Projekte

Gewinnen Sie einen schnellen Überblick über unsere grösseren laufenden und abgeschlossenen Forschungs- und Entwicklungsprojekte.

Development of a Demonstration Device for Early Detection and Tracking of Drones

Partner / Finanzierung: INVENTUS Bern Stiftung, COMLAB AG

Maintaining the security of critical infrastructures such as nuclear power plants, airports and prisons is one of the cornerstones of modern society. Drones - unmanned aircraft vehicles, which can carry a payload – have become over the last decade a mass product with large applications in search and rescue operations, agriculture and leisure activities. Unfortunately, people with malicious intent can abuse drones to smuggle contraband inside prisons, and execute attacks on nuclear power plants or airports. More and more such incidents are reported by media, which has motivated the launching of this project aiming at developing a drone detecting and tracking system to protect sensitive areas and facilities against unauthorized drone intrusions. In order to achieve reliable and early detection of drones a multimodal approach is proposed including detection and localization algorithms using Radio Frequency (RF) and audio sensors and signals. Currently, the first project phase consisting in a proof of concept has been successfully achieved. Algorithmic concepts for multimodal drone detection have been developed for the Phantom 3 drone type. Preliminary validations have shown detection distances up to 1km for RF and 20m for audio approaches respectively. In a next phase, the detection algorithms will be extended to the most important commercially available drone types, optimized to maximize detection sensitivity, specificity and distance, implemented and validated.

Kontaktperson: Rolf Vetter

Real-time signal processing of label-free biosensor signals for robustness and speed of measurement improvement

Partner / Finanzierung: Arrayon Biotechnology, CSEM, Neuenburg, KTI

The objective of the project is the development of a user-friendly and cost-effective bioanalytical device for the detection of water contaminants. The device will be based on a recently developed solution for the fluid handling and bioassay control. To provide shortest detection time and thereby highest effectiveness in water contaminant assessment costs, an innovative process optimization strategy based on a closed loop structure and model based early assessment of the dynamic evolution of reaction kinetics will be developed. The reliability of early assessment shall be ensured through advanced signal processing algorithms providing simultaneously parsimonious model representation and model reliability stratification. In this way, water contaminants assessment time shall be reduced considerably such as to allow environmental monitoring in an autonomous modus at the top end of cost-effectiveness.

Kontaktperson: Rolf Vetter

Strassenwetterszenarien - Prognosesystem für den Winterdienst

Partner / Finanzierung: Amt für Strassen (ASTRA), Meteo Schweiz

Es wird ein Prognosesystem entwickelt, dass kritische Strassenzustände auf den schweizerischen Nationalstrassen während des Winterdienses für ein Fenster von bis zu sechs Stunden voraussagt. Das System berechnet die Wahrscheinlichkeit, dass verschiedene gefährliche Szenarien, wie Schneeglätte, Eisglätte, Glatteis oder Frost eintreten können. Die Fehlerraten bezüglich falscher Alarme sind in der Grössenordnung von 10 %. Kritische Strassenzustände erfasste das System in ewa 90 % der Fälle korrekt.

Kontaktpersonen: Daniel Bättig

Development of a Low-cost and User-Friendly System for Localization of Cellular Phones in Restricted Areas and Prisons

Partner / Finanzierung: COMLAB AG, KTI, Inventus Bern Stiftung

The objective of the project is the development of a user-friendly cost-effective system for detection and indoor localization of cellular phones in prisons and restricted areas. The developed system shall help to counteract problems with huge societal impact emerging from criminal acts organized and directed from within the prisons. Active cellular phones shall be detected and localized immediately regardless if they operate in the 2G, 3G or 4G communication standard.

Kontaktperson: Rolf Vetter

Effets cumulés des éoliennes du Jura sur les oiseaux et chauve-souris nicheurs

Partenaire / financement : Canton de Vaud  

Plusieurs projets de parcs éoliens sont à l'étude dans l'arc jurassien, sur les cantons de Vaud et de Neuchâtel ainsi qu'en France. Le but de ce projet est d'évaluer le risque que font porter à différentes espèces d'oiseaux nicheurs et de chauve-souris les éoliennes prévues. Est en particulier considéré le risque de mortalité par collision lors d'un vol. Selon les espèces considérées et le degré des connaissances physiologiques, le risque de collision est estimé en effectuant des simulations de trajectoires de vol (à 2 ou 3 dimensions), ou alors au moyen d'un modèle simplifié prenant en compte des paramètres tels que les distances entre les nids et les éoliennes prévues. L'incertitude sur les résultats obtenus est évaluée répétant les simulations pour un grand nombre de saisons de nidification, tout en faisant varier les données telles que la localisation des nids.  Le risque de mortalité par collision est ensuite pris en compte dans un modèle de dynamique de population afin de juger d'un éventuel impact sur l'évolution de cette population, et de pouvoir le cas échéant planifier des mesures de minimisation et compensation de ces impacts.

