Anordnung zur Versorgung von Drohnen eines Drohnenschwarms

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Versorgung von Drohnen eines Drohnenschwarms mit Energie und/oder Verbrauchsmaterialien, wobei

(a) zumindest ein Teil der Energie oder der Verbrauchsmaterialien Paketform hat;

(b) ein Speicher zur Bereitsstellung einer Vielzahl von Paketen mit Energie und/oder Verbrauchsmaterialien vorgesehen ist; und

(c) eine Paketwechselstation zum Austausch von entladenen und/oder verhauchten Paketen gegen Pakete aus dem Speicher vorgesehen ist.

Eine Drohne ist ein unbemanntes Flugobjekt, das beispielsweise von einer Zentrale aus gesteuert werden kann. Es gibt ferner Drohnenschwärme. Solche Drohnenschwärme bestehen aus einer Vielzahl von Drohnen, die von der gleichen Zentrale aus gesteuert werden. Drohnen in Drohnenschwärmen werden nicht einzeln gesteuert, sondern immer im Zusammenwirken mit anderen. Die gemeinsame Steuerung verhindert beispielsweise, dass die Drohnen kollidieren, das Sichtfeld von Kameras an anderen Drohnen des Schwarms beeinträchtigen oder eine Aufgabe in unnötiger und/oder unerwünschter Weise doppelt erledigen.

Stand der Technik

EP 3 587 265 Al offenbart eine Drohne zu Reinigungszwecken, mit welcher unter Hochdruck stehendes Wasser auf ein Objekt gespritzt werden kann. WO 2017/062051 Al offenbart eine Drohne, die zur Brandbekämpfung eingesetzt wird. Die Drohne erkennt den Brandherd bzw. dessen Umgebung und kann das Löschmittel gezielt abwerfen. Diese Drohnen werden nicht im Schwarm, sondern einzeln eingesetzt. Das Beladen mit einer ausreichenden Menge an Wasser oder anderem Löschmittel ist zeitaufwändig. Die Verwendung nur einer Drohne mit hoher Last erfordert eine entsprechend große, teure Drohne.

EP 2 511 888 Bl offenbart ein Steuersystem für einen Schwarm aus unterschiedlichen Flug- und Fahrzeugen zur Brandbekämpfung.

US 2020/0140087 Al offenbart einen Drohnenschwarm zur Brandbekämpfung. Die Drohnen des Drohnenschwarms haben an ihrer Oberseite Batterien, die während des Flugs an einer Station ausgetauscht werden können. Zum Austausch fliegt die Drohne die Station von unten an. Verbrauchte Batterien werden von unten an der Unterseite der Station und geladene Batterien an Oberseite der Drohne aufgenommen. Für den Wechsel muss die Drohne einen sehr genauen Anflug an die Station haben. Ein Windstoß kann diesen Anflug beeinträchtigen und einen neuerlichen Versuch erforderlich machen. Das erfordert Zeit. Der Batteriewechsel im Flug erfordert mindestens zwei Batterie-Module. Wenn die Station selber fliegt, ist die Kapazität für frische Batterien begrenzt. Außerdem hat auch die Station eine begrenzte Flugdauer. Ein Wassertank ist an der Unterseite der Drohne befestigt. Zum Befüllen fliegt die Drohne eine Wasserquelle, etwa einen See, an. Klappen auf der Unterseite des Tanks werden mit einem eigens hierfür vorgesehenen Motor geöffnet und das Wasser aus der Wasserquelle kann in den Wassertank eindringen. Auch dies ist zeitaufwändig. Der Tank und der Motor haben ein Eigengewicht, welches die Drohne zusätzlich belastet.

WO 2017/208 272 Al offenbart einen Drohnenschwarm zur Brandbekämpfung, bei welchem Drohnen auf einem Container landen, dort mit einer neuen Batterie und Löschwasser versehen werden und danach wieder starten. Der Landeplatz wird erst nach der vollständigen Versorgung der Drohne für die nächste Drohne freigegeben.

Offenbarung der Erfindung Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kosten beim Ausbringen von Verbrauchsmaterial mit einer Anordnung der eingangs genannten Art zu senken.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst mit einer Anordnung der eingangs genannten Art, enthaltend:

(d) einen Landeplatz für die Drohnen des Drohnenschwarms; und

(e) Fördermittel zur Beförderung der gelandeten Drohnen zu einer Station;

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Kosten gesenkt werden können, wenn die Drohnen schneller mit Verbrauchsmaterial und/oder Energie versorgt werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist ein fester Landeplatz für die Drohnen vorgesehen. Die Drohnen brauchen keine hohe Landegenauigkeit, sondern können mit Positioniermitteln auf die Sollposition positioniert und mit Fördermitteln zu einer Station an einem anderen Ort befördert werden. Die Positioniermittel können vor den Fördermitteln und/oder an der Station vorgesehen sein. Der Landeplatz ist typischerweise kostengünstiger als eine Station. Es können auch mehrere Landeplätze für jede Station vorgesehen sein.

