Wahrung der Sicherheit an Flughäfen
Sichere Verkehrslösungen sind wichtige Ziele der EU-Politik, die in der europäischen Vision für die Luftfahrt, Flightpath 2050, festgelegt sind. Neue Technologien, die außerhalb des Flugverkehrsmanagements zum Einsatz kommen, darunter Mobilfunknetze und niedere Radarwellen, werden auf die Möglichkeit erforscht, die Sicherheit an Flughäfen und deren Gesamtleistung zu erhöhen. „Das Projekt NewSense zielte in diesem Zusammenhang darauf ab, die Sicherheit und Effizienz des Betriebs, vor allem an sekundären Flughäfen, mit innovativen, kostengünstigen Oberflächenüberwachungslösungen mit 5G und Millimeterwellen-Signalen, die außerhalb des Flugverkehrsmanagements viele Anwendungsgebiete haben, zu verbessern. Das wird den Einsatz erschwinglicher und fortschrittlicher Systeme zur Leitung und Kontrolle der Oberflächenbewegungen ermöglichen“, erklärt Fathia Ben Slama, die Projektkoordinatorin. Das Projekt verfolgte außerdem das Ziel, Lösungen zur Lückenfüllung zu entwickeln, die auf größeren Flughäfen eingesetzt werden können, um die Einschränkungen aktueller Systeme, wie Probleme mit der Abdeckung, auszugleichen. NewSense wurde innerhalb des gemeinsamen Unternehmens SESAR finanziert, einer öffentlich-privaten Partnerschaft zur Modernisierung des europäischen Flugverkehrsmanagementsystems.
Zwei Überwachungslösungen für Flughäfen
NewSense stellt zwei Überwachungslösungen vor: eine 5G-Überwachungslösung – einschließlich eines kooperativen Überwachsungssensors mit 5G-Signalen und nicht-kooperativer Radarbildgebung mit synthetischer Apertur mit einem 5G-Signalsensor – und eine Überwachungslösung mit Millimeterwellenradar für nicht-kooperative Ziele. „Wir erkannten, dass die 5G-Positionierung mit Winkel- und Zeitschätzungen von unterschiedlichen 5G-Referenzsignalen in Downlink- und Uplink-Richtung viel Potenzial für die Überwachungssysteme sekundärer Flughäfen aufweist“, bestätigt Slama. Die Leistung der 5G-Überwachungslösung ist vielversprechend, insbesondere für Sichtlinienszenarien im Manövrierbereich und auf Rollfeldern. Das kommt daher, dass in diesen Bereichen weniger Hindernisse und somit weniger Probleme mit der Verteilung auf mehrere Pfade bestehen. „Die Leistung nimmt bei Nicht-Sichtlinienszenarien deutlich ab (Vorfeld und Parkbereich)“, ergänzt Slama. Zu dem Millimeterwellenradar zur Positionierung fand NewSense heraus, dass es als ergänzendes Werkzeug bei der zukünftigen Flughafenüberwachung geeignet ist. „Verglichen mit optischen Sensoren bietet es bessere Leistung bei der nahtlosen Messung der Position und Geschwindigkeit eines Objekts, ungeachtet der Sichtverhältnisse. Die maximale Reichweite des Radars hängt von der jeweiligen Konfiguration, dem Radarquerschnitt des Ziels und der Übertragungsleistung ab“, erklärt Slama. Die Messungen zeigen die hohe Präzision des Millimeterwellenradars, sodass zwei Objekte in unmittelbarer Nähe voneinander unterschieden werden und bestimmte Ereignisse, zum Beispiel wenn ein Flugzeug Pistenschwellen oder bestimmte Referenzpunkte passiert, präzise erkannt werden können. Slama nennt noch einen weiteren Vorteil: „Durch die Anwendung von maschinellem Lernen mit Radardaten wird es möglich, Ziele als Flugzeug, Person, Fahrzeug usw. zu erkennen.“
Verbesserte Sicherheit an sekundären Flughäfen
Das NewSense-Projekt konnte zeigen, dass die 5G-basierte Positionierung und Erkundung in Kombination mit Millimeterwellenradar viel Potenzial für Präzision und hohe Abdeckung in kleinen und mittelgroßen Flughäfen aufweist. „Durch die Leistung der 5G-Positionierung könnte die 5G-Überwachungslösung auf Manöver im Terminal-Bereich und komplexe Flughäfen ausgeweitet werden“, betont Slama. Bezüglich Millimeterwellenradar sagt Slama: „In einem nächsten Schritt könnte nach einer Lösung gesucht werden, die maximale Reichweite des Radars zu vergrößern. Dazu könnten bereits bekannte Produkte gesucht werden, die kurz- oder mittelfristig verfügbar werden. Oder es könnte ein Radar konzipiert werden, der eine höhere Übertragungsleistung und einen synchronisierten, rotierenden Sockel kombiniert, um so die Sichtweite zu vergrößern.“
Schlüsselbegriffe
NewSense, Sicherheit, sekundäre Flughäfen, 5G-basierte Positionierung und Erkundung, Millimeterwellenradar
