Verkehrskontrolle
Automatische Auswertung von Überholvorgängen
Am Fraunhofer Institut wird an einer Methode der Verkehrszählung und Auswertung von Überholvorgängen an viel befahrenen Knotenpunkten gearbeitet. Der hierbei genutzte Flugroboter (basierend auf MikroKopter Technologie) ist hierbei bis zu 9 Stunden täglich im Dauereinsatz.
Weitere Informationen finden Sie hier:
-> Projektseite des Fraunhofer Instituts
-> Drohne des Fraunhofer Instituts mit MK-Technik
Zoologie
Killerwal-Studie mit MikroKopter
Ein HexaKopter ist für die NOAA (Wetter- und Ozeanografiebehörde der USA) in Zusammenarbeit dem Vancouver Aquarium im Einsatz für die Walerforschung. Hier ein kleines Video bei den Arbeiten vor der Küste von British Columbia (Kanada).
Mehr Details findet man auch im Blog des Vancouver Aquariums:
-> Research Site 1
-> Research Site 2
MikroKopter in der Antarktis
Der ARF OktoXL im Einsatz in der Antarktis. Das Thüringer Institut für Nachhaltigkeit und Klimaschutz (ThINK) untersucht auf der 15.000 Flugkilometer entfernten King George Island im Forschungsauftrags des Umweltbundesamtes Veränderungen in den Pinguin Kolonien
Auf der nunmehr 5. Forschungsexpedition werden die Forscher auch mit einer Forschungsdrohne, in diesem Falle der OktoKopterXL, Aufnahmen von Pinguinkolonien in verschiedenen Spektralbereichen machen, um z. B. Rückschlüsse auf die Artenzusammensetzung zu ziehen.
Meteorologie
Wetterforschung mit dem MikroKopter
Die Vorhersage von Großwetterlagen ist heutzutage verblüffend exakt. Anders verhält sich das allerdings mit der Einschätzung von lokalen Wetterphänomenen. Hier greifen die üblichen Methoden nur noch bedingt.
Die Firma Meteomatics hat in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Zivilluftfahrt die „Meteodrones“ entwickelt. Damit ist es zum ersten Mal möglich, präzise und direkt die Temperatur, Feuchte und Windverhältnisse in der Grundschicht zu erfassen. Hierfür wurde ein spezielles Fluggerät basierend auf MikroKopter Technologie entwickelt.
>>> Mehr Details auf der Meteomatics Webseite
3km Flughöhe dank MikroKopter Technologie
Während der ersten Testphase fanden in Payerne über 100 Testflüge mit dem Prototyp statt. Hierbei flog die Meteodrone bis in 3km Höhe über Grund um Temperatur, Feuchte, Druck, Windgeschwindigkeit und -richtung als Vertikalprofile zu erfassen.
Dank der Bewilligung des BAZLs darf Meteomatics nun mit den Meteodrones auch innerhalb von Wolken und bei Nebel fliegen. Somit steht einer erweiterten Testphase nichts mehr im Weg: Mit den gewonnenen Daten werden die Entwicklung an einem verbesserten Wettermodell, mit dem künftig Nebel und Unwetter sehr viel besser vorhergesagt werden können, fortgesetzt.
Letztlich bedeutet dass, das Meteodronen 3000 Meter außer Sicht fliegen dürfen, das ist bisher einzigartig in der Schweiz.
Archeologie
Verborgene Welten
Ein Einsatzgebiet des MikroKopters ist die Archäologie. Weltweit wird verborgenes aus der Vergangenheit in akribischer Puzzlearbeit wieder an das Tageslicht geholt. Nicht selten umspannt ein Ausgrabungsgebiet dabei eine sehr große Fläche. Auch wenn dabei mit Suchabschnitten nur Details, die winzig klein sein können, freigelegt werden, so ist doch aus der Vogelperspektive meist mehr zu sehen, als vom Boden.
Gestochen scharfe Luftaufnahmen können helfen, um z.B. Umrisse von Siedlungen, Gebäudekomplexen, Schutzanlagen, etc. zu erkennen oder eine komplette Ausgrabungsstelle zu kartografieren. Jede angeflogene Position wird dabei vom MikroKopter mit der genauen GPS-Position und Uhrzeit in einem LOG-File festgehalten. So erhält man zu jedem aufgenommenen Foto eine so genannte Georeferenzierung.
ZDF Dokumentation
Für eine ZDF Dokumentation wurden atemberaubende Bilder des verlorenen Königreichs Arakan im heutigen Myanmar aufgenommen.
Geologie
Fernerkundung mit dem MikroKopter
Die Firma Orbit geoservices erstellt mit Hilfe des MikroKopters Orthophotomosaike und Höhenmodelle. Die erstellten Höhenmodelle erreichen eine Auflösung von 2 bis 10 cm.
Das programierbare GPS System und der Höhenmesser des Mikrokopters ergmöglicht anhand eines vorab erstellten Flugplanrasters, systematische und koordinatenbezogene Bild- und Messflüge.