Die Drohnen können bei Verwendung eines gesonderten Landeplatzes unabhängig von beispielsweise Wetterverhältnissen mit hoher Landefrequenz landen. Dadurch, dass Landeplatz und Station getrennt sind, können nachfolgende Drohnen bereits landen, während die Drohnen noch an der Station versorgt werden. Die nachfolgenden Drohnen müssen mit der Landung nicht warten, bis die Versorgung einer Drohne abgeschlossen ist und die Station frei wird. Dadurch kann eine höhere Durchlaufgeschwindigkeit für die Drohnen erreicht werden. Die Drohnen sind schneller wieder einsatzbereit. Es werden weniger Drohnen und weniger Versorgungsanordnungen für die gleiche Aufgabe benötigt.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnungen können in gleicher Zeit mehr Drohnen versorgt werden. Dadurch kann eine höhere Menge an Verbrauchsmaterial zum Einsatzort geflogen werden. Dies wiederum ermöglicht den Einsatz von kleineren, kostengünstigeren Drohnen mit geringem Eigengewicht und geringerem Energiebedarf. Der Ausfall einer Drohne ist mit einem erheblich geringeren Risiko verbunden, als bei großen Lastdrohnen oder Hubschraubern. Auch wenn eine Drohne des Drohnenschwarms ausfällt, ist der Einsatz weiterhin durch die anderen Drohnen gesichert. Der wirtschaftliche Schaden ist erheblich geringer. Auch lassen sich kleinere Drohnen leichter transportieren, lagern und ersetzen.

Da die Drohnen vergleichsweise kostengünstig und unbemannt sind, können diese rund um die Uhr, also auch nachts und bei schlechter Sicht eingesetzt werden. Es sind, beispielsweise bei Bränden, erheblich weniger Einsatzkräfte erforderlich. Es kann mehr Verbrauchsmaterial pro 24 h ausgebracht werden. Die Drohnen können tiefer über Risikogebiete, etwa Brände in Bereichen mit Explosionsgefahr fliegen. Dadurch wird die Abwurfgenauigkeit verbessert.

Anders als bei der Verwendung eines einzelnen Hubschraubers oder einer Lastdrohne ermöglichen Drohnenschwärme das Ausbringen von Verbrauchsmaterial nicht nur an einem Punkt, sondern in einem gewünschten Bereich. So kann eine vorbeugende Benetzung oder Bewässerung erfolgen oder bestimmte Bereiche stark und andere Bereiche weniger benetzt werden.

Sowohl die Versorgung mit Verbrauchsmaterial, als auch die Energieversorgung kann in Form von Paketen erfolgen. Die Energieversorgung kann durch Austausch eines mit Brennmaterial befüllten Tanks erfolgen. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Pakete elektrische Akkumulatoren oder Batterien umfassen. Akkumulatoren können mit klimaneutral erzeugter Energie geladen sein. Das Laden der Akkumulatoren kann an j edem beliebigen Ort erfolgen. Vorteilhafterweise ist jedoch vorgesehen, dass der Speicher eine Ladevorrichtung zum Wiederaufladen der Akkumulatoren vor Ort aufweist. Dann kann die Anordnung quasi beliebig lange am Einsatzort bleiben. Es müssen keine Akkumulatoren zwischen Einsatzort und Ladevorrichtung bewegt werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Speicher zur Bereitsstellung einer Vielzahl von Paketen vorgesehen sind, und die Paketwechselstation derart ausgebildet ist, dass ein Paket von der Drohne in einen ersten Speicher entladen und ein unverbrauchtes Paket aus einem zweiten Speicher in die Drohne geladen wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Speicher wechselseitig ein verbrauchtes Paket aufnehmen und ein neues, unverbrauchtes Paket bereitstellen. Dadurch werden Leerfahrten oder Leerbewegungen von Greifern oder Hebern an der Paketwechselstation vermieden. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn die Drohne den Zugang zum Paket von zwei Seiten ermöglicht. Dann kann ein Paket von einer Seite bereits eingeschoben werden, während das andere Paket noch entladen wird. Vorzugsweise können die Pakete wechselweise von gegenüberliegenden Seiten zu- und abgeführt werden. Die Verwendung von zwei Speichern kann eine weitere Verkürzung der Durchlaufzeiten erreicht werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung werden die Pakete bereist in der Nähe des Übergabeortes vorpositioniert, so dass nur kurze Wegstrecken beim Beladen zu überwinden sind.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Ladestation zum Laden von Wasser, Feuerlöschmittel, Flüssigkeiten zum Ausbringen auf landwirtschaftlichen Flächen oder anderen Verbrauchsmaterialien vorgesehen. Diese Verbrauchsmaterialien werden zusätzlich zur Energieversorgung in die Drohne geladen.

