Ein eigens entwickeltes optisches Landesystem kombiniert hochauflösende VIS-Sensoren mit einer ungekühlten IR-Kamera zur präzisen autonomen Landung an kleinen Flughäfen. Maßgeschneiderte Algorithmen fusionieren Thermo- und Farbbilder und führen in Echtzeit Kantendetektion von Landebahnmarkierungen durch. PPS-getriggerte Zeitstempel und GigE-Datenübertragung gewährleisten verzögerungsfreie Messungen. Selbst bei eingeschränkter Sicht durch Dunst, Dämmerung oder Gegenlicht liefert das System zuverlässige Positionsdaten, reduziert GPS-Abhängigkeit und senkt Investitionskosten gegenüber herkömmlichem ILS. Die Lösung verbessert Performanz dauerhaft und steigert Sicherheit.
Inhaltsverzeichnis: Das erwartet Sie in diesem Artikel
Ungekühlte Wärmebildkameras steigern Verfügbarkeit von Messdaten bei allen Bedingungen
Die optische Landesystemlösung der TU Braunschweig bietet kleinen Flughäfen eine kosteneffiziente Alternative zur teuren ILS-Infrastruktur. Mittels kombinierter RGB- und Infrarotbildgebung lässt sich ohne aufwendige Bodeninstallationen ein präzises Führungssystem etablieren. Die Software erkennt automatisch Landebahnmarkierungen, berechnet kontinuierlich die Flugzeugposition relativ zur Pistenachse und weist einem virtuellen Landepfad. Dadurch können auch unbemannte Luftfahrzeuge und eVTOLs autonome Landemanöver selbst bei eingeschränkter Sicht sicher durchführen mit hoher Verfügbarkeit der Messdaten und einer flexiblen Infrastruktur.
Messfehler und Störungen kompensieren RGB und Thermografie für Landepräzision
Beim Standardbetrieb greifen Flugzeuge auf GPS-Positionen zurück, deren Genauigkeit durch ionosphärische Störungen, Signalverzögerungen und Mehrwegreflektionen eingeschränkt ist. Fällt die Sichtweite unter 60 Meter, müssen Piloten das Steuer manuell übernehmen, um Kollisionen oder Abweichungen beim Landeanflug zu verhindern. Eine gekoppelte Auswertung von hochauflösenden RGB-Bildern und Wärmebildern extrahiert Landebahnmerkmale zuverlässig in Nebel, Dämmerung oder Gegenlicht. Diese Daten dienen als Grundlage für eine sichere, vollständig autonome Landeprozedur unter sämtlichen Sichtbedingungen mit garantierter Präzision.
Robuste VarioCAM HD 620 gewährleistet starke thermische Kontraste IR-Aufnahmen
Zur thermischen Bildaufnahme wurde die robuste VarioCAM R HD head 620 von InfraTec mit einem 15-Millimeter-Objektiv integriert. Sie liefert eine geometrische IR-Auflösung von 640 × 480 Pixeln und erreicht dank ihrer exzellenten thermischen Auflösung deutliche Temperaturkontraste. Eine PPS-Triggerung sorgt für präzise Zeitstempel bei jedem Bild. Anschließend überträgt die GigE-Schnittstelle die komprimierten Messdaten ohne Informationsverlust zum Verarbeitungsrechner. Dies ermöglicht schnelle, synchrone Auswertung der Thermogramme und unterstützt autonome Systeme bei anspruchsvollen Detektionsaufgaben.
Kameradaten und GPS-Abgleich optimieren autonome Landemanöver bei verschiedenen Flächenflugzeugen
Die eigens programmierte Software führt eine präzise Datenfusion zwischen RGB- und Infrarotbildern sowie GPS-Informationen durch, um die exakte Flugposition zu bestimmen. Auf dieser Basis generiert das System einen digitalen Anflugkanal, der als Leitlinie für den Sinkflug dient. Während mehrerer Anflugabschnitte passt die Software eigenständig Querruder, Höhenruder und Seitenruder an. Somit können eVTOLs und Flächenflugzeuge ohne menschliches Eingreifen selbst bei turbulenten Bedingungen autonom landen mit Präzision und Zuverlässigkeit auch bei Nebel.
VIS- und IR-Datenfusion garantiert präzise Positionsbestimmung unter widrigsten Flugbedingungen
Die Evaluation unter Feldbedingungen umfasste niedrige Sichtweiten, heftige Böen und wechselnde Temperaturlagen, die die Funktion von Kameralinse und Sensorik beanspruchten. Trotz dieser widrigen Einflüsse generierte das System mit doppelter Bilddatenauswertung eine durchgängige Positionsbestimmung. Die kombinierten VIS- und IR-Aufnahmen wurden in Echtzeit gematcht und validiert, wodurch Schwankungen kompensiert und hohe Genauigkeitsanforderungen erfüllt wurden. Dies unterstreicht die Einsatzfähigkeit in anspruchsvollen Landschafts- und Wetterverhältnissen. Eine redundante Datenübertragung überwacht die Signalqualität und warnt bei Anomalien sofort.
Projekt C2Land erfolgreich abgeschlossen: Ungekühlte IR-Kameras revolutionieren bald Fluglandeverfahren
Kurz nach dem erfolgreichen Projektabschluss C2Land, umgesetzt durch das DLR-Raumfahrtmanagement, stehen ungekühlte Wärmebildkameras mit überlegener Auflösung bereit. Die VarioCAM R HD head 920 ermöglicht mit 1.024 × 768 IR-Pixeln feine Temperaturmustererkennung bei minimalem Energieverbrauch. Diese technologischen Neuerungen verlagern optische Landesysteme aus der Forschung in den praktischen Betrieb. Kleine Flughäfen profitieren von reduzierten Investitionskosten, schneller Implementierung und verbesserter Betriebssicherheit selbst unter herausfordernden Sicht- und Wetterlagen. Die Zuverlässigkeit steigt signifikant und dauerhaft.
Fortschrittliche Wärmebildkameras erhöhen Präzision bei autonomen Flugzeuganflügen auch nachts
Die optische Landesystemlösung aus Braunschweig verzichtet auf aufwendige Funknavigationsgeräte und nutzt stattdessen hochauflösende RGB- und Thermografiekameras zur präzisen Erfassung der Landebahnumgebung. Ein integriertes Mess- und Synchronisationsverfahren koppelt Kamerabilder mit GPS-Daten, um selbst unter schwierigen Sichtbedingungen stabile Anflugparameter zu liefern. Dies minimiert das Risiko von Fehlanflügen und reduziert gleichzeitig Installations- und Betriebskosten für kleinere Flughäfen. Künftige IR-Kameras mit höherer Pixelzahl versprechen zudem noch präzisere autonome Landeverfahren und erhöht so Flugbetriebssicherheit deutlich.
