SIMULU - Sicherheit im unbemannten Luftverkehr

© Deutsche Flugsicherung DFS, Langen
Das Bild zeigt die in Deutschland etablierten Höhenzonen mit den unterschiedlichen Regularien für den Flugverkehr. Die für SIMULU relevanten Bereiche sind die weißen Zonen, die den unteren Luftraum außerhalb der Flughäfen darstellen.
© Fraunhofer IOSB
Ungefährliche und gefährliche Luftfahrzeuge und ihre Einwirkung auf die Objekte.

Kurzbeschreibung des Projekts

Im bisher unkontrollierten unteren Luftraum nimmt der unbemannte Luftverkehr ständig zu. Allein in Deutschland gibt es inzwischen mehr als eine Million UAS (Unmanned Aerial Systems).

Verkehrsmanagementsysteme dazu, in Anlehnung an das in der bemannten Luftfahrt etablierte ATM (Air Traffic Management), sind derzeit in der Entstehung (UTM – Unmanned Air Traffic Management). Außerdem etabliert sich ein Markt für autonome Flugtaxis und Transportsysteme.

Für die Gewährleistung der erforderlichen Sicherheit müssen notwendige Schutzprozesse im weitgehend automatisierten Luftmanagement etabliert werden. Diese sollen den Schutz gefährdeter Infrastrukturobjekte (z.B. Flughäfen, Bahnhöfe, Logistikstützpunkte) vor angreifenden Drohnen und autonom fliegenden Luftfahrzeugen sicherstellen. Hierzu werden geeignete Schnittstellen definiert und realisiert, eine Freund-Feind-Erkennung aufgesetzt, eine Anomaliedetektion und –klassifikation realisiert sowie geeignete Schutzmaßnahmen abgeleitet.

Projektziele

Basierend auf den Ergebnissen des Projekts ArGUS, werden die Detektions- und Klassifikationsverfahren ausgebaut und verfeinert. Hierzu gehört die Typklassifikation der Luftfahrzeuge und insbesondere eine rasche Gefahreneinschätzung durch eine szenariobasierte Situationsanalyse und das dazugehörige Risikomanagement. Ein wichtiger Aspekt ist die Einbindung in die Steuerungssysteme, leistungsfähige, flexible Schnittstellen zu den Anwendern, eine benutzergerechte Visualisierung und ein interaktives Gefahrenmanagement. Für die Entdeckung von Gefahrensituationen entsteht ein mehrstufiges Klassifikationssystem aus mehreren Katalogen für die Situation, Kriterien und Indikatoren sowie Analysekomponenten basierend auf statistischen Verfahren und heuristischen Komponenten (Fakten, Regeln, Inferenzmaschine).

Projektergebnis

Eine Sicherheitsarchitektur mit einem ausgefeilten Schnittstellenkonzept ist derzeit in der Entstehung. Zur Gefahrenerkennung gibt es eine Sammlung von Anomalien sowie statistische Analyseverfahren. Ferner gibt es eine Visualisierungskomponente zur Anzeige von Flugbewegungen, Abweichungen von normalen Zuständen und Drohneneigenschaften. Auch Diagramme zur Analyse von Szenarien sind in der Entwicklung. Eine Sammlung von Fakten, Regeln und messbaren Indikatoren entsteht auf der Basis von vordefinierten Anomaliezuständen.

Verlassen des Flugkorridors#

© Fraunhofer IOSB
Das Bild zeigt mehrere Luftfahrzeuge, von denen die meistem vollständig innerhalb des Korridors fliegen (grün), eines ist im Begriff, den Korridor zu verlassen (gelb) und eins hat den Korridor bereits verlassen (rot).

Projektpartner#

  • VfS Forum für Sicherheit GmbH, Hamburg
  • Atos Deutschland GmbH, Paderborn
  • Securiton GmbH, Achern
  • EASC e.V., Trebbin
  • TH Deggendorf, Freyung
  • esc Aerospace GmbH, Taufkirchen  (stellv. Koordinator)
     

Assoziierte Partner:

  • Deutsche Flugsicherung GmbH, Langen
  • Flughafen Frankfurt Hahn GmbH, Hahn
  • Flugplatzges. Schönhagen mbH, Trebbin
  • Fraport AG, Frankfurt

Abteilung Interaktive Analyse und Diagnose

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Weitere Informationen

zum Projekt Sicherheit im unbemannten Luftverkehr (SIMULU):

 

Projektvolumen: 2.393 T€ (Förderquote 74,96 % BMVI)

Projektlaufzeit: 7/2020 – 12/2022

Projektträger:

  • Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)
  • Bundesanstalt für Verwaltungsdienstleistungen (BAV)