30. September 2019
Ausweichen im Flug

Sensoren ersetzen Piloten

DLR Forschungsflugzeug Dornier DO228 D-CODE im Versuchseinsatz für das Projekt ProSA-n.
DLR Forschungsflugzeug Dornier DO228 D-CODE im Versuchseinsatz für das Projekt ProSA-n.
Bild 1/3, Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

DLR Forschungsflugzeug Dornier DO228 D-CODE im Versuchseinsatz für das Projekt ProSA-n.

Vorn am Flugzeug sieht man den neu entwickelten Radom, der den Radarsensor von Hensoldt enthält. Darunter befindet sich der elektrooptische (EO)-Sensor von Diehl. Der EO-Sensor beinhaltet hochauflösende digitale Schwarzweiß-Kameras, die anfliegende Objekte optisch erfasst, was in der Datenfusion mit den Radardaten die Stärken beider Technologien zur bestmöglichen Erkennung ergeben hat.

Die Falcon D-CMET und die Do228 D-CODE
Die Falcon D-CMET und die Do228 D-CODE
Bild 2/3, Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

Die Falcon D-CMET und die Do228 D-CODE

DLR Forschungsflugzeuge Dornier DO228 D-CODE und Dassault Falcon 20E D-CMET vor dem Flugeinsatz für das Projekt ProSA-n. Beide Flugzeuge sind startbereit  und mit den Messanlagen ausgerüstet. Die DO-228 trägt die Versuchssensorik für Sense & Avoid.

Team der Flugversuche
Team der Flugversuche
Bild 3/3, Quelle: ©DLR

Team der Flugversuche

Insgesamt arbeiteten rund 40 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Diehl, Hensoldt und DLR gemeinsam an der Vorbereitung und Durchführung der Flugversuche für das Projekt ProSA-n.

  • Flugversuche mit den DLR-Forschungsflugzeugen Do-228 D-CODE und Falcon 20E.
  • Erfolgreicher Test von Sensorik zur Vermeidung von Kollisionen unbemannter Luftfahrtsysteme.
  • Schwerpunkte: Luftfahrt, unbemanntes Fliegen, Sicherheit, Digitalisierung

Die Firmen Diehl und HENSOLDT testeten bei Flugversuchen im Juli und August zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein neues Sensorsystem zur Erhöhung der Sicherheit im Luftverkehr. Dabei geht es darum, Kollisionen zwischen Luftfahrzeugen zu vermeiden. In Zukunft könnte die getestete Sensorik zum Erkennen und Vermeiden von Kollisionen ("Sense & Avoid") erstmals die Zulassung und den Betrieb von unbemannten Luftfahrtsystemen ("Drohnen") im deutschen Luftraum ermöglichen.

In einer dreiwöchigen Flugtestkampagne am Forschungsflughafen Braunschweig wurde in über 30 Flugstunden nachgewiesen, dass moderne Sensoren das Auge der Piloten ersetzen können. Dazu wurde das DLR-Forschungsflugzeug vom Typ Dornier Do 228 mit einer "Dual-Mode Sensorsuite" der Firmen Diehl und HENSOLDT, bestehend aus Radar- und elektro-optischen Sensoren, ausgestattet. Das heißt, die optischen Signale spezieller Kameras wurden mit Radarsignalen kombiniert. Bei den durchgeführten Testflügen wurde neben der Do 228 des DLR ein weiteres Testflugzeug eingesetzt. Dieses flog umfangreiche Flugmanöver aus unterschiedlichen Richtungen und Höhen und sollte dabei von der Sensorik der Do 228 erkannt werden. Es zeigte sich in den Flugversuchen, dass die Sensorsuite das andere Luftfahrzeug , selbst auf große Entfernung, zuverlässig detektieren, präzise verfolgen und das eigene Flugzeug rechtzeitig vor einem potentiellen Kollisionskurs warnen konnte.

Das elektro-optische Modul von Diehl besteht aus einer Reihe von hochauflösenden Kameras, die den Raum vor dem Flugzeug sowie seitlich abtasten. Es konnte nachgewiesen werden, dass dieses System die Pilotensicht ersetzen kann und die Genauigkeit des Gesamtsystems wesentlich steigert. Das Modul ist leicht und kompakt und lässt sich flexibel an die Erfordernisse verschiedener Luftfahrzeuge anpassen.

