Im C2Land-Versuch demonstrierte die TU Braunschweig eine bodengestützte Landetechnik, die RGB-Kameras mit Thermografiekameras kombiniert. Eine selbst entwickelte Bildanalyse erkennt Markierungen auf der Piste zuverlässig und errechnet Positionsdaten präzise in Echtzeit. Der Datentransfer nutzt GigE-Schnittstellen, PPS-Triggerung garantiert exakte Zeitstempel. Durch die Fusion von VIS- und Infrarotinformationen lassen sich autonome Landemanöver durchführen, selbst wenn GPS-Signale gestört sind oder Sichtweiten unterhalb üblicher Schwellenwerte liegen. Diese Technologie minimiert Wartungsaufwand und optimiert regionale Flughafenoptionen deutlich.
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Kombinierte RGB und Thermografieanalyse ermöglicht sichere, autonome, präzise Landebahnortung
Die Validierung des C2Land-Referenzsystems fand unter realistischen Flugbedingungen statt, bei denen variable Distanzen, starke Beschleunigungen und wechselnde Umwelteinflüsse die Erfassung von Positionsdaten erschweren. Durch die Fusion von Infrarot- und VIS-Informationen in der Bildverarbeitung konnten robuste Bahnmarkenerkennung und präzise Bahnpositionierung erzielt werden. Das System kompensiert Messabweichungen und atmosphärische Störungen, indem es multispektrale Daten synchronisiert und entlang des Landekorridors einen stabilen Leitstrahl für autonome Anflüge generiert sowie optimierte Anflugpfade und redundante Sicherheit.
GPS bei Sicht unter sechzig Metern durch Bildverarbeitung ersetzen
Typischer Autopilot-Betrieb verlässt sich auf GNSS-Signale zur Lagenkontrolle, wobei atmosphärische Verzerrungen und Mehrwegeeffekte zu Positionsabweichungen führen können. Sobald die horizontale Sichtweite unter 60 Metern sinkt, schreiben Sicherheitsregeln eine manuelle Steuerübernahme vor, um das Fluggerät sicher zu führen. Durch parallele Analyse von Sichtbildern und thermographischen Aufnahmen werden markante Landebahnlinien auch in dämmriger oder nebliger Umgebung zuverlässig sichtbar gemacht. Dies ermöglicht einen vollständig automatischen Anflug trotz widriger Lichtbedingungen. Steuerdaten in Echtzeit verfügbar.
GigE-Schnittstelle überträgt VarioCAM HD 620 Messdaten verlustfrei und schnell
Die gewählte IR-Einheit, eine VarioCAM R HD head 620 von InfraTec mit 15-Millimeter-Optik, erzeugt eine geometrische IR-Auflösung von 640 × 480 Pixeln. Dank ihrer hohen thermischen Empfindlichkeit entstehen kontrastreiche Wärmebilder selbst bei geringem Temperaturunterschied. Eine PPS-Triggerung versieht jedes Bild mit einem präzisen Zeitstempel, während die GigE-Schnittstelle eine verlustfreie Datenkompression und zügige Übertragung an die Prozessoreinheit ermöglicht. Dieses Zusammenspiel garantiert zuverlässige Erkennung thermischer Signaturen und optimiert umfassend präzise Navigationsalgorithmen in Echtzeit.
Bildverarbeitung steuert Flugregelung und präzisen Landeeinflug autonom in Echtzeit
Durch die Kombination von optischen und thermischen Bilddaten mit GPS-Referenzen erstellt die Software einen dynamischen Anflugkurs, der Flugzeug und Landebahn präzise ausrichtet. Dieser virtuelle Gleitweg berücksichtigt Echtzeitinformationen zur Position und verhindert Abweichungen im Anflugsektor. Während des finalen Anflugabschnitts steuert die Software automatisch Höhenruder, Querruder und Seitenruder, um eVTOLs und Flächenflugzeuge sicher auf der Landebahn zu platzieren, ohne dass ein manueller Eingriff durch die Besatzung erforderlich ist. Die Ausfallsicherheit ist hoch.
Dynamische Umweltfaktoren und hohe Beschleunigungen meisterte optisches System zuverlässig
Im praktischen Einsatz wurde das optische Referenzsystem intensiven Validierungstests unterzogen, bei denen sich die Sensorentfernungen schnell änderten und der Flugkörper starken Beschleunigungen ausgesetzt war. Veränderte Lichtverhältnisse und atmosphärische Störungen erschwerten zusätzlich die Bildanalyse. Dank der Algorithmik, welche die Zeitstempel der RGB- und Infrarot-Daten exakt synchronisiert, konnten stabile und präzise Positions- und Orientierungsinformationen ermittelt werden und lieferten durchgehend verlässliche Messwerte. Zusätzliche Selbstdiagnosemechanismen und adaptive Filteralgorithmen optimierten die Datengenauigkeit in Echtzeit dauerhaft.
DLR unterstützt C2Land: Optische Landesysteme dank HD-Wärmebildkameras greifbar nahe
Mit dem erfolgreichen Abschluss des C2Land-Vorhabens unter DLR-Raumfahrtmanagement ist ein Meilenstein erreicht. Ungekühlte Wärmebildkameras mit erweiterter geometrischer und thermischer Auflösung, exemplifiziert durch die VarioCAM R HD head 920 mit 1.024 × 768 IR-Pixeln, bieten nun detaillierte Flächenscans. Diese Innovationsstufe ebnet den Weg für optische Landesysteme an regionalen Flughäfen. Die verbesserte Bildinformation erhöht Ausfallsicherheit, verkürzt Implementierungszeiten und optimiert autonomes Lande-Management ohne ILS-Infrastruktur. Sie senkt Betriebskosten und stärkt zugleich spürbar die Betriebssicherheit.
Kombinierte RGB-IR-Systeme garantieren sichere automatische Landungen unabhängig von Sicht
Im Rahmen des Projekts C2Land hat die TU Braunschweig ein optisches Referenzsystem entwickelt, das mithilfe von VIS- und Infrarotkameras in Echtzeit exakte Positionsdaten relativ zur Landebahn erfasst. Diese bodengebundene Lösung ermöglicht autonome Anflüge bei Nebel, Dämmerung oder Blendlicht, ohne auf teure ILS-Infrastruktur angewiesen zu sein. Besonders kleine Flughäfen profitieren von minimalem Installationsaufwand und niedrigen Betriebskosten, während moderne Wärmebildkameras mit höherer IR-Auflösung die Automatisierung der Fluggeräte-Landung weiter optimieren und Wartungskosten senken.
