Microsoft bringt Flugsimulator für Drohnen

Mit Project AirSim KI-gestützt Drohnen trainieren

19.07.2022
Von 
Jürgen Hill ist Chefreporter Future Technologies bei der COMPUTERWOCHE. Thematisch befasst sich der studierte Diplom-Journalist und Informatiker derzeit mit aktuellen IT-Trendthemen wie KI, Quantencomputing, Digital Twins, IoT, Digitalisierung etc. Zudem verfügt er über einen langjährigen Background im Bereich Communications mit all seinen Facetten (TK, Mobile, LAN, WAN). 
Microsoft hat mit Project AirSim einen Flugsimulator für Drohnen angekündigt. Mit dem KI-gestützten Simulator sollen Anwender Drohnen für das autonome Fliegen trainieren können.
Eine Drohne beim Inspektionsflug über einer Windkraftanlage.
Eine Drohne beim Inspektionsflug über einer Windkraftanlage.
Foto: Airtonomy

Microsofts Flight Simulator, der unter Hobby-Piloten Kultstatus genießt und im November sein 40-jähriges Jubiläum feiert, erhält einen Bruder. Auf der Farnborough International Airshow kündigte der Konzern mit Project AirSim einen Flugsimulator für Drohnen an. Während der Flight Simulator eher spielerischen Charakter hat, handelt es sich bei AirSim um einen echten Simulator. Mit seiner Hilfe sollen Drohnen für das autonome Fliegen in der Realität trainiert werden.

Drohnen trainieren

Einer der ersten Anwender, der Project AirSim nutzt, ist das US-amerikanische Unternehmen Airtonomy. Das Unternehmen hat sich darauf spezialisiert, mit unbemannten Fluggeräten automatisch per Knopfdruck Windkraftanlagen, Hochspannungsleitungen, Öltanks etc. aus der Luft zu inspizieren. Dabei fliegen die Drohnen autonom. Doch bevor die KI-gesteuerten Drohnenflüge in der realen Welt stattfanden, wurden sie zunächst unzählige Male in simulierten 3D-Welten praktiziert. Airtonomy-CEO Josh Riedy nennt vor allem zwei Gründe für den Simulatoreinsatz: "Das Fliegen in Windkraftanlagen oder Hochspannungsleitungen ist schwierig und kompliziert. Zudem haben wir in North Dakota fast sieben Monate Winter, so dass wir unsere Drohnen nicht in der echten physikalischen Welt auf den Kundeneinsatz vorbereiten können."

Drohne beim Training verschiedener Flugsituationen in Project AirSim.
Drohne beim Training verschiedener Flugsituationen in Project AirSim.
Foto: Microsoft

Und hier kommt Microsofts Project AirSim ins Spiel. Project AirSim ist eine Plattform, die auf Microsoft Azure läuft, um autonome Flugzeuge durch realitätsnahe Simulationen sicher zu bauen, zu trainieren und zu testen. In derrealistischen Simulatorumgebung können KI-Modelle in Sekundenschnelle Millionen von Flügen absolvieren und dabei lernen, wie sie auf unzählige Variablen reagieren, ähnlich wie in der realen Welt: Wie würde das Flugzeug bei Regen, Schneeregen oder Schnee fliegen? Wie würden sich starker Wind oder hohe Temperaturen auf die Akkulaufzeit auswirken? Kann die Kamera der Drohne die Arme einer Turbine an einem bewölkten Tag genauso gut erkennen wie an einem klaren Tag?

Azure als Datenplattform

Um die riesigen Datenmengen für das Training von KI-Modellen zu generieren, die genau wissen, welche Aktionen in jeder Flugphase - vom Start über den Reiseflug bis zur Landung - ausgeführt werden müssen, nutzt AirSim die Azure-Plattform. Ferner soll es laut Microsoft auch Bibliotheken mit simulierten 3D-Umgebungen geben, die verschiedene städtische und ländliche Umgebungen darstellen. Außerdem stellt das Unternehmen eine Reihe von hochentwickelten, vorab trainierten KI-Modellen bereit, um die Autonomie bei der Inspektion von Infrastrukturen aus der Luft, bei der Zustellung auf der letzten Meile und bei der städtischen Luftmobilität zu beschleunigen. Unter Verwendung von Daten von Bing Maps und anderen Anbietern könnten die Anwender Millionen von detaillierten 3D-Umgebungen erstellen und auch auf eine Bibliothek mit spezifischen Orten wie New York City oder London oder generischen Räumen wie einem Flughafen zugreifen.

Virtuelle Welten im Drohnensimulator.
Virtuelle Welten im Drohnensimulator.
Foto: Microsoft

Project AirSim basiert auf dem Open-Source-Projekt AirSim von Microsoft Research. Microsoft hatte das Projekt 2017 gestartet, um neue Ideen rund um die KI-gestützte Flugsimulation zu erforschen. Mittlerweile ist es, wie auf der Github-Seite des Projekts zu lesen ist, eingestellt und das entsprechende Repository soll im nächsten Jahr archiviert werden. Allerdings erforderte der Einsatz des Research-Tools fundierte Kenntnisse in Sachen Programmierung und maschinellem Lernen. Mit Project AirSim, so Microsoft, bringe man jetzt eine End-to-End-Plattform, die es Kunden von Advanced Aerial Mobility (AAM) ermögliche, KI-gestützte Flugzeuge in simulierten 3D-Umgebungen einfacher zu testen und zu trainieren.

Project AirSim ist derzeit als Limited Preview verfügbar. Interessierte Anwender können sich hierzu an das Project-AirSim-Team wenden, um mehr zu erfahren.