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Kamikaze-Kybernetik

2025-05-31 22:40

Zum Wintersemester baue ich mein bisheriges Modul Mensch-Maschine-Interaktion komplett um – zu einem Modul namens Cyber-physische Systeme. Ich liebe es, dass sich das so nach Cyber, aber auch total oldschool nach Kybernetik, Wiener und von Neumann anhört, an Mid-Century Modern sowie Cyberpunk erinnert. Die guten alten Zeiten, als der Krieg noch ein kalter war. Oh, wait.

Eigentlich hatte ich dabei Smart Grids und andere Energietechnik als Kernanwendung im Sinn, aber im Nachhinein war mir klar geworden, was das echte Killerbeispiel für diese Lehrveranstaltung ist: Drohnen! Weil nun allmählich die konkrete Planung für das Wintersemester ansteht, denke ich hier mal ein wenig laut nach – in der Hoffung, dass aus den Weiten des Netzes ein paar kluge Ideen zurückschallen.

Aus meiner Modulbeschreibung dichtet Gemini 2.5 Pro Preview 05-06 nach ein wenig Diskussion und nach der Erinnerung, dass wir nicht am MIT sind (wobei sich dessen Niveau demnächst, äh, nivelliert), dies, einschließlich der darin erwähnten zehn Prinzipien:

Beim Thema Jamming wäre natürlich breit auf den Stand der Technik ultraleichter Lichtleiter einzugehen. [Nachtrag: Fiber Optic Bird’s Nest Heralds A Fiber Drone Summer In Ukraine] Ein von der KI noch nicht erwähntes Thema sind die Besonderheiten des Batteriemanagements, denn für Remote-Controlled Strike Assets gibts keinen zu pflegenden Akku, sondern nur eine bis zum Letzten auszuquetschende (Primär-)Batterie. Zirkuläre Kriegswirtschaft, anybody? Könnte man leere Batterien/Akkus abwerfen oder gar wiederverwenden, wie Stufen einer Rakete? Und hängt die Payload am Fallschirm oder, gar per eigenem Propeller stabilisiert, am Seil?

Das brennendste Thema ist die effektive Zielzuführung in waldreichen Einsatzgebieten (danke an ChatGPT 4o für diese nüchtern-professionelle Ausdrucksweise). Oder total meta: eine Monsterdrohne als fliegendes Hotel Mama für Dröhnchen, siehe 九天.

Als Prüfungsform brauchen wir systemische Effektortests im Luftnahbereich (noch eine Wortschöpfung von ChatGPT 4o). Das studentische Team der last drone flying bekommt eine 1,0.

Auf jeden Fall muss ich irgendwas an Drohnentechnik zum Basteln beschaffen. Bin mir aber noch unschlüssig, was. Vielleicht gleich alles aus der folgenden Liste? 🤩 Auf eigene Kosten, denn: Bestellungen aus China im öffentlichen Beschaffungswesen?! 😬

Natürlich stellt sich die Frage des Arbeitsschutzes für die Student*innen, selbst wenn man noch kein missionstaugliches Nutzlastmodul (wieder ein schönes Wort von ChatGPT 40) drunterhängt. Vielleicht reicht es, wenn ich jede Drohne mit einem langen Nylonfaden an einen Tisch kette und davor hinreichend weit entfernte Absperrgitter aufstelle? Ob mich die dazu nötigen Formalitäten die Zeit bis zur Pensionierung beschäftigen?

Ein wenig Fachliteratur habe ich auch schon gefunden: Drones to Go. A Crash Course for Scientists and Makers, wobei ich das Wort Crash in diesem Titel unfreiwillig komisch finde, und das De Gruyter Handbook of Drone Warfare.

Das Aufmacherbild oben wäre übrigens doch nett für die Studiengangs-Werbebroschüre? Endlich mal etwas Authentisches, nicht wie üblich etwas total künstlich Gestelltes!!1!

[Nachtrag: Операція «Павутина»]

Kommentar vom 2025-06-01, 13:48

Da wir in Deutschland sind, ist natürlich die rechtliche Einordnung noch wichtig:
- Drohnenkategorien. Welche Drohnen darf ich mit welchem Führerschein fliegen?
- Mindestabstand zu Bundesstraßen, Bundeswasserstraßen und Schienen. Kann die Drohne dann überhaupt ihr Ziel erreichen?
- Darf man überhaupt Dinge abwerfen? Also wenn es keine Kamikazedrohne werden soll.

Gewicht des Akkus:
Wenn man mehr Reichweite möchte, dann braucht man einen schwereren Akku, wodurch dann der Verbrauch zunimmt. Man braucht dann evtl. größere Motoren, die auch wieder schwerer sind. Tatsächlich können größere Drohnen aber weiter fliegen.

