Forschung, die Grenzen verschiebt

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Forschungsprojekt HERMES

Im Forschungsprojekt HERMES arbeiten LITEF, Fraunhofer ENAS und das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien der TU Chemnitz gemeinsam an einem hochpräzisen, rein inertialen Navigationssystem für unbemannte Luftfahrzeuge. Das Projekt, das von März 2026 bis Mai 2029 läuft und im Rahmen des siebten Luftfahrtforschungsprogramms LuFo VII-1 Klima vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert wird, zielt darauf ab, Positions- und Geschwindigkeitsinformationen auch ohne GNSS-Signal zuverlässig bereitzustellen – entscheidend für autonome Start- und Landemanöver sowie sicheren Flugbetrieb.

Im Zentrum von HERMES stehen MEMS-Gyroskope mit selbstkalibrierenden Algorithmen, die eine extrem hohe Genauigkeit erreichen sollen: Die Bias-Stabilität wird auf unter 0,015°/h angestrebt, bei gleichzeitig stark reduziertem Volumen (ca. 1 Liter) und Gewicht (ca. 1 kg) des MEMS-basierten Navigationssystems im Vergleich zu faseroptischen Systemen. Durch die Entwicklung symmetrischer Gyroskope und intelligenter Selbstkalibrationsroutinen sollen asymmetrische Fehler eliminiert, die Langzeitstabilität erhöht und Serviceintervalle verlängert werden.

Das Projekt baut auf bestehenden Systemen von LITEF auf, geht aber deutlich über den Stand der Technik hinaus. Dazu gehören unter anderem:

  • Symmetrisches Gyroskop-Design mit neuartiger Quadraturkompensation.
  • Optimierte MEMS-Technologie mit großem Aspekt-Verhältnis und sehr hohen Güten
  • Stabiles Chip-Packaging zur Montage der MEMS-Gyroskope, das asymmetrische Fehler reduziert.

Laboruntersuchungen sollen die Leistungsfähigkeit des Systems bis zum Technologie-Reifegrad TRL 4 nachweisen.

Mit HERMES setzen die Partner einen wichtigen Akzent für die Advanced Air Mobility (AAM): Leichte, kompakte und hochpräzise Navigationssysteme verbessern die Einsatzbereitschaft unbemannter Fluggeräte, reduzieren Energieverbrauch und Wartungskosten und tragen so zur nachhaltigen Entwicklung der Luftfahrt der Zukunft bei.