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Sicherere Flüge unter verschiedensten Bedingungen dank eines neuen Sicht- und Bewusstseinssystems

Luftfahrtbehörden führen neue Regeln ein, die es Flugzeugen mit „Enhanced Flight Vision System“ (EFVS), erweiterten Flugsichtsystemen, erlauben, bei reduzierten Sichtverhältnissen zu landen. Eine EU-Initiative konstruierte ein kosteneffektives System, um die Sicherheit während des Flugbetriebs zu erhöhen.

Verkehr und Mobilität

EFVS-Systeme verbessern oder ersetzen in manchen Fällen das natürliche Sehvermögen von Pilotinnen und Piloten. Heute ersetzen EFVS-Systeme herkömmliche Instrumenten-Landesysteme (ILS). Hierfür gibt es mehrere Gründe. Im Gegensatz zu Instrumenten-Landesystemen benötigen sie keine große und teure Bodeninfrastruktur. Ihre verbesserte Sicherheit während des Flugbetriebs bei schlechter Sicht erhöht das Vertrauen von Pilotinnen und Piloten, die unter solchen Bedingungen fliegen müssen. „Eine der zentralen Herausforderungen ist jedoch die Konstruktion von EFVS-Systemen, die verlässlich, erschwinglich und bei Allwettereinsatz verfügbar sind sowie die Sicherheitsnormen und Vorschriften einhalten“, erklärt Antonio Soler, Koordinator des EU-finanzierten Projekts SENSORIANCE.

Bessere Hinderniserkennung und -umgehung

„Wir nutzten die neuesten Fortschritte in der Sensortechnologie und Algorithmen für das maschinelle Sehen, um ein System bereitzustellen, in dem Informationen von verschiedenen Sensortypen in einer kleinen und ökonomischen Einheit kombiniert werden“, merkt Soler an. Das System kann nützliche Erkenntnisse über die Umgebung von Pilotinnen und Piloten logisch erschließen, bietet die Fähigkeit, auf Ereignisse zu reagieren, und ermöglicht eine bessere Sicht bei allen Wetterverhältnissen. Hierdurch steigt die Sicherheit während aller vier Phasen des Fliegens: Rollen am Boden, Start, Flug und Landung. Die Projektpartner vereinten multispektrale hochauflösende (HD) Bildgebungsfähigkeiten (Infrarotspektrum und sichtbares Spektrum) in einer erschwinglichen Einheit. Bilder zum sichtbaren Spektrum liefern HD-Informationen über die Umgebung, etwa für ein erweitertes Sichtfeld, für das Kontextbewusstsein und für die Objektvergrößerung bei normaler Sicht. Die Infrarotbilder ermöglichen eine erweiterte Sicht bei Schlechtwetter- und Nachtbedingungen. Das System wird für die Objektdetektion und -erkennung, etwa für die Detektion von Landmarken, die Ausgabe von Warnmeldungen zu möglichen Zusammenstößen und das Lesen von Rollbahnschildern, genutzt. Die potenziellen Verwendungsmöglichkeiten reichen von elektrooptischen Anwendungen für Flugzeuge bis hin zu unterschiedlichen industriellen sowie sichtbezogenen Anwendungen. Es bietet eine erweiterte Echtzeit-Sicht auf Rollbahnen, Annäherungsbeleuchtungen, Flughafenbefeuerung und es erhellt die Umgebung des Flughafens sowie des Flugzeugs. Die neuesten Flugvorschriften der US-Luftfahrtbehörde erlauben Flugzeugen mit EFVS-System, am Boden das Terminal auf dem Rollfeld anzufahren und davon abzufahren, wie auch den Flugbetrieb auf bis zu 100 Fuß über der Rollbahn bei geringer Sicht. Unterhalb von 100 Fuß ist natürliches Sehen erforderlich. Das System wird derzeit validiert und geprüft.

EFVS-Systeme der nächsten Generation, die neue Anforderungen erfüllen und an neue Vorschriften anpassbar sind

SENSORIANCE nutzt ausschließlich Bauteile, die nicht unter die amerikanischen Vorschriften über den internationalen Handel mit Waffen fallen. „Infolgedessen unterliegt das System nicht den Regulierungsbedingungen der Vereinigten Staaten“, bemerkt Soler. „Somit wird Verzögerungen in Verbindung mit Ausfuhrkontrollen durch die Vereinigten Staaten vorgebeugt, die Vielseitigkeit des Systems erhöht und dieses noch ansprechender für potenzielle Kunden, insbesondere in Europa.“ Die Verwendung der EFVS-Systeme senkt die Betriebskosten, da der Treibstoffverbrauch gemindert wird und da Flugverzögerungen, Fehlanflüge sowie umgeleitete, stornierte und umgebuchte Flüge reduziert werden, die sich letztlich negativ auf die Zufriedenheit der Kundschaft auswirken. Diese Faktoren wiederum mindern die Kohlenstoffemission und den Umweltfußabdruck, etwa was das CO2, die Stickoxide und den Lärm angeht, während die EU-Vorschriften für eine umweltfreundliche Luftfahrt eingehalten werden. „Bislang waren EFVS-Systeme aufgrund der hohen Kosten für HD-Infrarotkameras entweder sehr kostspielig, oder sie hatten eine sehr geringe Auflösung“, lautet das Fazit von Soler. „SENSORIANCE schafft es, die multispektrale HD-Bildgebung und erweiterte Fähigkeiten des maschinellen Sehens in einer kompakten, kosteneffektiven Einheit mit geringem Stromverbrauch zu kombinieren.“

Schlüsselbegriffe

SENSORIANCE, EFVS, Sehen, Flug, Sicht, Pilot, Flugzeug, Rollbahn, Flughafen

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