Aus Forschung & Entwicklung Radarsensorsystem sorgt für sichere Landung

Der Radarsensor spürt sogar wenige Zentimeter große Gegenstände auf den Start- und Landebahnen auf.
Der Radarsensor spürt sogar wenige Zentimeter große Gegenstände auf den Start- und Landebahnen auf.

Ein wetterunabhängiges, sensorbasiertes Radarsystem soll künftig die Start- und Landebahnen auf Flughäfen kontinuierlich auf Fremdkörper prüfen und bei Gefahr Alarm auslösen.

Wissenschaftler der Fraunhofer-Institute für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR und für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE haben gemeinsam mit Entwicklungspartnern der Uni Siegen, der PMD Technologies GmbH und der Wilhelm Winter GmbH das sensorbasierte Warnsystem »LaotSe« (kurz für »Flughafen-Start- und Landebahnüberwachung durch multimodale, vernetzte Sensorik«) entwickelt. Entlang der Rollbahn installierte Geräte scannen pausenlos die Pisten und spüren selbst kleinste Gegenstände auf.

Das System setzt sich aus einer Infrarotkamera, optischen 2D/3D-Kameras und vernetzten Radarsensoren zusammen, letztere haben die Forscher am FHR entwickelt. Diese drei Sensortypen ergänzen sich: Das Radar arbeitet tageszeit- und wetterunabhängig. Es kann Objekte zwar aufspüren, aber nicht identifizieren. Kameras eignen sich eher, Gegenstände zu klassifizieren, sie werden jedoch vom Wetter und der Tageszeit beeinflusst. Detektiert der Radarsensor also einen Gegenstand, signalisiert er den Kameras, genauer »hinzuschauen«.

Sämtliche Sensordaten werden mithilfe einer vom FKIE entwickelten Software zusammengeführt und zu einem Lagebild kombiniert. Sensordatenfusion nennen die Experten vom FKIE in Wachtberg diesen Vorgang. Ändert sich der Normalzustand des Lagebilds, wird der Fluglotse im Tower informiert. Er kann dann am Bildschirm kontrollieren, ob tatsächlich Gefahr besteht und den Flugverkehr gegebenenfalls stoppen. »Unsere Lösung ist ein Assistenzsystem, letztendlich entscheidet immer das Flughafenpersonal über die weitere Vorgehensweise«, betont Dr. Wolfgang Koch, Abteilungsleiter am FKIE.

Zwar gibt es bereits ähnliche Radarentwicklungen, diese erkennen jedoch lediglich metallische Fremdkörper und lösen oft Fehlalarme aus. »Unser Radarsensor sendet mit einer Frequenz von 200 GHz, er erkennt sogar Fremdkörper, die nur ein bis zwei Zentimeter groß sind. Durch den Einsatz der drei verschiedenen Sensortypen lassen sich Falschmeldungen quasi ausschließen. Das Gerät ist miniaturisiert, es scannt in einer Rundum-Ansicht eine Länge von etwa 700 Metern ab«, erläutert Dr. Helmut Essen, Leiter der Abteilung Millimeterwellenradar und Höchstfrequenzsensorik vom FHR in Wachtberg die Vorteile gegenüber existierenden Systemen.

Diesen Herbst starten erste Tests mit einem Radarsensor und einer Kamera am Flughafen Köln-Bonn. Bis zum Projektende im April 2012 sind weitere Tests mit mehreren Demonstratoren geplant.