Auch die Verbrauchmaterialien können paketweise vorliegen. Es ist aber auch möglich, dass das Verbrauchsmittel an der Ladestation gasförmig oder flüssig ist und mittels Druckbeladung - analog einer Druckbetankung im Flugverkehr - in einen in einer Drohne vorgesehenen Tank einfüllbar ist. Dadurch wird zusätzliches Gewicht in Form eines zusätzlichen Behälters und zugehöriger Befestigungsmittel vermieden. Die Druckbeladung ermöglicht eine besonders schnelle Beladung und hohe Durchlaufgeschwindigkeiten. Eine weitere Verkürzung der Beladungsdauer wird durch die Verwendung von zwei oder mehr Beladungsstutzen erreicht. Das Befüllen des unter Druck stehenden Tanks kann langsamer aus einer Quelle für Verbrauchsmaterialien aus der näheren Umgebung erfolgen. So kann beispielsweise Wasser aus Seen, Flüssen, fahrzeuggebundenen Wassertanks oder Hydranten zum Befüllen des unter Druck stehenden Tanks verwendet werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere, räumlich voneinander getrennte Paketwechsel- und/oder Ladestationen und Fördermittel zum Befördern der Drohnen von Station zu Station vorgesehen. Dies erlaubt die Trennung von beispielsweise stromführenden Komponenten, wie Akkumulatoren, von Verbrauchsmaterialien, wie beispielsweise Wasser. Die Trennung der Stationen vermeidet gegenseitige Störungen, wie beispielsweise Kontamination oder Kurzschlüsse. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass Positioniermittel zur Positionierung der Drohne in einer Sollposition vorgesehen sind und der Landeplatz für die Drohnen des Drohnenschwarms und die Sollposition bodengebunden sind. Dadurch wird eine hohe Stabilität und Erreichbarkeit gewährleistet.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Landeplatz auseinander genommen werden kann und/oder zusammenfaltbar, zusammensteckbar, zusammenschiebbar oder auf andere Weise auf geringere Abmessungen verkleinerbar ist. Dadurch wird der Transport und die Lagerung außerhalb eines Einsatzes erleichtert. Der Landeplatz kann aber dennoch ausreichend groß dimensioniert werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Speicher zur Bereitsstellung einer Vielzahl von Paketen klimatisierbar ist. Die Leistungsfähigkeit von Akkumulatoren kann bei zu niedrigen oder zu hohen Temperaturen beeinträchtigt sein. Auch Verbrauchsmaterial kann eine Klimatisierung erforderlich machen. Insbesondere bei der Brandbekämpfung im Sommer können sehr hohe Temperaturen auftreten, welche für die Akkumulatoren schädlich sein können.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Fördermittel zum Transport von Paketen zwischen einem Lagerplatz im Speicher und der Paketwechselstation vorgesehen. Derartige Fördermittel können beispielsweise einen schienengebundenen Wagen mit einem Heber, Greifer oder dergleichen umfassen. Der Heber hebt ein Paket von einem Speicherplatz im Speicher und fährt mit dem Wagen zur Paketwechselstation, wo das Paket in oder an der Drohne platziert wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Anordnung in Modulbauweise aus einem oder mehreren getrennten Modulen besteht, von denen jedes auf einem für den öffentlichen Straßenverkehr zugelassenen Fahrzeug transportierbar ist. Wenn jeder der Container auf dem Chassis eines LKW transportiert wird, ist kein zusätzlicher Anhänger erforderlich, so dass auch Fahrer oder Fahrerinnen ohne Fahrerlaubnis für Anhänger die Container bewegen können.

Die Anordnung kann aufweisen (a) ein erstes Modul mit einem Container mit dem Speicher zur Bereitsstellung einer Vielzahl von Paketen; und

(b) ein zweites Modul mit einem Landeplatz und Fördermitteln zum Befördern von Drohnen.

Beispielsweise können auch zwei Speicher in Form von zwei handelsüblichen Containern vorgesehen sein und ein Chassis oder Container, mit dem dem Landeplatz, Positioniermittel und Fördermittel beförderbar sind. Dann kann die gesamte Infrastruktur für die Versorgung der Drohnen mit drei Containern etwa auf hierfür vorgesehenen LKWs oder autonomen Fahrzeugen zu einem sicheren Platz in der Nähe des Einsatzorts gebracht werden.

Vorteilhafterweise ist eine Steuerung vorgesehen, welche mit Signalen der Drohnen des Drohnenschwarms beaufschlagt ist. Dann wird nicht jede Drohne einzeln, sondern alle Drohnen gemeinsam aus einer Zentrale gesteuert. Die Drohnen liefern umgekehrt Signale, etwa zu Höhe, geographischer Lage, Ausrichtung, Fluggeschwindigkeit, Zustand von Energieversorgung und Verbrauchsmaterial und dergleichen mehr.

