Sicherer Flughafenvorfeldbetrieb mittels automatisierter Gefahrenerkennung unter Verwendung eines (wetter-)robusten LiDAR-Objekterkennungssystems

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hartmut Fricke
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr ; Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237482626

Die Betriebsflächen an Flugplätzen weisen empirisch neben dem Start- und Landebahnbereich eine erhebliche Häufung an sicherheitskritischen Vorkommnissen im Luftverkehr auf. Bislang ergriffene verfahrenstechnische und technologische Maßnahmen zur Risikominderung an Flughäfen adressieren allerdings praktisch nur das Rollfeld, begründet durch deutlich geringere Standardisierung für Operateure, Technik und Verfahren und auf dem angrenzenden Vorfeld. Als zentrale Ursache für das erhöhte Risiko ist eine mangelnde Informationslage der Operateure in Vorstudien des Antragstellers festgestellt worden. Die im Eintrittsfall folgende Konsequenz ist die Einschränkung der Handlungsfähigkeit des Operateurs, Gefahren zu erkennen und Schaden abzuwenden. Mittels verbesserter Informationslage, hier auf LiDAR Sensortechnik basierend, soll dieses Risiko nachweislich gesenkt werden. Der Nachweis erfolgt entlang etablierter Sicherheitsbewertungsverfahren nach EUROCONTROL, mit deren Anwendung umfängliche Erfahrung beim Antragsteller vorliegt. Methodisch ermitteltes Risikominderungspotential soll sodann experimentell mittels Einsatz von LiDAR- Technik auf dem Flughafen Dresden nachgewiesen werden. LiDAR generierte 3D Punktewolken scheinen zur Visualisierung von zu identifizierenden Ursachen und Gefahrenindikatoren sicherheitskritischer Ereignisse besonders geeignet und lassen sich methodisch auf alternative Sensoren (Infrarot, RADAR) übertragen. Hierzu erfolgt auf Basis von Unfall-/ Vorfalldaten eine methodische Gefahrenbewertung der Vorfeldlotsenaufgaben und anschließender Identifikation visueller Indikatoren als deren Ursachen. Anschließend erfolgt die Konzeption eines LiDAR Überwachungskonzeptes, Entwicklung eines 3D Punktewolken Visualisierungsverfahren und sodann die simulationsgestützte Validierung der entwickelten Punktwolken Visualisierung als Benutzerschnittstelle. Parallel werden alle erfassten Gefahren im Rahmen von Szenarien modelliert und zunächst mittels der entwickelten Schnittstelle auf deren Risikominderungspotenzial entlang SAM geprüft. Abschließend erfolgt die Überführung der relevanten Szenarien in einen Feldtest am Flughafen Dresden mit aktiven Vorfeldlosten zur Experten basierten Auswertung. Es soll der Nachweis erbracht werden, dass eine gesteigerte Wahrscheinlichkeit zur Erfassung der visuellen Ursachen der Gefahren und somit eine Risikominderung auf dem Vorfeld erreichbar ist. Die Kooperationsbereitschaft des Flughafens Dresden liegt vor. Die LiDAR Sensorik ist dem Antragsteller durch Vorstudien vertraut, ein geeigneter Sensor für vorliegendes Projekt identifiziert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen