Hangar Cafés am Rande des Flugfelds angekommen, als auch schon eine ziemlich große Drohne (Typhoon Hexacopter) mit Megaphon heranbrauste und sie anschrie: "Verlassen Sie sofort das Fluggelände. Drohnen sind verboten. Wer sie dennoch fliegt, wird bestraft!". Alexander zuckte zusammen. Fanta ging zu Boden und stellte sich ab (Wie wir später erfahren werden, ist Alexanders Phantom eine Spezialausführung, die unter anderem eine Feinderkennung hat und situationsbedingt reagieren kann).

Das war die erste Lektion. Alexander merkte sich, er musste vorsichtig sein. Vor allem bei seinem nächsten Projekt. Ein Mädchen aus dem Nachbarhaus hatte ihn schon mehrfach angesprochen, so dass er neugierig geworden war. Auf seinem iPad eruierte er die perfekte Route, auf welcher Fanta ganz vorsichtig über das Dach des Nachbarhauses fliegen und einen Blick auf die rückseitig gelegene Terrasse werfen würde. Aha, da lag sie im Liegestuhl und las ein Buch - äh nö, ihr Smartphone. Alexander stellte Fanta auf Zoom ein und sah, dass sie gerade ihre Anrufliste checkte. Aber da hatte sie die Drohne schon entdeckt und sprang aus ihrer Liege ins Haus. Da alle Filmsequenzen gespeichert werden, konnte Alexander noch mehrmals diese Szene betrachten.

Allmählich wurde Alexander mutiger und begann, die gesamte Nachbarschaft zu besichtigen. Die weiße Phantom ist relativ leise und mit etwas Geschick kann man sie feinfühlig hinter Hecken und Bäumen fast unbemerkt in fremdes Gebiet führen. Es genügte ja, eine kurze Filmsequenz aufzunehmen, die Alexander später in Ruhe analysieren konnte. Es kam jedoch vor, dass Fanta auf Abwege geriet. Zum ersten Mal geschah es vorige Woche. Auf seinem Steuerdisplay erblickte er plötzlich eine Nachricht in Großbuchstaben: PHANTOM AUF MISSION. ZURÜCK IN 30 MINUTEN". Alexander war fassungslos. Seine Fanta war weg! Tränen machten sich bemerkbar. Er drückte verzweifelt auf den Home-Button (Befehl zur Heimkehr), aber Fanta blieb verschwunden. Alexander setzte sich ins Gras und beschloss zu warten. In einer halben Stunde würde Fanta bestimmt wieder da sein...

ZhUOZ Sendestation "Buzzer"

Der Grund für Fantas Verschwinden war eine Funkwellennachricht vom Sender "Buzzer". Alexanders Drohne war nach dem Kauf präpariert worden. Rudolf, Alexanders Vater, hat wie jeder Russe im Ausland einen Auftrag (Dienst für das Vaterland). Sein Auftrag lautete in diesem Fall, die Drohne von Spezialisten in der russischen Botschaft "ergänzen" zu lassen. Es genügte, einen Kurzwellenempfänger einzubauen und ein Programm zur Dekodierung von Nachrichten zu installieren. Außerdem wurde die Steuerung auf bestimmte Befehlssequenzen eingestellt. Das alles war geschehen, bevor Rudolf die Phantom-Drohne seinem begeisterten Sohn übergeben hatte.

"Buzzer" ist eine Numbers Station (ein Zahlensender) im militärischen Anwendungsbereich. Das Rufzeichen (die Stationskennung) ist ZhUOZ. Die Sendeanlage befindet sich 80 Kilometer südwestlich von Moskau bei Naro-Forminsk (auf Karte zeigen). Die Aufgabe von Buzzer ist wie bei allen anderen Zahlensendern die Übermittlung von Anweisungen an militärische Einheiten.

Der Sender sendet auf den Frequenzen 4625 kHz und 6998 kHz kontinuierlich einen kurzen, monotonen Summton, der etwa 25 Mal pro Minute wiederholt wird. Eine Minute vor jeder vollen Stunde wird der wiederholende Ton für eine Minute durch einen durchgehenden Ton wechselnder Tonhöhe ersetzt. Für Anweisungen wird der Summton unterbrochen und eine Sprachmitteilung in russischer Sprache gesendet. So arbeitet Buzzer seit nunmehr 44 Jahren. Der Sinn der Station ist ungeklärt und bleibt rätselhaft. Selbst Funkexperten sind sich nicht darüber im Klaren, welche Bedeutung der Sender hat. Manche vermuten sogar eine "Tote Hand" Funktion. Diese wird aktiv, wenn der Sender ausfällt durch einen militärischen Schlag des "Feindes". In solchem Fall erfolgt die automatische Auslösung des Gegenschlags mittels ballistischer Raketen.

Die Buzzer - Signalnachricht anhören:

Anweisung an Maikäfer (Deckname für Fanta) mit Zielkoordinaten (52.516389,13.383694) und Marschbefehl

In der russischen Botschaft montierten die Experten eine Halterung an die Phantom, mit deren Hilfe sie in der Lage war, kleine Lasten zu tragen. Eine kleine Box wurde eingeklingt und die Drohne auf Home-Kurs geschickt.