Insbesondere kann jede der Drohnen des Drohnenschwarms eine Kamera und einen Sender-Empfänger aufweisen, und die Steuerung kann mit den von der Kamera aufgenommenen Bildern beaufschlagt sein. Diese Bilder und Ergebnisse ihrer Auswertung können bei der Steuerung nachfolgender Drohnen berücksichtigt werden.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass jede der Drohnen einen GPS-Empfänger oder andere Positionsbestimmungsmittel zur Bestimmung der geographischen Position aufweist und die zentrale Steuerung mit den Signalen der Positionsbestimmungsmittel beaufschlagt ist.

Vorzugsweise weist die Steuerung Datenverarbeitungsmittel auf, mit welchen aus Signalen einer Infrarotkamera, eines Pyrometers und/oder anderen Signalen der Drohnen des Drohnenschwarms Flugbahnen und Abwurforte und/oder -Zeiten zum Abwerfen von Verbrauchsmitteln bestimmbar sind. Die Vielzahl der Drohnen ermöglicht nicht nur den gezielteren Abwurf von Löschmittel und beispielsweise die gezieltere Brandbekämpfung, etwa aus Temperaturprofilen, sondern auch die Bestimmung des Zustands des Einsatzortes und den Erfolg von Maßnahmen - nicht nur von Maßnahmen des Drohnenschwarms. Mit Hilfe der Datenverarbeitungsmittel können die Einsätze der nachfolgenden Drohnen ggf. angepasst und optimiert werden.

Vorteilhafterweise weist die Steuerung Speichermittel zur Speicherung von potentiellen Hindernissen oder Gefahrenquellen in den Flugbahnen der Drohnen auf, welche bei der Steuerung der Drohnen berücksichtigbar sind. Derartige Hindernisse können Gebäude, Strom und/oder Wasserleitungen oder andere künstliche oder natürliche Installationen sein, welche ggf. eine Anpassung der Flugbahn erforderlich machen. Die Drohen können diesen ausweichen und beispielsweise über- oder umfliegen. Die Hindernisse, beispielsweise Türme oder dergleichen, können als Markierung beim Abgleich der Flugbahn mit einer Sollflugbahn dienen

Die Steuerung kann Datenverarbeitungsmittel und Speichermittel für die Realisierung vorgegebener Flugszenarien bei der Steuerung der Drohnen des Drohnenschwarms aufweisen. Insbesondere können die vorgegebenen Flugszenarien vorbeugende Maßnahmen umfassen. Ein Beispiel für eine solche Flugszene ist die Benetzung der Umgebung einer Siedlung oder eines Gebäudekomplexes um zu verhindern, dass ein Brand sich in diesen Bereich ausbreitet. Diese Szene kann bereits vorab gespeichert sein und als vorbeugende Maßnahme verwirklicht werden. Wenn der Drohnenschwarm ein Insektizid oder Pflanzenschutzmittel ausbringen soll, kann eine solche Flugszene beispielsweise geschützte Bereiche von der Ausbringung ausnehmen. Auch der Flug durch Munitionsbelastung besonders gefährliche Gebiete können bei einer Flugszene ausgenommen werden.

Die Steuerung kann ein lernendes System zum Anpassen der Flugszenarien an die einer vorgegebenen Aufgabe zugrundeliegende Realität umfassen, welche mit Kameras und/oder Sensoren erfasst oder vorab aus einem Speicher übertragen wurde. Ein solches lernendes System (künstliche Intelligenz) kann beispielsweise die Wirksamkeit von Maßnahmen berücksichtigen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuerung als zentrale Steuerung am Boden ausgebildet ist und/oder an einer oder mehreren Drohen befindlich ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerung mit den Signalen einer Beobachtungsdrohne mit hochauflösender Kamera beaufschlagt ist. Hochauflösende Kameras sind teuer. Es ist nicht erforderlich, jede der Drohnen mit einer solchen Kamera auszustatten. Vielmehr kann bei Einsatz einer zusätzlichen Beobachtungsdrohne der gesamte Einsatzort beobachtet werden. Diese kann statt mit Verbrauchsmaterial mit mehr Energie ausgestattet werden, so dass diese die Versorgungsanordnung nicht so oft anfliegen muss.

