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Live-Lage



Im Forschungsprojekt "Live-Lage" entwickelt die Abteilung Sicherheitsforschung und Anwendungen des Instituts für Optische Sensorsysteme neue Technologien zur schnellen Aufklärung von Großschadens- und Katastrophenlagen aus der Luft. Dabei sollen aktuelle optische Technologien mit den Möglichkeiten neuer unbemannter Flugsysteme (UAS) kombiniert werden, um so eine operative Einsatzunterstützung für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) zu ermöglichen. Dazu wird in enger Kooperation mit der Feuerwehr Duisburg eine spezielle Version des Modular Aerial Camera System (MACS) für ein UAS entwickelt, welches aktuelle Lagebilder in Echtzeit erzeugen und an die Einsatzführung übertragen kann.

 

Vision

Die Vision des Projektes ist die Stationierung eines schnell fliegenden UAV auf dem Gelände der Feuer- und Rettungswache 1 in Duisburg. Im Einsatzfall soll das Fluggerät automatisch zur Einsatzstelle fliegen, diese erkunden und aktuelle Lagebilder an die Leitstelle und Einsatzführung vor Ort übertragen.

   

MACS Kamerasystem des DLR zur Echtzeit-Kartierung (links) in unbemanntem Fluggerät (rechts)

 

Konzept

Anstelle eines Videobildes werden durch das Kamerasystem hochaufgelöste Luftbildaufnahmen erzeugt, verarbeitet und in das Einsatzführungssystem übertragen, um dort automatisch zu einem großräumigen Lagebild fusioniert zu werden. Damit kann die aktuelle Situation an der Einsatzstelle in Echtzeit bewertet werden. Durch den umfassenden Überblick ist auch eine schnelle Bewertung der Gesamtlage und der Zugangswege möglich. Perspektivisch soll das geplante Konzept aktuelle Lagebilder noch vor dem Eintreffen der Einsatzkräfte an der Einsatzstelle ermöglichen.

Bereitstellung des Lagebildes in Echtzeit als dynamischer Web Map Service (WMS)
im Rahmen einer Großübung der Feuerwehr Duisburg im Mai 2022

 

Aktuelle Arbeiten

In 2021 wurde MACS mit einem 50MPx Sensor ausgestattet und in das unbemannte Fluggerät Vector der Quantum Systems GmbH integriert. Diese VTOL-Drohne (Vertical Take-Off and Landing) wird seit Beginn des Jahres 2022 von der Feuerwehr Duisburg erprobt. Im Mai 2022 konnte das Lagebild erstmals operativ im Einsatzführungssystem der Feuerwehr verwendet werden. Zum Einsatz kommt hier die Software CX5 der EuroCommand GmbH. Die Ergebnisse wurden im Juni 2022 auf der Interschutz präsentiert und auf Wunsch der Feuerwehr wird MACS zum aktuellen Zeitpunkt um einen Thermal-Infrarot Sensor erweitert. Die Bereitstellung des Lagebildes als dynamischer Web Map Service (WMS) konnte in 2022 erfolgreich mit verschiedenen Endanwendern erprobt werden.

 

Erreichte Ziele

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts, welches zukünftig durch Feuerwehren operativ umgesetzt werden kann. Daher wird das optische Aufklärungssystem regelmäßig an die Bedarfe der Feuerwehr angepasst und in realen Einsätzen und Übungen erprobt.

Der erste Testflug erfolgte im Mai 2018 auf dem Gelände der Feuerwache 5 in Duisburg

Beispielhafte Darstellung des Luftbildmosaiks für das Einsatzführungssystem der Feuerwehr aus 2018

Testflug mit Thermal-Kamera im Oktober 2020 zur Erkennung von Personen im Wasser

Visualisierung der Thermal-Bilder in Echtzeit im ELW2 der Feuerwehr Duisburg im Oktober 2020

Operativer Betrieb von MACS in der VTOL-Drohne der Feuerwehr Duisburg im Mai 2022

 

Über die Feuerwehr Duisburg

Die Feuerwehr Duisburg ist eine der größten Berufsfeuerwehren in Deutschland. Durch zahlreiche Industrieanlagen sowie den größten Binnenhafen der Welt ist sie mit vielen Sonderaufgaben bertraut. Neben der Brandbekämpfung, der technischen Hilfeleistung und diversen Sondereinsätzen, ist der Rettungsdienst das Hauptbetätigungsfeld der Berufsfeuerwehr Duisburg. Über 100 Mitarbeiter sind täglich im 24h Stunden-Dienst im Einsatz und in den 26 Löschgruppen stehen zusätzlich 560 Einsatzkräfte der freiwilligen Feuerwehr zur Verfügung. Mehr Informationen finden Sie unter www.duisburg.de.

