The main focus of work is on the reliability demands of communication networks used for networked control systems, in particular autonomous vehicular platooning. Main investigations include the impact of network impairment in terms of delay, loss, and jitter on the reliability of such systems. With this information at hand, we determine appropriate measures for the control system to mitigate the negative effects of the impairment. In this work, we are currently or previously cooperating with Nokia Bell Labs, Stuttgart, University of Trento, Italy, and Halmstad University, Sweden.

Die Automatisierung von Produktionsanlagen in der Industrie schreitet stetig voran. Dabei sind zuverlässige Datenübertragungssysteme eine notwendige Voraussetzung: Nur so können reibungslose Produktionsabläufe gewährleistet werden. Der Markt für Industrie-Automation bietet derzeit aber fast ausschließlich drahtgebundene Lösungen an. Anwendungen drahtloser Netze konnten sich bisher kaum durchsetzen, da sie nicht zuverlässig genug funktionieren und zu hohe und variable Latenzzeiten aufweisen. Die Herausforderung besteht also in der Entwicklung einer neuen, drahtlosen Technologie, die diese Schwachpunkte nicht mehr aufweist und problemlos in bestehende Systeme integriert werden kann.

FPOplus ist ein Verbundprojekt zur Entwicklung einer KI-basierten Lösung zur besseren Prognosefähigkeit im Flow-Management des Personentransfers in Echtzeit durch Integration und Transfer innovativer Funktechnologie- und Vorhersagemodelle. Es ist gefördert durch die Ausschreibung Innovative Netztechnologien (InnoNT) des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) und wird gemeinsam durchgeführt mit den Verbundpartnern HafenCity Universität Hamburg (HCU), Universität zu Lübeck (UzL), Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern Landau (RPTU) und in Zusammenarbeit mit Breuer Nachrichtentechnik GmbH und Deutsche Bahn AG.

For many years now, the operation of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is deemed to revolutionize current transportation, monitoring and surveillance application and enable many other use cases. For this, the safe and reliable operation of UAVs is a necessity. The goal of the VEREDUS project is to connect UAVs among each other and to ground stations so that a precise picture of the UAV positions in the airspace is available at all times. For this purpose, two communication networks are to be established: On the one hand, direct communication allows the distribution of position reports as well as their verification by the means of triangulation. On the other hand, a Low Earth Orbit (LEO) satellite system is used for a redundant control connection to increase the reliability of the system. To realize the VEREDUS system, first, the requirements as well as the operational scenarios are defined. Based on that, the structure of the network is developed and fitting technologies are selected. Special purpose protocols for the distribution of position reports and for multi-hop communication are designed. The performance of the VEREDUS system is analytically modelled using stochastic mobility, signal flow graphs as well as queueing theory. A system-level simulator is implemented to evaluate the system in concrete scenarios. The project is concluded by building the actual hardware, mounting it on UAVs and demonstrating the system in operation.