Der Drohnenschwarm kann zum Löschen von Waldbränden oder anderen Bränden eingesetzt werden. Er kann aber auch zum Ausbringen von Verbrauchsmaterialien, etwa Pflanzenschutzmittel, Wasser, Dünger und/oder Saatgut in der Landwirtschaft verwendet werden. Schließlich kann der Drohnenschwarm auch zum Transport von Nahrung, Getränken, Blutkonserven oder für Rettungsmaterial beispielsweise für Seenotfälle oder andere nicht oder schwer erreichbare Einsatzorte eingesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Steuern von Drohnen eines Drohnenschwarms zur Erfüllung einer Aufgabe mit den Schritten:

(a) Versorgung von Drohnen eines Drohnenschwarms mit Energie und/oder Verbrauchsmaterialien in Paketform an einer Versorgungsanordnung mit einem Speicher zur Bereits Stellung einer Vielzahl von Paketen mit Energie und/oder Verbrauchsmaterialien;

(b) Fliegen einer Drohne entlang einer ausgewählten Flugbahn, wobei die Drohne ein Verbrauchsmaterial abgibt oder einen Teil einer anderen Aufgabe ausführt;

(c) Landen der Drohne an einem Landeplatz der Versorgungsanordnung;

(d) Austausch von entladenen und/oder verhauchten Paketen gegen Pakete aus dem Speicher; und

(e) wiederholen der Schritte (a) bis (d) mit dieser und weiteren Drohnen des Drohnenschwarms bis die Aufgabe erfüllt ist.

Dabei kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Drohnen des Drohnenschwarms hintereinander fliegt und Kamera- oder Sensorsignale einer Drohne an eine oder mehrere nachfolgende oder vorausfliegende Drohnen übertragen werden. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In dieser Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen haben alle Begriffe eine dem Fachmann geläufige Bedeutung, welche der Fachliteratur, Normen und den einschlägigen Internetseiten und Publikationen, insbesondere lexikalischer Art, beispielsweise www.Wikipedia.de, www.wissen.de oder der Wettbewerber, forschenden Institute, Universitäten und Verbände, etwa www.curpas.de dargelegt sind. Insbesondere haben die verwendeten Begriffe nicht die gegenteilige Bedeutung dessen, was der Fachmann den obigen Publikationen entnimmt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig.l illustriert die Verwendung eines Drohnenschwarms bei der Brandb ekämpfung .

Fig.2 zeigt ein Beispiel für eine Versorgungsanordnung für einen

Drohnenschwarm.

Fig.3 ist eine Detailansicht des Landeplatzes einer Versorgungsanordnung aus

Figur 2.

Fig.4 zeigt den Landeplatz aus Figur 3 mit gelandeter Drohne.

Fig.5 zeigt einen Träger mit einem Förderband, an dessen Enden der Landeplatz aus Figur 3 und ein Startplatz befestigt sind.

Fig.6 illustriert, wie der Träger aus Figur 5 auf dem Chassis eines LKW oder eines

Anhängers positioniert sein kann. Fig.7 ist eine gesonderte Ansicht der Paketwechselstation der

Versorgungsanordnung aus Figur 2.

Fig.8 zeigt ein Detail aus Figur 7 mit nur einem Speicher und einer Drohne an der

Paketwechselstation, während des Beladens mit einem Paket.

Fig.9 zeigt ein Detail aus Figur 8 und illustriert, wie ein Paket zwischen seiner

Lagerposition im Speicher und der Drohne transportiert wird.

Fig.10 zeigt einen Teil des Förderbands der Versorgungsanordnung aus Figur 2 mit einer Einrichtung zum Befüllen mit Wasser oder Löschmittel.

Fig.11 zeigt die Anordnung aus Figur 10 mit Drohne.

Fig.12 illustriert die Wasserversorgung für die Anordnung aus Figur 10 und 11.

Fig.13 zeigt den Startplatz der Versorgungsanordnung aus Figur 2.

Fig.14 zeigt den Startplatz aus Figur 13 mit Drohne.

Fig.15 ist eine perspektivische Darstellung einer Drohne des Drohnenschwarms.

Fig.16 illustriert den Wechsel von Akkumulatoren an einer Anordnung aus Figur 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt schematisch einen Drohnenschwarm mit Drohnen, die allgemein mit 10 bezeichnet sind. Eine solche Drohne 10 ist in Figur 15 dargestellt. Die Drohne 10 weist mittig eine Durchgangsöffnung auf. Ein Akkumulator 16 kann in die Durchgangsöffnung eingesetzt werden. In eingesetztem Zustand wird ein elektrischer Kontakt Akkumulator 16 und dem Antriebs- und Bordsystem der Drohne 10 hergestellt, so dass die Drohne mit der erforderlichen Energie versorgt werden kann. Die Drohne ist mit Kufen 56 versehen, auf welchen sie landen und befördert werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kufen 56 aus einem rohrförmigen, gebogenen Gestänge gebildet. Zwischen den Kufen ist ein Tank 72 vorgesehen. Der Tank 72 weist zwei Öffnungen auf, über welche flüssiges oder festes Verbrauchsmaterial, beispielsweise Löschwasser einfüllbar ist.

Figur 1 zeigt nur wenige Drohnen 10. Je nach Anwendung können in der Praxis sehr viel mehr Drohnen, beispielsweise 100 bis 1000 Drohnen von dem Schwarm umfasst sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Drohnen 10 beispielsweise zur Bekämpfung eines Brandes an einem Einsatzort 12 eingesetzt. Die Drohnen fliegen zum Einsatzort 12, werfen dort Wasser oder ein anderes Löschmittel 15 ab und fliegen leer zu einer Versorgungsanordnung 14. Die Rotoren 11 (Fig.15) sind beispielhaft dargestellt und können durch jedes andere Rotorensystem, das für Drohnen geeignet ist, ersetzt werden.