...endlich. Alexander sprang hoch vor Freude. Seine Fanta war wieder da und kuschelte sich ganz nah bei ihm ins Gras. "Wo warst du denn so lang?", fragte Alexander, wohl wissend, dass er keine Antwort bekommen würde. Sein Vater kam aus dem Haus und ging zu den beiden. "Na, Alex, klappt alles mit Fanta?" - "Sie ist vorhin abgehauen! Aber jetzt ist sie wieder da", erklärte Alexander mit leuchtenden Augen. "Na schön". Rudolf drehte Fanta um und klinkte die kleine Box aus. "Das ist eine zusätzliche Batterie. Ich werde sie aufladen und morgen schließen wir sie an Fanta an". Er lächelte seinen Sohn an. "Und jetzt kannst du weiter mit ihr fliegen".

Am Abend öffnete Rudolf die kleine Box und entnahm ihr die Zünder und die drei Sprengstoffröhrchen. Nach eingehender Inspektion verstaute er einen Zünder und ein Röhrchen sehr sorgfälit in der Box. Die Zündleitung stöpselte er an den Bombenadapter. Dann verschloss er die Box, versiegelte sie und klinkte sie in den Tragemechanismus an der Unterseite der Drohne. Darauf programmierte er die Drohne per Bluetooth-Übertragung mit den Zielkoordinaten für den morgigen Ausflug.

Die Zielkoordinaten hatte Rudolf der verschlüsselten Email der russischen Botschaft entnommen. Er wusste auch, wem der Anschlag gelten sollte. Feodor Smirnow war vor vier Wochen aus Russsland vor der drohenden Inhaftierung nach Deutschland geflohen. Als Dissident stand er seit Jahren unter staatlicher Beobachtung und war auch etliche Male recht unsanft verhört worden. Morgen ab 13 Uhr war eine Kundgebung auf dem Platz der Vereinten Nationen, dem früheren Lenin-Platz, geplant. Smirnow war als Gastredner vorgesehen.

Die Reihenhaussiedlung in Wedding

Am folgenden Tag sprach Rudolf mit seinem Sohn. "Wie wäre es, wenn wir Fanta zum Berliner Zoo fliegen lassen und uns die Elephanten ansehen?". Alexander war Feuer und Flamme. "Ich habe die Koordinaten gestern eingegeben". "Toll, Papa, jetzt gleich?". Es war 12:50 Uhr. "Ja, komm mit".

Im Garten wählte Rudolf die neuen Zielkoordinaten und Alexander startete den Copter. "Ab geht's", sagte Rudolf. Fanta stieg abrupt in die Höhe, doch direkt nach dem Abheben geschah es. Die Beschleunigung war so hoch, dass sich die kleine Box von selbst ausklinkte und zu Boden fiel. Beim Aufprall löste der Aufschlagzünder die Bombe aus.

Der Krater im grünen Rasen war groß und der Knall unbeschreiblich laut. Rudolf war sofort tot, Alexander schwer verletzt. Fanta lag in vielen Einzelteilen verstreut im Garten. Niemand, weder die Terror-Sondereinheit der Berliner Polizei noch die herbeigerufenen Sprengstoffexperten konnten eine Erklärung für dieses Unglück finden. Wenn es sich um eine fremdgesteuerte Einwirkung gehandelt haben sollte, war bei allen weiteren Untersuchungen kein Verursacher auffindbar.

Bildzeitung
SKYDIO R1

Nachtrag 13.6.2018

Die Zukunft gehört den autonom fliegenden Drohnen. Man zeigt ihnen ein Objekt, zum Beispiel eine Person oder ein Fahrzeug, und sie folgen diesem Objekt auf bestimmte Art: dahinter her fliegend oder seitlich oder vorausfliegend und rückblickend. Genutzt wird die autonome Drohne von Sportlern, die ihre Bewegungsabläufe kontrollieren wollen, zum Beispiel Mountain Biker oder Wildwasser Kanuten, oder Detektiven, die eine Zielperson überwachen.

Die Firma Skydio mit Sitz in Redwood City (südlich von San Francisco) hat jetzt die Drohne R1 auf den Markt gebracht. Mit ihren 13 Kameras und ihrer Hinderniserkennung fliegt sie eine Viertelstunde lang bei bis zu 40km/h. Sie ist flach gebaut. Die vier Rotoren sind in einer Ebene angebracht. So ist ihr Profil bei Ausweichmanövern sehr schmal.

Mr. Bry läuft davon

Wie kann man einem solchen Gerät entkommen? Kaum. Die R1 weiß ja nicht nur genau, wo das zu filmende Objekt ist, sondern auch, wohin es laufen wird. Sie errechnet laufend den Bewegungspfad und sieht einige Sekunden in die Zukunft, um daraus ihre eigene Flugbahn anzupassen. Die Flucht gelingt ein wenig, wenn man um einen Baum herumläuft, und zwar so, dass die Sichtlinie zur Drohne möglichst of unterbrochen ist. Natürlich ist die R1 schlau und weiß ganz genau, dass ihr Zielobjekt hinter dem Baum ist. Aber nach 15 Minuten um den Baum herumfliegen ist ihre Energie erschöpft und sie sinkt ermattet darnieder.

Quellen:
https://www.skydio.com
https://www.nytimes.com/interactive/2018/02/13/technology/skydio-autonomous-drones.html?rref=collection%2Fsectioncollection