>>> Mehr Details auf der Orbit geoservice Webseite
Trägerplattform für Messinstrumente
Durch die Möglichkeit eine hohe Nutzlast tragen zu können, ist man in der Lage, diverse Messinstrumente auch in der Luft zu verwenden.
So kann z.B. die Gefährlichkeit von Gaswolken nach Feuerausbruch oder Vulkanaktivität bestimmt werden, ohne das ein Risiko für den sonst üblichen Helikopterpiloten besteht.
Geologie und Landvermessung
Die Anwendungsgebiete des MikroKopters sind vielfältig. So kann der MikroKopter mit den geeigneten Apparaturen z.B. für Vermessungen, zum Kartografieren, Sammeln von Umweltinformationen, usw. eingesetzt werden.
Eines der zentralen Funktionen des MikroKopters ist der Wegpunkteflug. Mit Hilfe des GPS-Systems werden solche Wegpunkte oder POI (Points of Interest) dabei angeflogen.
Es können mit einem speziell dafür geeigneten Programm Flüge von daheim bzw. dem Arbeitsplatz aus geplant und dann vor Ort sofort gestartet werden. Diese Daten lassen sich einfach speichern und können jederzeit wieder verwendet werden.
Im folgenden Video wird anschaulich dargestellt wie mit einem Hexakopter ein 3D Model eines Gebietes erstellt wird:
Geodesie
Vermessungstechnik und Geodäsie
Die Verwendung von Multikoptern erschließt im Bereich der Vermessungstechnik und Geodäsie neue Anwendungsgebiete und steigert die Effizienz herkömmlicher Arbeitsweisen. Insbesondere in der Lücke zwischen Aufnahmen mit manntragenden Flugzeugen und bodengebundener Vermessungstechnik (GPS, Totalstationen, Laser Scanning, etc.) ergeben sich klare Vorteile: Großmaßstäbliche Orthofotos, detaillierte Höhen- und Volumenmodelle sowie die Datengrundlage zur Erzeugung von lokalen 3D-Modellen lassen sich meist nur durch Befliegungen mit Multikoptern erzeugen.
Neben dem flugtechnischen Know-how und der entsprechenden Ausrüstung ist dazu fachübergreifendes Wissen in der Geodäsie, der Photogrammetrie und dem Ingenieurswesen notwendig. Geospector erfüllt diese Anforderungen mit über 20 Jahren Erfahrungen als Ingenieurbüro in idealer Weise. Für die Flugsysteme wird die Technik von Mikrokopter verwendet, da sie einerseits ausgereift und im Projektalltag äußerst zuverlässig ist, sich andererseits durch die offene Systemarchitektur und Schnittstellen gut in das Gesamtsystem integrieren lässt.
Von der echten Ruine zum 3D Model
Beispielsweise wurde anlässlich von Sanierungsmaßnahmen einer Burgruine [Gesamtansicht] eine umfangreiche Dokumentation erstellt, die den Zustand vor und nach einer Teilrekonstruktion darlegt. Als Datenmaterial wurden neben Multikopter-Flugaufnahmen auch Bilder vom Boden und vom Hochstativ aus verwendet, um eine komplette Abdeckung der komplexen Strukturen zu erhalten.
Die Vorgehensweise dabei ist wie folgt:
- Einmessung bodengebundener Referenzpunkte mittels GPS und Totalstation [Bodenvermessung]
- Festlegung der Flugroute mittels Wegpunkten (ca. 200 Senkrecht- und Schrägaufnahmen) [Bodenstation]
- Flugdurchführung mittels Mikrokopter Okto und kalibrierter Sony-Systemkamera [Flug Oktokopter MK]
- Georeferenzierung (Position, Kamerawinkel) und Postprocessing der Aufnahmen
- Erzeugung einer hochdichten Punktwolke auf einer Photogrammetrie-Workstation [Auswertung]
- Manuelle Bereinigung und Nachbearbeitung der Punktwolke
- Ausleitung der Endprodukte: Orthofoto und 3D-Modelle
Zur Erläuterung hier eine Fotostrecke um den Vorgang zu visualisieren:
MulDiScan
Früherkennung von Naturkatastrophen
Wissenschafter des Fraunhofer Instituts für Physikalische Messtechnik IPM und der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg arbeiten unter dem Projektnamen „MulDiScan“ Ereignisse wie Überschwemmungen, Bergstürzen oder Waldbränden in Zukunft besser vorhersagen zu können.
Grundlage der Datenerfassung sind hochgenaue Messungen der Germetrie auf Basis von Lichtlaufmessungen. Für diese Messungen aus der Luft eignet sich der MikroKopter perfekt um gerade schwer erreichbare Landstriche aus der Luft zu vermessen. Für den Einsatz in der Luft kommt ein besonders leichter Laserscanner zum Einsatz, der die Geometrie des Geländes sehr effizient aus der Luft erfassen kann.
>>> Projektseite des Fraunhofer Instituts (IPM)
>>> Die Laserscanning Webseite des Fraunhofer Institut