Die Drohnen 10 benötigen neben dem Verbrauchsmaterial - im vorliegenden Fall Wasser oder Löschmittel - regelmäßig neue Energie. Diese dient zum Antrieb des Rotors oder der Rotoren und zur Versorgung der Bordsysteme, Sensoren etc. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Energieversorgung der Drohnen 10 paketförmig über den auswechselbaren Akkumulator 16 aus einem oder mehreren Speichern 18. An einer weiteren Station 20 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Drohne Wasser zugeführt. Zum Landen der Drohnen 10 weist die Versorgungsanordnung 14 einen Landeplatz 22 auf. Zum Starten der vollständig versorgten Drohnen 10 ist ein Startplatz 24 vorgesehen.

Figur 2 zeigt die Versorgungsanordnung 14 mit zwei Speichern 18. Die Speicher 18 haben die äußere Form eines Standard-Containers. Derartige Container können auf den Chassis eines LKW oder eines Anhängers geladen und auf normalen Straßen bewegt werden. Die Containerform erlaubt aber auch den Transport mit anderen Transportmitteln, etwa Schiffen oder Flugzeugen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Container mit Speicher 18 auf einem Anhänger 50 angeordnet. Dort verbleibt er auch während des Einsatzes.

Figur 8 zeigt einen Speicher 18 im Detail. Jeder der Speicher 18 ist mit einer Klimaanlage 26 klimatisiert. Die Speicher 18 verfügen ferner über einen Generator 28, über welchen Akkumulatoren 16 wieder aufgeladen werden können. Die Akkumulatoren 16 sind in Racks 40 im Inneren des Speichers 18 gehalten. Die Figuren zeigen die Speicher 18 derart, dass die Racks 40 mit den Akkumulatoren 16 gut zu erkennen sind.

In jedem Speicher 18 sind zwei Reihen mit Racks 40 angeordnet. Zwischen den Racks 40 ist in Längsrichtung des Containers und parallel zu den Racks eine Schiene 30 vorgesehen. Dies ist in Figur 8 gut zu erkennen. Auf der Schiene 30 fährt jeweils ein Wagen 32. Der Wagen 32 ist in Figur 9 gut zu erkennen. Die Figuren 7 und 9 zeigen den Wagen 32 jeweils in zwei verschiedenen Positionen. Der Wagen ist mit einem elektrisch betätigbaren Heber 34 versehen. Mit dem Heber wird der Akkumulator 16 in die Drohne befördert. Ein leerer Akkumulator 16 wird von der Drohne 10 entfernt und mit dem Heber 34 in einem der Racks 40 abgelegt. Der verbrauchte Akkumulator 16 kann entweder im Rack 40 oder an der hierfür vorgesehenen, mit dem Generator 28 verbundenen Ladestation innerhalb des Speichers 18 geladen und zur weiteren Verwendung bereitgestellt werden.

Der leere Heber 34 kann anschließend in eine horizontale Lücke 52 zwischen zwei Akkumulatoren 16 im Rack 40 geschoben werden. Dann kann ein aufgeladener Akkumulator 16 mit dem Heber 34 aus einem Rack 40 gehoben und durch Bewegung des Wagens 32 zur Drohne an der Paketwechselstation 36 befördert werden. Dort kann der Heber 34 den Akkumulator 16 an dem dafür vorgesehenen Ort in der Drohne 10 platzieren, wo zuvor der verbrauchte Akkumulator entfernt wurde. Ein Rastmechanismus sorgt für mechanischen Halt und elektrische Kontaktierung. Statt eines Hebers 34 sind auch andere Fördermechanismen, etwa Arme mit Greifern oder dergleichen zum Befördern der Akkumulatoren 16 geeignet. Es versteht sich, dass auch mehr oder nur ein Akkumulator 16 vorgesehen sein können.

Figur 16 zeigt den Wagen 32 mit der Hubeinrichtung beim Beladevorgang. Die Drohne 10 wird zwischen zwei Plattformen 38 bewegt. Zwei in Bewegungsrichtung der Drohne 10 hintereinander angeordnete Akkumulatoren 16 sind auf den Plattformen 38 angeordnet. Die Akkumulatoren werden dann mit Aktuatoren, beispielsweise einem Schieber aus der Halterung 40 auf die Hubeinrichtung des Wagens 32 und von der Hubeinrichtung auf die Plattform 38 geschoben. Von der Plattform 38 können die Akkumulatoren schneller in die Drohne bewegt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie in Figur 7 illustriert, zwei Speicher 18 jeweils seitlich an der Paketwechselstation vorgesehen. Dadurch kann ein aufgeladener Akkumulator 16 bereits bereitgestellt und eingeschoben werden, während der Heber 34 des gegenüberliegenden Speichers 18 noch mit dem Entladen beschäftigt ist. Dadurch werden Leerfahrten des Wagens 32 vermieden und der Be- und Entladevorgang weiter beschleunigt.