 

Über die DLR Sicherheitsforschung

Das Projekt Live-Lage wird im Rahmen der DLR-Sicherheitsforschung gefördert. In dieser werden die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten mit verteidigungs- und sicherheitsrelevantem Bezug in Abstimmung mit den Partnern in Staat, Wissenschaft, Industrie und internationalen Organisationen geplant und gesteuert. Der Querschnittsbereich Sicherheitsforschung verknüpft dabei die Kernkompetenzen aus den etablierten DLR-Programmen der Luftfahrt, Raumfahrt, Energie und des Verkehrs. Mehr Informationen finden Sie unter www.DLR.de/Sicherheit.

 

Publikationen

Meißner, Henry und Stebner, Karsten und Kraft, Thomas und Geßner, Matthias und Berger, Ralf (2020) Survey Accuracy and Spatial Resolution Benchmark of a camera system mounted on a fast flying drone. In: ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. XXIV ISPRS Congress, 31. Aug. - 02. Sep. 2020, Nizza. ISSN 2194-9042.

Bucher, Tilman und Gessner, Matthias und Hein, Daniel und Meißner, Henry und Kraft, Thomas und Soszynska, Agnieszka und Pless, Sebastian (2020) Case study: Near real-time thermal mapping to support firefighting and crisis management. In: 40. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung in Stuttgart 2020, 29, Seiten 13-21. 40. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF, 04.-06. März 2020, Stuttgart. ISSN 0942-2870.

Hein, Daniel und Kraft, Thomas und Brauchle, Jörg und Berger, Ralf  (2019): Integrated UAV-Based Real-Time Mapping for Security Applications. In: ISPRS International Journal of Geo-Information, 8 (5), Seiten 1-16.  Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI).   ISBN ISSN 2220-9964  ISSN 2220-9964

Berger, Ralf und Bayer, Steven und Helmrich, Jörg und Kraft, Thomas (2018): Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Konzeptes zur schnellen Aufklärung von Einsatzlagen – Eine Kooperation zwischen der Feuerwehr Duisburg und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V. (vfdb), 28.-30. Mai 2018, Duisburg.

Kraft, Thomas und Bayer, Steven und Hein, Daniel und Stebner, Karsten und Lesmeister, Daniela und Berger, Ralf (2018): Echtzeit-Lagekarten für die Katastrophenhilfe. In: UAV 2018 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen, 89, Seiten 123-135. Wißner Verlag. UAV 2018 – Vermessung mit unbemannten Flugsystemen, 19.-20.Feb. 2018, Hamburg. ISBN 978-3-95786-146-7 ISSN 0940-4260

Hein, Daniel und Bayer, Steven und Berger, Ralf und Kraft, Thomas und Lesmeister, Daniela (2017): An Integrated Rapid Mapping System for Disaster Management. In: International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences - ISPRS Archives, XLII-1 (W1), Seiten 499-504. Copernicus Publications. ISPRS Hannover Workshop: HRIGI 17 (Volume XLII-1/W1), 6.-9. Jun. 2017, Hannover, Deutschland. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLII-1-W1-499-2017

 


Kontakt
Dipl.-Inf. Ralf Berger
Abteilungsleiter: Sicherheitsforschung und Anwendungen

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Optische Sensorsysteme
, Sicherheitsforschung und Anwendungen
Berlin-Adlershof

Tel.: +49 30 67055-572

Fax: +49 30 67055-532

M.Eng. Thomas Kraft
Projekttleiter: Live-Lage

Institut für Optische Sensorsysteme, Sicherheitsforschung und Anwendungen

Berlin-Adlershof

Tel.: +49 30 67055-580

Fax: +49 30 67055-602

Dipl.-Ing. Jörg Helmrich
Abteilungsleiter: Leitstelle, Informations- und Kommunikationstechnik

Feuerwehr und Zivilschutzamt Duisburg

Duisburg

Tel.: +49 203 308-2300

Fax: +49 203 308-4001

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