Was noch vor wenigen Jahren nach einem Experiment aus der Zukunft geklungen hätte, ist nun Realität: In Abu Dhabi (Vereinigte Arabische Emirate) hat eine selbststeuernde Drohne zum ersten Mal ein Rennen gegen erfahrene menschliche Drohnenpiloten gewonnen – unter echten Wettkampfbedingungen.
Entwickelt wurde das System an einer niederländischen Universität, unterstützt von der europäischen Raumfahrtagentur. Der Sieg markiert einen bemerkenswerten Fortschritt in der Entwicklung von künstlicher Intelligenz im Bereich des autonomen Fliegens.
Autonome Drohne siegt über Profis
Am Samstag, dem 14. April, wurde in Abu Dhabi (Vereinigte Arabische Emirate) das Finale des Falcon Cup der Drone Champions League (DCL) sowie der A2RL Drone Championship ausgetragen. Während sich beim Falcon Cup menschliche Piloten in einem hochkomplexen Drohnenrennen messen, stehen bei der A2RL-Meisterschaft nur selbststeuernde Fluggeräte am Start.
Im Rahmen dieser Veranstaltungen wurde zusätzlich die sogenannte A2RL Grand Challenge abgehalten. Hier trat eine automatisch gesteuerte Drohne gegen drei erfahrene frühere Champions der DCL an. Das Ergebnis: Ein klarer Sieg für das Fluggerät der Technischen Universität Delft (Niederlande). Die autonome Drohne setzte sich gegen alle menschlichen Konkurrenten durch – ein Novum im Wettbewerb unter realen Bedingungen.
Technik aus Europa: Die Entwicklung der KI
Das eingesetzte System nutzt ein sogenanntes Deep Neural Network, das ursprünglich unter dem Namen „Guidance and Control Nets“ von der europäischen Raumfahrtagentur Esa (mit Sitz in Paris, Frankreich) entwickelt wurde. Dieses Netzwerk analysiert in Sekundenbruchteilen die Bilddaten der Bordkamera und steuert die Drohne präzise durch den Kurs.
Die Forscher statteten eine von den Veranstaltern vorgegebene Drohne mit ihrer KI aus.
Mit 22 eng gesetzten Toren und zahlreichen Kurven stellte die Strecke hohe Anforderungen an Technik und Reaktionsvermögen. Die Drohne erreichte dabei eine Höchstgeschwindigkeit von 95,8 km/h. Die Software ist so konzipiert, dass sie auch auf leistungsschwacher Hardware betrieben werden kann – ein entscheidender Vorteil für den Einsatz in kompakten Fluggeräten. Das Micro Air Vehicle Laboratory der TU Delft ist enger Forschungspartner der Esa und hat sich besonders auf den Bereich der Flugtests spezialisiert.
Lernen durch Versuch und Irrtum
Die künstliche Intelligenz wurde mithilfe von Reinforcement-Learning entwickelt. Dieses Verfahren beruht auf Lernen durch Ausprobieren: Die Drohne wird immer wieder mit neuen Situationen konfrontiert und verbessert ihr Verhalten durch gezielte Rückmeldungen. Diese Methode orientiert sich an Lernprozessen, wie man sie auch bei Tieren oder Menschen beobachten kann.
Das Team der TU Delft hat dabei nicht nur die Art des Trainings, sondern auch die Auswertung der aerodynamischen Daten überarbeitet. Ziel war es, die physikalischen Grenzen der Drohne möglichst auszureizen. Die Hardware wurde dabei nicht von den Forschern selbst entwickelt, sondern von den Veranstaltern gestellt. Das Team übernahm die Anpassung der Software vor Ort.
Vergleich zu früheren Erfolgen
Ein ähnlicher Erfolg war bereits im Jahr 2023 einem Team der Universität Zürich (Schweiz) gelungen. Allerdings fand das damalige Rennen unter kontrollierten Laborbedingungen auf einer eigenen Strecke statt. Der jüngste Sieg aus Delft stellt damit eine neue Stufe dar: Zum ersten Mal konnte eine KI-gesteuerte Drohne unter den Bedingungen eines echten Turniers gegen menschliche Piloten gewinnen.
