Honigbienen prägen sich bei ersten Flügen die optischen Merkmale rund um ihren Bienenstock ein. Für weitere Nahrungsflüge nutzen sie zusätzlich eine Art internen „Schrittzähler“ (Odometrie). Damit setzen sie Distanz und Himmelsrichtung in Relation zu ihrem Startpunkt. So können sie unabhängig vom Hinflug jederzeit per direkter Luftlinie zurückkehren. Sobald sie wieder in visuell bekanntes Terrain gelangen, übernimmt das optische Gedächtnis die finale Zielführung.
Bee-Nav: Natur als Vorbild für die Robotik
Wissenschaftler der Universitäten Delft, Wageningen und Oldenburg haben dieses Prinzip auf kleine Drohnen (UAS) übertragen. Ihr „Bee-Nav“-System erstellt bei Erkundungsflügen per neuronalem Netzwerk eine 3D-Karte der Startregion. Für größere Distanzen nutzt die KI odometrische Schätzungen für die grobe Positionsbestimmung und Richtungsfindung.
Hohe Erfolgsquote mit aerodynamischen Herausforderungen
Unter Indoor-Bedingungen navigierten die Testdrohnen absolut fehlerfrei zum Startpunkt zurück. Im Außeneinsatz sinkt die Erfolgsquote bei starkem Wind derzeit noch auf etwa 70 Prozent. Der Grund ist aerodynamischer Natur: Um gegen den Wind anzufliegen, muss sich die Drohne nach vorne neigen. Dadurch verändert sich der Blickwinkel der Kamera erheblich. Die erfassten Live-Bilder stimmen dann im Zielgebiet nicht mehr perfekt mit der zuvor kartierten 3D-Karte überein.
Dennoch gilt dieser bioinspirierte Ansatz als enorm vielversprechender Meilenstein, um künftige Drohnengenerationen deutlich energieeffizienter und unabhängiger von schwerer Hardware zu machen.
