Connected Drones

Um Flüge mit Drohnen zukünftig auch außerhalb der Sichtweite des Piloten zu ermöglichen, haben DFS Deutsche Flugsicherung GmbH und die Deutsche Telekom gemeinsam DRONES CONNECTED entwickelt. Das System ermöglicht erstmals, die Position von Drohnen zu erfassen und gemeinsam mit anderen Luftfahrzeugen in einem Lagebild darzustellen.

Es ermöglicht erstmals, die Position von Drohnen zu erfassen und in einem Luftlagebild darzustellen. Nur so können Flüge über größere Entfernungen realisiert werden – mit bewährter Kommunikations- und Flugsicherungstechnik.

Luftfahrzeuge im bodennahen Luftraum werden mittels Mobilfunk geortet und ihre Position mit Flugsicherungstechnik dargestellt. Dazu wurde ein HOOK-ON-DEVICE entwickelt, das an der Drohne angebracht wird. Das rund 50 Gramm schwere Gerät beinhaltet ein GPS-Modul sowie eine Mobilfunk-Sendeeinheit. Die Drohne loggt sich ins Mobilfunknetz ein und sendet ihre Positionsdaten.

Bei der Flugsicherung werden die Daten in ein UTM eingespeist. Dieses Air Traffic Management System für die unbemannte Luftfahrt erstellt aus den Positionsdaten ein aktuelles Luftlagebild. Bislang wurde PHOENIX mit Radardaten und anderer Flugsicherungstechnik gespeist: Datenquelle ist nun das HOOK-ON-DEVICE.
So wird die Drohne zum fliegenden Smartphone.

Das UTM-System wurde für die speziellen Flugeigenschaften von Drohnen entwickelt und erkennt auch plötzliche Richtungsänderungen oder solche Kurvenflüge, die herkömmlichen Flugzeugen nicht möglich sind. Drohnen werden bis zu einer Höhe von 100 Metern erfasst. Komplexe Flugverläufe werden präzise dargestellt und auch die Signale mehrerer Drohnen können verarbeitet und in einem Luftlagebild als separate Ziele dargestellt werden. Erkennt das System Konflikte, generiert es eine Warnung. Und die Nutzung über Flughäfen und anderen Tabuzonen für Drohnen wird durch im System vorgesehene Sperrungen erst gar nicht möglich.

Der Datenweg über das Mobilfunknetzt wird jedoch nicht nur zur Überwachung des Flugweges genutzt. Auch die Lenkung der Drohne erfolgt über das Mobilfunknetz und ist denkbar einfach: Auf einem gewöhnlichen Tablets und mit wenigen Handbewegungen wird der Einsatzbereich definiert und der Drohne vorgegeben. Während des Fluges sendete die Drohne permanent georeferenzierte Daten, die mit dem Tracking-System dargestellt werden und anhand derer zu jeder Zeit die genaue Position des „fliegenden Auges“ erkannt werden kann. Und auch die Informationen über anderen Luftverkehr - bemannt oder unbemannt – liefert das System.

Verfügt die Drohne über Kameratechnik, liefert sie permanent Luftaufnahmen. So ist die Nutzung für vielfältige Aufgaben möglich: Checkflüge von Hochspannungsleitungen, Pipelines oder andere Überwachungsflüge. Personensuche wie in den bislang getesteten Übungsszenarien der Feuerwehr und anderer Rettungskräfte. Einsätze in der Landwirtschaft zur Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln oder der Transport wichtiger und eiliger Güter, zum Beispiel Blutkonserven, Laborwaren oder sogar Organe. Und schließlich Luftaufnahmen zur Dokumentation, für Film und Fernsehen.

DRONES CONNECTED ermöglicht den Einsatz von Drohnen auch außerhalb der Sichtweite – sicher und zuverlässig.

Für besonders autorisierte Nutzer, zum Beispiel Polizei und Rettungskräfte können besondere Versionen eingerichtet werden. So wird die Organisation temporärer no-fly-zones möglich. Temporäre Luftraumbeschränkungsgebiete, wie sie zum Beispiel über Einsatzorten von Rettungskräften, bei Schadenslagen wie Hochwasser oder Schiffs-Havarien eingerichtet werden, können dann sicher und schnell zwischen den beteiligten Organisationen mittels Workflow realisiert, bearbeitet und kommuniziert werden – ein klarer Mehrwert für alle Beteiligten Organisationen.
Und noch etwas kann DRONES CONNECTED leisten: Daten sogenannter „nicht kooperativer Drohnen“, also externe Trackdaten aus Drohnendetektionssystemen, könnten eingearbeitet werden. So könnte das System die Datengrundlage für Drohnenabwehrsysteme bilden.

Dem Sicherheitsaspekt der Flugsicherung wird das neue System dann Rechnung tragen, wenn die Brücke zwischen der unbemannten und der bemannten Luftfahrt geschlagen ist. Das Tracking-System verarbeitet die Daten des hook-on-device ebenso wie Daten etablierter Ortungssysteme, also Primär- und Sekundärradar, erscheint dies bald möglich. Mittel- bis langfristig ist es daher das Ziel, das UTM an die vorhandenen Flugsicherungssysteme anzubinden und so die Lotsen der DFS vor möglichen Konflikten warnen zu können. So kann das Ziel der Flugsicherung erreicht werden: Die sichere und faire Integration von Drohnen in den Luftverkehr.

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