Im Projekt City-ATM Demonstration of Traffic Management in Urban Airspace) wird ein Luftraummanagement und Verkehrssteuerungskonzept für die Integration von neuen Luftraumteilnehmern, wie unbemannte Luftfahrzeuge oder Lufttaxis, in den unkontrollierten Luftraum erarbeitet. Dies umfasst den heutigen Luftraum G und damit insbesondere den unkontrollierten Luftraum bis 2500ft über Grund einschließlich urbaner Gebiete. Das zu entwickelnde Konzept soll das strategische Luftraum- und Verkehrsmanagement in SESAR U-Space adressieren. In City-ATM wird weiterhin an einem CNS-Konzept, das eine robuste Kommunikations-, Navigations- und Überwachungsinfrastruktur ermöglichen soll, gearbeitet. Verschiedene technische und operationelle Aspekte sollen hierbei betrachtet und hinsichtlich ihres Risikos analysiert und bewertet werden. Das Ergebnis wird als CONOPS (Concept of Operations) definiert, prototypisch als System implementiert und dient als Grundlage für eine Validierung und Demonstration des City-ATM-Konzeptes mittels Flugerprobungen.
Projektbeschreibung
In einem zukünftigen Luftraummanagementsystem für unbemannte und bemannte Luftraumteilnehmer – insbesondere Flüge in urbanen Gebieten – müssen eine Vielzahl von Randbedingungen beachtet werden, um eine sichere und zugleich effiziente Integration von neuen Luftraumteilnehmern zu gewährleisten. Diese Luftraumteilnehmer können sehr vielfältig sein und umfassen neben VFR-Flugverkehr ebenfalls andere Teilnehmer wie Personal Air Vehicle (PAV), Cargo-UAS, Fallschirmspringer, Wetterballons oder auch zu priorisierenden Luftverkehr wie z.B. Rettungshubschrauber. Neben Aspekten unterschiedlicher Bauart, Leistung und Fähigkeiten sind bei einem U-space Konzept auch zusätzliche Anforderungen hinsichtlich geschützter Flugbereiche (sogenanntes Geofencing) oder favorisierte, risikominimierte Flugstrecken zu beachten.
In dem Projekt City-ATM wird ein Konzept für ein zukünftiges Luftraummanagement (Air Traffic Management – ATM) im urbanen Luftraum entwickelt, welches eine sichere und effiziente Integration von neuen Luftverkehrsteilnehmern (wie unbemannte Luftfahrzeugsysteme und Lufttaxis) ermöglichen soll. Dies beinhaltet die Definition und Validierung von operationellen und technischen Konzepten für ein Luftraummanagement, die Informationsbereitstellung, die Verkehrsflusssteuerung und -überwachung sowie grundlegende Konzepte für eine Kommunikations-, Navigations- und Überwachungsinfrastruktur. Basierend auf diesen erarbeiteten Konzepten wird in City-ATM eine Simulations- und Demonstrationsplattform für urbanes ATM ausgearbeitet werden. Dies beinhaltet die Entwicklung eines operationellen Betriebskonzeptes, die Definition von Anforderungen und Rahmenbedingungen an das zukünftiges ATM-System, aber auch Betrachtungen zur technischen Realisierbarkeit eines Luftfahrzeuges, welches in diesen Umgebungsbedingungen sicher operieren kann.
Das Zielsystem soll eine Flugerprobung innerhalb des entwickelten City-ATM in einem zunächst simulierten - später realen, aber abgegrenzten - Luftraum ermöglichen und unterstützen. Ziel des Projektes ist es zudem relevante Stakeholder (wie UAS-Hersteller, UTM-Systemprovider, Luftverkehrsbehörden sowie Anwender) zusammen zu bringen, um eine sichere und effiziente Gesamtlösung für den U-Space zu erarbeiten. Das Projekt City-ATM begann am 1. Januar 2018 und wird vom Institut für Flugführung verantwortlich geleitet.
Videos
Für das Fundament eines zukünftigen Luftraummanagements im urbanen Raum, in dem neue und konventionelle Luftverkehrsteilnehmer sicher gemeinsam operieren, führte das DLR das Projekt City-ATM durch. Das Video zeigt alle drei Phasen des Ende 2021 abgeschlossenen Projekts.
Projekt City-ATM – Sichere Integration von Drohnen im urbanen Umfeld
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Projekt City-ATM – Sichere Integration von Drohnen im urbanen Umfeld
Für das Fundament eines zukünftigen Luftraummanagements im urbanen Raum, in dem neue und konventionelle Luftverkehrsteilnehmer sicher gemeinsam operieren, führte das DLR das Projekt City-ATM durch. Das Video zeigt alle drei Phasen des Ende 2021 abgeschlossenen Projekts.
In Phase 2 des Projekts City-ATM wurden im Herbst 2020 komplexe Flugversuche mit mehreren Drohnen am Nationalen Erprobungszentrum in Cochstedt durchgeführt. Dabei wurde beispielhaft demonstriert, wie sich mehrere Drohnen beim Auftreten plötzlicher Gefahren und Notfälle im urbanen Umfeld sicher handhaben lassen.
Interaktion von Drohnen bei Gefahren - City-ATM Phase 2
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Interaktion von Drohnen bei Gefahren - City-ATM Phase 2
In Phase 2 des Projekts City-ATM wurden im Herbst 2020 komplexe Flugversuche mit mehreren Drohnen am Nationalen Erprobungszentrum in Cochstedt durchgeführt. Dabei wurde beispielhaft demonstriert, wie sich mehrere Drohnen beim Auftreten plötzlicher Gefahren und Notfälle im urbanen Umfeld sicher handhaben lassen.
In der dritten und letzten Phase des Projekts City-ATM wurden Verkehrsszenarien getestet, in denen eine große Anzahl unterschiedlich ausgestatteter Drohnen gemeinsam und konfliktfrei in einem Luftraum betrieben werden. Dabei wurden Versuche mit realen und virtuellen Drohnen am Flughafen Cochstedt durchgeführt.
Drohnen bordautonom in dichtem Verkehr betreiben – City-ATM Phase 3
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Drohnen bordautonom in dichtem Verkehr betreiben – City-ATM Phase 3
In der dritten und letzten Phase des Projekts City-ATM wurden Verkehrsszenarien getestet, in denen eine große Anzahl unterschiedlich ausgestatteter Drohnen gemeinsam und konfliktfrei in einem Luftraum betrieben werden. Dabei wurden Versuche mit realen und virtuellen Drohnen am Flughafen Cochstedt durchgeführt.
City-ATM (Demonstration of Traffic Management in Urban Airspace)
Mitwirkende
DLR-Institut für Flugführung (FL) DLR-Institut für Kommunikation und Navigation (KN) DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin (ME) DLR-Institut für Lufttransportsysteme (LY) DLR-Institut für Flugsystemtechnik (FT)
In Kooperation mit
NXP FlyNex GmbH DFS Deutsche Flugsicherung GmbH Auterion AG Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung GmbH KopterKraft
