🛰️ PrivateBee – Gemeinschaftliche GPS 4D Navigationsplattform

🚀 Projekt-Vision

Die PrivateBee-Plattform zielt darauf ab, eine gemeinsame digitale Infrastruktur für die Luftmobilität zu schaffen –
die es autonomen Luftfahrzeugen ermöglicht, Flugbahnen gemeinsam und in Echtzeit zu planen, zu optimieren und auszuführen.
Sie basiert auf dem Open-Source-Engineering-Framework Bee und integriert räumliche, zeitliche und umweltbezogene Daten
um einen sicheren, effizienten und nachhaltigen Flugbetrieb zu gewährleisten.

„Von lokalen Drohnenmissionen bis hin zu koordinierten VTOL-Korridoren ermöglicht GPS 4D eine neue Ära der
vernetzter, intelligenter und transparenter Mobilität in der Luft.“

🧭 Das 4D-Konzept

Im Gegensatz zu herkömmlichen GPS-Systemen, die auf 2D- oder 3D-Koordinaten beschränkt sind,
fügt GPS 4D die zeitliche Dimension hinzu und ermöglicht so eine vorausschauende Navigation, die das Wetter
Wetter, Luftraumbeschränkungen und Verkehrsdichte antizipiert.
Das System berechnet optimierte Routen, die sich dynamisch entwickeln, wenn sich die Umgebungsdaten ändern.

• 📍 Breitengrad / Längengrad: Geografische Position
• 📈 Höhe: Verwaltung der vertikalen Flugschicht
• ⏱️ Zeit: Echtzeit- und vorausschauende Aktualisierungen
• ☁️ Kontext: Wetter, Verkehr und Flugverbotszonen

🧩 Kernmodule

PrivateBee besteht aus offenen, interoperablen Modulen, die mit
CesiumJS, Node.js und QGIS-Umgebungen.
Jedes Modul kann unabhängig verwendet oder mit einer gemeinsamen WebSocket-Datenschicht verbunden werden.

• 🌍 3D-Visualisierungs-Engine – angetrieben von CesiumJS für immersive globale Navigationskarten.
• 📡 Trajectory Optimizer – Echtzeit-Berechnung von Routen unter Berücksichtigung von Wetter und Höhe.
• ⚙️ Data Exchange Model – standardisiertes Format für die Interoperabilität zwischen Flugzeugen und ATC-Systemen.
• 🧠 Predictive AI Layer – antizipiert potenzielle Kollisionen oder Verspätungen anhand von Live-Datensätzen.

🌐 Kollaborative Integration

Das Projekt ist Teil des umfassenderen Collaborative Bee Ökosystems, an dem mehrere Ingenieurschulen und Partner beteiligt sind:
ENSTA Paris, ESTACA Bordeaux, INSA Toulouse, Cy-Tech, und Technoplane SAS.
PrivateBee bietet sowohl offene öffentliche Schnittstellen als auch private Module für die Simulation, die es akademischen Teams ermöglichen, gemeinsame Algorithmen zu testen.
gemeinsame Algorithmen zu testen und dabei die Vertraulichkeit der Daten zu wahren.

Die Ergebnisse werden regelmäßig veröffentlicht auf:
wiki.collaborativebee.com

🛠️ Technische Architektur

PrivateBee verwendet einen leichtgewichtigen und interoperablen Software-Stack, der von den Prinzipien der offenen Wissenschaft inspiriert ist:

• Backend: Node.js + WebSocket-Echtzeitkommunikation
• Frontend: CesiumJS + Next.js-Visualisierung
• Datenmodelle: GeoJSON, OpenAIP und DotBee XML-Format für strukturierte Metadaten
• Simulation: BlenderGIS + QGIS + OpenWeather APIs

Die Plattform integriert sich nahtlos in DotBee –
dem innovativen XML-basierten Format für modulare und überprüfbare Datencontainer.

🔬 Forschung und Anwendungsfälle

• 🪶 S tädtische Luftmobilität: Multi-Drohnen-Koordination über Städten und Universitätsgeländen.
• 🚁 Medizinische Logistik: Mit 4D-Zeitfenstern optimierte Notfall-Lieferrouten.
• ✈️ Hybrid-Flugzeug-Navigation: Simulation von VTOLs mit adaptiven Routen und Lastausgleich.
• ☁️ Klima-Integration: Trajektorienanpassung an Wetter und CO₂-Effizienzziele.

📈 Akademische Auswirkungen

PrivateBee hat sich zu einer Schlüsselkomponente der kollaborativen TRL 2-3 Arbeit im Bienen-Ökosystem entwickelt.
Jeder akademische Partner trägt durch Simulation, Algorithmenentwicklung oder UI-Design bei,
um Interoperabilität und Rückverfolgbarkeit der Daten zu gewährleisten.

Die Ergebnisse folgen den Bee Open Source Standards:
Versionsverfolgung, öffentliche Berichte und vollständige Namensnennung unter der
Lesser Open Bee License 1.3.