G. Schwoch, C.A. Niermann

Im EU-Projekt "Driving Innovation in Crisis Management for European Resilience" (DRIVER ) wurden im Jahr 2019 Versuche (Trials) durchgeführt, um neue Technologien im Krisenmanagement zu untersuchen. Ein Trial wurde in Partnerschaft mit der EU-Katastrophenschutzübung IRONORE in Österreich durchgeführt. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) setzte sein Forschungsflugzeug D-CODE vom Typ Dornier 228 zur Demonstration eines unbemannten Luftfahrzeugs zur Erfassung von Luftbildern ein, um Rettungskräfte und Entscheidungsträger vor Ort zu unterstützen. Das Flugzeug wurde als Optionally Piloted Vehicle eingesetzt und vom Boden wegpunktbasiert geführt. Das Szenario eines Erdrutsches mit verschütteten und vermissten Personen wurde vom Österreichischen Roten Kreuz und weiteren internationalen Rettungsorganisationen entwickelt, vom DLR während der Vorbereitungen begutachtet und im September 2019 in der Stadt Eisenerz in der Steiermark realisiert. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Vorbereitungen und Durchführung aus Sicht der Flugführung und Luftbilderfassung und den Nutzen für Rettungskräfte vor Ort aus einer technischen Perspektive. Die Anwendungsfälle einer solchen Mission während einer Katastrophe werden aufgezeigt und auf den Kontext des Projekts überführt. Anschließend wird von den Versuchsvorbereitungen berichtet, die sich wegen lokaler Begebenheiten, wie umgebende Bergketten und wechselhaftes Wetter, als besonders aufwendig erwies. Dabei werden sowohl die notwendigen Vorbereitungen am Fluggerät und dem verwendeten Kamerasystem als auch der Bodeninfrastruktur, einem Datenlink vom Flugzeug zu einer auf einem Berg gelegenen Zwischenstation als Relais zum Kontrollzentrum im Tal, beleuchtet. Die geplante Verwendung der erfassten Kamerabilder, Einbettung in nahezu Echtzeit in der Kartenebene des Missionsplanungstools mittels Georeferenzierung, sowie die erforderliche Trajektorienplanung in der Vorbereitungsphase zur Erfüllung von Missionszielen des vorgegebenen Krisenszenarios werden beschrieben. Anschließend wird von dem eigentlichen Trial an drei aufeinanderfolgenden Tagen berichtet. Mit dem Roten Kreuz wurden drei grobe Missionsziele vereinbart, entsprechende Flugpläne erstellt und während des Trials auf Anweisung der Rettungskräfte dynamisch der aktuellen Situation angepasst. Damit war es möglich, auf aktuelle Ereignisse in der Katastrophenschutzübung oder Nebeneffekte wie Wettereinflüsse zu reagieren. Der Einsatz des Systems im Versuchskontext, flugplanerische Notwendigkeiten aufgrund der geographischen Gegebenheiten in der Berglandschaft und Anpassungen an das System vor Ort werden geschildert. Abschließend wird das System von den Nutzern qualitativ bewertet. Dabei werden vor allem die Qualität der Bilder und der automatische Flug positiv bewertet, während ein höherer Grad der Automatisierung bei der Analyse der Bilder und andere Aufnahmeperspektiven als wünschenswert erachtet werden. Der Nutzen des Systems im Krisenmanagement wird diskutiert, wobei der modulare Aufbau einen flexiblen Einsatz in allen möglichen Situationen erlaubt. Das Paper schließt mit einem Ausblick auf resultierende kommende Forschungsfragen im Kontext des Krisenmanagements ab.

"In 2019, the EU project "Driving Innovation in Crisis Management for European Resilience" (DRIVER+) conducted trials to investigate new technologies in crisis management. One trial was carried out in partnership with the EU disaster relief exercise IRONORE in Austria. The German Aerospace Center (DLR) deployed its Dornier 228 D-CODE research aircraft to demonstrate an unmanned aerial vehicle (UAV) for capturing aerial images to support rescue workers and decision-makers on site. The aircraft was operated as an Optionally Piloted Vehicle (EPV) and controlled from the ground using a waypoint-based approach. The scenario of a landslide with buried and missing persons was developed by the Austrian Red Cross and other international rescue organizations, reviewed by DLR during the preparation phase, and implemented in September 2019 in the town of Eisenerz in Styria, Austria. This paper describes the preparations and execution from the perspective of flight control and aerial image acquisition, as well as the benefits for rescue workers on site from a technical perspective. The use cases of such a mission during a disaster are presented and applied to the project context. The report then describes the trial preparations, which proved particularly complex due to local conditions such as surrounding mountain ranges and changeable weather. This includes the necessary preparations for the aircraft and camera system, as well as the ground infrastructure: a data link from the aircraft to an intermediate station located on a mountain, acting as a relay to the control center in the valley. The planned use of the captured camera images, their near real-time integration into the map layer of the mission planning tool via georeferencing, and the required trajectory planning during the preparation phase to fulfill the mission objectives of the predefined crisis scenario are described. The report then recounts the actual trial, which took place over three consecutive days. Three broad mission objectives were agreed upon with the Red Cross, corresponding flight plans were drawn up, and these were dynamically adapted to the current situation during the trial, as instructed by the rescue services. This allowed for a response to unforeseen events in the disaster relief exercise or to side effects such as weather conditions. The paper describes the system's use in the experimental context, the flight planning requirements due to the geographical conditions in the mountainous landscape, and the on-site adjustments made to the system. Finally, the system is qualitatively evaluated by the users. The image quality and the automated flight are particularly praised, while a higher degree of automation in image analysis and other recording perspectives are considered desirable. The system's benefits in crisis management are discussed, highlighting its modular design, which allows for flexible deployment in a wide range of situations. The paper concludes with an outlook on emerging research questions in the context of crisis management."

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2021

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2021

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 8 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2021092413344229324686

10.25967/550089

Drohne, RPAS, Luftbilder, Krisenmanagement, Katastrophenschutz, Flugführung

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Schwoch, G.; Niermann, C.A. (2021): Luftbilderfassung im Rahmen einer Katastrophenschutzübung. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/550089. urn:nbn:de:101:1-2021092413344229324686.

24.09.2021