Ziel der Versorgungsanordnung ist eine möglichst kurze Verweildauer der Drohnen 10. Die Drohne 10 landet daher zunächst auf einem eigens hierfür vorgesehenen Landeplatz 22, welcher von der Paketwechselstation 36 getrennt ist. Der Landeplatz ist in Figur 3 dargestellt. Der Landeplatz 22 ist im Vergleich zu der Drohne groß, so dass die Drohne 10 keine genaue Positionierung erreichen muss. Dies ist in Figur 4 gut zu erkennen.

Die große Landefläche ermöglicht eine schnelle Landung, auch wenn dies zu einer ungenaueren Landeposition führt. Die Drohne 10 landet auf dem kufenförmigen Gestell 56. Zwei langgestreckte Schieber 58 werden von der Außenkante 60 des Landeplatzes 22 symmetrisch nach innen geschoben. Dabei erfassen sie die Kufen 56 der Drohne 10 und schieben diese in eine gewünschte Sollposition auf einem Förderband 62. Die Kufen stehen nach der Positionierung mit den Schiebern gerade auf den beiden Teilen des vergleichsweise schmalen Förderbandes 62 und können so in Richtung der Paketwechselstation befördert werden. Die Sollposition ist in Figur 4 dargestellt.

Das Förderband 62 ist Teil einer Förderstrecke 64, die auf einem Träger 68 geführt ist. Der Träger 68 ist mehrteilig ausgebildet. Die Teile des Trägers 68 lassen sich zusammenstecken oder auseinanderbauen. Die Teile des Trägers 68 haben Abmessungen, welche einen gemeinsamen Transport auf einem Anhänger 70 oder LKW mit Straßenzulassung erlauben. Dies ist in Figur 6 illustriert.

Die Trennung des Landeplatzes 22 von der Paketwechselstation 36 ermöglicht es, dass eine nachfolgende Drohne 10 bereits landen kann, während bei einer Drohne noch Akkumulatoren 16 ausgewechselt werden. Sobald der Auswechselvorgang beendet ist, können beide Drohnen - die gerade gelandete Drohne und die mit geladenen Akkumulatoren versorgte Drohnen - mit dem Förderband 62 nach vorne bewegt werden. Die Drohne 10 muss keinen Start- oder Landevorgang ausführen, um von Station zu Station zu gelangen. An der Paketwechselstation 36 kann nun die zuvor gelandete Drohne mit geladenen Akkumulatoren versorgt werden. Dies ist in Figur 2 gut zu erkennen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dienen die Drohnen 10 nicht nur zum Überflug, sondern zum Ausbringen von Verbrauchsmaterial, nämlich Wasser. Dieses wird an der Station 20 eingefüllt. Die Station 20 ist in Figur 10 dargestellt. Figur 11 zeigt die Station 20 während des Befüllens. In der Darstellung in Fig.2 und 12 ist ein beckenförmiges Wasserreservoir in Form eines Tanks 78 als Wasserquelle dargestellt. Es versteht sich aber, dass auch jedes andere natürliche oder künstliche Wasserreservoir, etwa ein See, Fluss, das Meer, ein fahrzeuggebundener Wassertank oder eine unterirdische Kammer verwendet werden kann. Das Wasser wird aus dem Reservoir 78 über eine Leitung 74 in Form eines Schlauchs oder Rohrs in einen oder mehrere Druckbehälter 76 im Befüllungsbereich befördert. Dies ist in Figur 10 illustriert. Der Druckbehälter 76 ist mit einer Druckquelle, beispielsweise mit hohem Luftdruck, verbunden. Hierfür kann ein Kompressor vorgesehen sein. Die Leitung 74 ist mit einem oder mehreren Rückschlagventilen versehen. Die Druckquelle erzeugt hohen Druck in den Druckbehältem 76.

Sobald die Drohne 10 auf dem Förderband 62 von der Paketwechselstation 36 zur Befüllungsstation 20 befördert ist, wird eine Verbindung zwischen dem ortsfesten Druckbehälter 76 und dem Tank 72 an der Drohne 10 hergestellt. Hierzu sind Stutzen 80 an dem Druckbehälter 76 vorgesehen. Dann erfolgt die Befüllung unter hohem Druck in sehr kurzer Zeit. Die so vollständig versorgte Drohne 10 kann nun mit dem Förderband 62 zum Startplatz 24 befördert werden, von wo aus sie zum weiteren Einsatz startet. Dies ist in Figur 2 illustriert.