Bei Drohnen denken die meisten an Quadrocopter. Aber bei der Effizienz geht es u.a. um die Luftverwirbelungen an den Propellerspitzen. Da wäre ein Hubschrauber mit einem einzelnen großen Propeller viel besser. Überhaupt will man für Langstrecke natürlich ein Flugzeug haben. Man kann da aus der klassischen Luftfahrt viel lernen.

M.K.

Kommentar vom 2025-06-01, 14:07

Mich interessiert bei so etwas immer auch Aufklärung. Wie stark kann man ranzoomen, Luftunruhe, Wasserdampf in der Luft (stört im Infraroten weniger als im sichtbaren Bereich).
https://de.wikipedia.org/wiki/Aufkl%C3%A4rungssatellit#Aufl%C3%B6sungsverm%C3%B6gen

Um Bilder und Kontrollkommandos zu übertragen, ist natürlich noch wichtig, wie man Jamming-Maßnahmen überwindet. Aus SciFi-Romanen kennt man Laser-Uplinks zu einem Satelliten. Realistischer gibt es in der Nachrichtentechnik zahlreiche Möglichkeiten, wie man das SNR verbessern kann.
M.K.

Kommentar vom 2025-06-01, 16:47

Ich wäre dabei! :-)

Kommentar vom 2025-06-01, 21:13

@M.K.: Das Gewicht des Akkus schreit nach einer (konvexen?) Gesamtoptimierung des Systems: Was sind Mindestreichweite und Mindestlast? – Verwirbelungen an den Propellerspitzen: Will sagen, der induzierte Luftwiderstand. Allerdings hat es ja einen Grund, trotzdem vier kleine Rotoren zu nehmen: die einfache Steuerbarkeit. Aber das bringt mich darauf, dass ich nicht verstehe, warum Volocopter so viele Rotoren nimmt. Und dann noch so ein Monstergestell dafür. Oh, noch ein Thema: Lufttaxis, also UAVs mit zu reichen Menschen als Payload. J. L. [Nachtrag: Guidance for dimensioning of Flight Geography, Contingency Volume and Ground Risk Buffer New Revision 1.7 from 2024/11/26]

Kommentar vom 2025-06-01, 21:52

@J.L.:
Volocopter: Hubschrauber sind halt alt und langweilig und als Startup würde man natürlich mit deren Herstellern konkurrieren. Bekommt man dafür Geld? Ein technisches Argument für viele kleine Rotoren ist die Ausfallsicherheit.

Zur Steuerung: Ich dachte immer, der Vorteil der Quadrocopter sei die unkomplizierte, wartungsarme Mechanik. Ist ein Hubschrauber komplizierter zu regeln?

M.K.

Kommentar vom 2025-06-02, 00:30

@M.K.: Einfache Steuerbarkeit (BTW steuern, nicht regeln) und wartungsarme Mechanik sind hier ein und dasselbe: keine Taumelscheibe haben zu müssen. J. L.

Kommentar vom 2025-06-03, 11:04

Kriegswirtschaft als Argument für Planwirtschaft durch die (Vorder)Hintertür ist mal etwas Neues. Bald werden Linke die rechtspopulistische Position "der Österreicher war eigentlich ein Linker" selbst vertreten, um das gelobte Lied des Sozialismus doch noch Wirklichkeit werden zu lassen. Confirmation Bias nennt man das wohl.

Für mich der Kernsatz dieses Beitrags: "Ob mich die dazu nötigen Formalitäten die Zeit bis zur Pensionierung beschäftigen?" Und was sagt DeepSeek (oder Schumpeter) dazu: "In seinem späteren Werk (1942) prognostizierte er, dass der Kapitalismus (Innovation) aufgrund seines Erfolgs untergehen könnte – etwa durch Bürokratisierung oder den Niedergang des unternehmerischen Geistes."

Natürlich ist ein Quad- oder Multicopter einem Singlecopter vorzuziehen, was Bedienbarkeit (weniger weil KI-Navigation) oder Manövriervermögen angeht, entscheidend in dicht-bewaldeten Gebieten. In Deutschland natürlich ein Assistenzsystem. Wollen Sie dem Baum*IN ausweichen: ja / nein.

Kommentar vom 2025-06-03, 11:11

Könnte man nicht Reichweiten- oder Probleme der Energiekapazität dadurch lösen, dass man Brennstoffzellen verwendet? Wie man aus "Terminator 3" weiß, lassen sich diese auch als Wirkmittel einsetzen, was den Payload an Wirkmitteln reduzieren und damit das Manövriervermögen verbessern könnte :).

Kommentar vom 2025-06-03, 17:29

@Kommentator*in von 11:11: Dann doch gleich ein Blimp mit Wasserstoff als Traggas: Sparen wir uns auch noch Brennstoffzelle und Kryo-Tank! Nebenbei: Das Drama mit den Wasserstoffzügen. J. L.

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