Grundlage der sensorbestimmten Trajektorienoptimierung sind unterschiedliche Sensorleistungsmodelle, die an der Professur für Luftfahrttechnik entwickelt wurden. Mit Hilfe dieser Leistungsmodelle kann die Wirkung atmosphärischer (z.B. Sonnenstand, Bewölkungsgrad, Niederschlag), topographischer (z.B. Bebauung, Wasser, Straßen) und photogrammetrischer (z.B. Elevationswinkel) Einflussfaktoren auf die Detektionsleistung quantitativ bewertet werden.
Die Einflussfaktoren sind exemplarisch in der nebenstehenden Abbildung zu dargestellt. Durch das Sensorleistungsmodell können Sensor- bzw. UAV-Positionen ermittelt werden, die eine Steigerung der Detektionsleistung erwarten lassen. Abschließend wird mit den Methoden der Optimalsteuerung eine optimierte UAV-Flugtrajektorien durch diese UAV-Positionen generiert.
Im Video ist die automatisierte Generierung einer sensorbestimmten UAV-Flugtrajektorie zur luftgestützten Aufklärung zu sehen. Der Sensorfootprint am Boden folgt einem festgelegten Pfadverlauf. Aus der Position des Sensorfootprints und der Szenerie im Footprint ergeben sich topographische, atmosphärische und photogrammetrische Zustände, aus denen die lokale Detektionsleistung (farblich dargestellt als dynamisch veränderliche Heatmap) mit Hilfe des Sensorleistungsmodells ermittelt wird. Mit Methoden der Optimalsteuerung wird eine optimale UAV-Flugtrajektorie generiert, wodurch die erzielbare Detektionsleistung maximiert wird unter Einhaltung zusätzlicher perzeptiver, flugdynamischer und missionsspezifischer Randbedingungen.
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