Kontaktperson: Olivier Mermoud

Verkehrssicherheit zweistreifiger Kreisel

Partner / Finanzierung: Amt für Strassen (ASTRA)

Mit einer Poissonregression wurden die Anzahl Unfälle von zweistreifigen Kreiseln prognostiziert. Dabei wurden die Faktoren ermittelt, die einen wesentlichen Einfluss auf die Unfallzahlen haben. Im Rahmen eines Risikomanagements wurden daraus Empfehlungen zur geometrischen Gestaltung zweistreifiger Kreisel abgeleitet.

Kontaktperson: Daniel Bättig

Berechnung von Schadstoffen in Innenräumen

Partner / Finanzierung: Erne AG, KTI

Bei Hochbauprojekten wird heute die Einhaltung bestimmter Raumluftkonzentrationen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) vorgegeben. Bislang fehlt jedoch die Möglichkeit, diese resultierenden Raumluftkonzentrationen im Stadium der Planungsphase zu prognostizieren, um mögliche Reklamationen und ggf. Rückbauten vorab zu vermeiden. Im Rahmen des Projektes wurde ein Berechnungsmodell entwickelt, mit dem sich diese Raumluftkonzentrationen berechnen lassen. Das Modell berücksichtigt die verwendeten Materialien, die eingesetzte Konstruktion, sowie die vorherrschenden klimatischen Bedingungen.

Kontaktpersonen: Daniel Bättig

Individuelle Identifikation von Fischen

Partner / Finanzierung: Tropenhaus Frutigen AG, KTI

Das Tropenhaus Frutigen AG ist eine Firma, welche eine namhafte Störzucht in der Schweiz betreibt. Die Störzucht erfordert während der Mastphase ein regelmässiges Sortieren nach Gewicht und Grösse. Die Grundsätze der Fischzucht postulieren einen schonenden Umgang mit den Fischen. Dies ist bei Sortiermethoden, wo die Fische in mechanische Sortieranlagen gepumpt oder mit Schneckenförderern gehoben werden, nicht der Fall. Stress und Verletzungen der Fische sind dabei unvermeidlich. Dies gilt ganz besonders für Störe, welche wegen ihres relativ starren Körperbaus häufig Schäden erleiden. Das i-REX entwickelte einen Algorithmus, mit dem die Störe durch Fotografie erfasst und individuell erkannt werden, um sie nach Gewicht und Grösse zu sortieren.

Kontaktperson: Daniel Bättig

Road Forecast Tool

Partner / Finanzierung: Meteo Schweiz

Das Road Forecast Tool (RFT) prognostiziert die Oberflächentemperatur von Strassen auf 24 Stunden. Mit Meteorologen der Meteo Schweiz wird dabei ein physikalisches Energiebilanzmodell benutzt. Die Ziele des Auftrages waren: (1) Implementierung des RFT in Java unter Einhaltung der Softwareerstellungsrichtlinien der MeteoSchweiz, (2) Überprüfung des meteorologischen Modells hinsichtlich Plausibilität und  (3) Überprüfung der einzelnen Berechnungsschritte im Modell hinsichtlich nummerischer Stabilität. 

Kontaktperson: Erich Wyler

Return on IT Security

Partner / Finanzierung: VBS

Die IT Sicherheitsrentabilität kann bis heute nur bedingt zufriedenstellend ermittelt werden. Unter dem Begriff ROSI (Return on Security Investment) ist sie unbefriedigt gelöst und hat zu einiger Verwirrung geführt. Das Hauptproblem liegt darin, dass traditionelle Kennzahlen die mit einer Investition verbundenen Risiken nur teilweise berücksichtigen. 

Das i-REX machte Vorschläge, wie Risiken in der betriebswirtschaftlichen Analyse zu integrieren sind und machte Vorschläge für deren Berechnung in einem semi-quantitativen Modell. Die Prozesse und das Risikomanagement werden mit der Balanced Scorecard (BSC) verknüpft. Zur Beurteilung der Risiken wird die risikoadjustierte Kennzahl JAR vorgeschlagen, die die traditionellen Kennzahlen (z.B. ROI) zur Beurteilung von Investitionen durch Einbindung des Risikoaspekts sinnvoll erweitert.

Kontaktperson: Alexander Leu

Repräsentativitätsverlust

Partner / Finanzierung: Hintermann & Weber AG

Das Biodiversitätsmonitoring Schweiz verwendet für seine Schätzungen zur zeitlichen Veränderung des Artenreichtums von Landschaften und Lebensräumen ein ortsfestes Netz von regelmässig angeordneten Messpunkten, die periodisch aufgesucht und bearbeitet werden. Die Interpretation der Resultate beruht auf der Annahme, dass die Stichprobe für die gesamte Schweiz repräsentativ ist und höchstens zufällig vom wahren Wert der Veränderung abweicht. Es gibt allerdings verschiedene Gründe, weshalb diese Annahme mit zunehmender Dauer des Monitorings nicht mehr zutreffen könnte. Man spricht von einem Monitoringeffekt. Das i-REX mass das Ausmass des Monitoringseffekts und stellte einen optimalen Partial Replacement Versuchsplan auf, um den Monitoringeffekt zu minimieren.

Kontaktperson: Daniel Bättig