Figur 13 zeigt den Startplatz 24 ohne und Figur 14 zeigt den Startplatz 24 mit Drohne 10. Wie der Landeplatz 22 umfasst der Startplatz 24 eine Ebene, welche am anderen Ende des Trägers 68 befestigt ist. Sowohl am Landeplatz 22, als auch am Startplatz 24 sind Teile 82, die seitlich über den Träger 68 herausragen, an einem Mittelteil 84 angelenkt und können für Transport und Lagerung eingeklappt werden. Alternativ können diese abgenommen oder eingeschoben werden. Die beschriebene Anordnung ermöglicht einen Takt von beispielsweise 15 Sekunden. Die Drohne 10 ist also in etwa einer Minute nach der Landung wieder startbereit. Bei ausreichender Drohnenzahl kann ein erheblich größeres Wasservolumen ausgebracht werden, als mit einer einzelnen Lastdrohne oder einem einzelnen Hubschrauber. Eine nächtliche Pause ist nicht erforderlich. Das Ausfallrisiko und die erforderlichen Investitionen sind bei kleineren Drohnen geringer. Die Drohnen können auch in gefährlichen Gebieten, etwa mit Munitionsresten, tief fliegen. Sie ermöglichen die gezielte und genaue Ausbringung am gewünschten Ort.

Figur 15 illustriert schematisch eine geeignete Drohne 10. Es versteht sich, dass Art und Aufbau der Drohne variieren kann, solange sie in der Lage ist, Pakete aufzunehmen und eine geeignete Steuerung aufweisen. Jede der Drohnen des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit einer Kamera und einem IR-Sensor versehen. Damit können auch nachts Brandherde gut erkannt werden. Die Bilder können an eine gemeinsame Steuerung und an die nachfolgende Drohne übersandt werden. Diese kann dann beispielsweise den Abwurfort nachjustieren.

Die Steuerung des Drohnenschwarms erfolgt von einer Zentrale aus. Zu diesem Zweck weist jede Drohne einen Sender-Empfänger und einen GPS-Empfänger oder ein anderes Positionierungssystem auf. Aus den empfangenen Daten zum Zustand des von den Drohnen zu befliegenden Gebiets und der Lage und Geschwindigkeit der Drohnen kann eine optimale Löschstrategie ermittelt werden. Dies kann von Hand, etwa unter Zuhilfenahme einer Visualisierung auf einem Bildschirm und entsprechenden Eingabemitteln für Steuerbefehle oder automatisiert erfolgen.

In Figur 2 ist eine mobile Versorgungsanordnung gezeigt. Auf einem Chassis oder einem Anhänger ist ein langgestreckter Träger befestigt, auf dem das Förderband umläuft. Die Enden des Trägers sind mit ausfaltbaren Flächen als Lande- und Startfläche versehen. Der Träger selber ist teleskopartig auseinanderziehbar, so dass er eine ausreichende Länge für alle 4 Stationen, nämlich Landefläche, Paketwechselstation, Beladungsstation und Startplatz hat. Die Speicher für die Akkumulatoren sind in gesonderten Containern untergebracht. Auf diese Weise kann eine vollständige Versorgungsanordnung in drei Containern in die Nähe des Einsatzortes befördert werden. Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Illustration der in den Ansprüchen beanspruchten Erfindung. Merkmale, welche gemeinsam mit anderen Merkmalen offenbart sind, können in der Regel auch alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen, die im Text oder in den Zeichnungen explizit oder implizit in den Ausführungsbeispielen offenbart sind, verwendet werden. Maße und Größen sind nur beispielhaft angegeben. Dem Fachmann ergeben sich geeignete Bereiche aus seinem Fachwissen und brauchen hier daher nicht näher erläutert werden. Die Offenbarung einer konkreten Ausgestaltung eines Merkmals bedeutet nicht, dass die Erfindung auf diese konkrete Ausgestaltung beschränkt werden soll. Vielmehr kann ein solches Merkmal durch eine Vielzahl anderer, dem Fachmann geläufigen Ausgestaltungen verwirklicht werden. Die Erfindung kann daher nicht nur in Form der erläuterten Ausgestaltungen verwirklicht werden, sondern durch alle Ausgestaltungen, welche vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abgedeckt sind.

Die Begriffe "oben", "unten", "rechts" und "links" beziehen sich ausschließlich auf die beigefügten Zeichnungen. Es versteht sich, dass beanspruchte Vorrichtungen auch eine andere Orientierung annehmen können. Der Begriff "enthaltend" und der Begriff "umfassend" bedeuten, dass weitere, nicht-genannte Komponenten vorgesehen sein können. Unter dem Begriff "im Wesentlichen", "vorwiegend" und "überwiegend" fallen alle Merkmale, die eine Eigenschaft oder einen Gehalt mehrheitlich, d.h. mehr als alle anderen genannten Komponenten oder Eigenschaften des Merkmals aufweisen, also bei zwei Komponenten beispielsweise mehr als 50%.