Das „Detect-and-Avoid“-Radar von HENSOLDT arbeitet mit der Technologie der elektronischen Strahlschwenkung (Active Electronically Scanning Array, AESA). Diese erlaubt es, mehrerer Detektionsaufgaben gleichzeitig durchzuführen und Objekte extrem rasch zu erkennen. Aufgrund der Radartechnologie kann die Flugrichtung von Objekten im eigenen Flugweg präzise vermessen werden, um so vor möglichen Kollisionen frühzeitig zu warnen. Mit seinen besonderen Detektionseigenschaften ist das Multifunktionsradar für militärische wie zivile Drohnen, z. B. für die Frachtzustellung, gleichermaßen geeignet. Außerdem übernimmt der Sensor auch alle Funktionen eines Wetterradars.
Die Kombination dieser beiden Technologien (Dual-mode Sensorik) ist für unbemannte Luftfahrzeuge unterschiedlicher Größenklassen geeignet und besitzt zusammen hervorragende Detektionseigenschaften.

Das universelle DLR-Forschungsflugzeug wird regelmäßig als fliegende Plattform für die unterschiedlichsten Forschungsaufgaben ausgerüstet und eingesetzt. Für die Forschung im Bereich unbemannte Luftfahrtsysteme dient es als "Nationaler Sense & Avoid Demonstrator". Mittels eines neuartigen digitalen Autopiloten kann das Flugzeug vollautomatisch von einer Bodenstation gesteuert werden. So kann es ein unbemanntes Luftfahrtsystem sicher simulieren, da sich immer zwei Sicherheitspiloten an Bord des Flugzeuges befinden.

Die Flugversuche fanden im Rahmen des Vorhabens "Projekt Sense and Avoid - national" (ProSA-n) statt, welches vom Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw) beauftragt ist.

Über das DLR

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist das Forschungszentrum der Bundesrepublik Deutschland für Luft- und Raumfahrt. Seine umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr, Sicherheit und Digitalisierung sind in nationale und internationale Kooperationen eingebunden. Über die eigene Forschung hinaus ist das DLR als Raumfahrtagentur im Auftrag der Bundesregierung für die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivitäten zuständig. Zudem fungiert das DLR als Dachorganisation für einen der größten Projektträger Deutschlands. In den 26 Standorten Köln (Sitz des Vorstands), Augsburg, Berlin, Bonn, Braunschweig, Bremen, Bremerhaven, Cochstedt, Cottbus, Dresden, Göttingen, Hamburg, Hannover, Jena, Jülich, Lampoldshausen, Neustrelitz, Oberpfaffenhofen, Oldenburg, Rhein-Sieg-Kreis, Stade, Stuttgart, Trauen, Ulm, Weilheim und Zittau beschäftigt das DLR circa 8.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Das DLR unterhält Büros in Brüssel, Paris, Tokio und Washington D.C. 

Über Diehl Defence

Diehl Defence bündelt die Geschäftsaktivitäten der Diehl-Gruppe in den Bereichen Sicherheit und Verteidigung. Als Führungsgesellschaft steuert Diehl Defence zahlreiche Tochterunternehmen, Programm- und Beteiligungsgesellschaften. Mit 2.509 Beschäftigten erzielt Diehl Defence einen Jahresumsatz von 464 Mio. Euro.(Kennzahlen 2018) 

Über HENSOLDT

HENSOLDT ist ein Pionier der Technologie und Innovation im Bereich der Verteidigungs- und Sicherheitselektronik. Das Unternehmen mit Sitz in Taufkirchen bei München zählt zu den Marktführern auf dem Gebiet ziviler und militärischer Sensorlösungen. Es entwickelt auf der Basis innovativer Ansätze für Datenmanagement, Robotik und Cyber-Sicherheit neue Produkte zur Bekämpfung vielfältiger Bedrohungen. HENSOLDT erzielt mit etwa 4.500 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von über 1 Milliarde Euro. 

Über das BAAINBw

Das Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw) wurde am 1. Oktober 2012 im Zuge der Neuausrichtung der Bundeswehr gegründet. Strukturell umfasst der Bereich des Bundesamtes einschließlich seiner nachgeordneten Dienststellen rund 11.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bundesweit, davon über 5.000 an seinem Dienstsitz in Koblenz. Das Bundesamt wird in seiner Aufgabenstellung durch einen technologisch und wissenschaftlich breit aufgestellten Geschäftsbereich mit sechs Wehrtechnischen sowie zwei Wehrwissenschaftlichen Dienststellen unterstützt. Das Marinearsenal in Wilhelmshaven stellt als weitere Dienststelle die Einsatzbereitschaft von Schiffen und Booten der Deutschen Marine sicher. Eine Verbindungsstelle in Reston/USA vertritt die wehrtechnischen und rüstungswirtschaftlichen Interessen gegenüber staatlichen amerikanischen und kanadischen Stellen sowie gegenüber der dortigen Industrie.

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