Automatisierte Flugplanung
Präzise Missionskontrolle für wiederholbare Ergebnisse
1 Min. Lesezeit
Algorithmische Präzision
Ein tiefer Einblick, wie wir Rohvideo- und GPS-Daten in ICAO-konforme Messwerte mit Subpixel-Genauigkeit umwandeln.
Veröffentlicht am Nov 19, 2025.
Zuletzt geändert am Nov 19, 2025 um 12:00 am
Die Verarbeitungspipeline
Von Rohpixeln zu präzisen Winkeln
1. Frame-Extraktion & Synchronisierung
Der Prozess beginnt mit hochbitratigem 4K-Video, das mit 60fps aufgenommen wird. Entscheidend ist dabei die Synchronisierung der Videoframes mit den RTK-GPS-Protokollen der Drohne anhand präziser Zeitstempel. So kennen wir die exakte 3D-Position (Breite, Länge, Höhe) des Kamerasensors für jedes einzelne Videoframe – bis auf die Millisekunde genau.
2. Subpixel-Lichterkennung
Für jedes Frame verwenden wir einen eigenen Blob-Detection-Algorithmus. Dieser isoliert die PAPI-Lichter anhand von Intensitätsschwellen und Farbsignaturen. Anstatt nur das "Zentropixel" zu finden, berechnen wir das "Intensitätszentrum" – einen gewichteten Mittelwert des Pixelclusters. Diese Technik ermöglicht es uns, die Lichtposition auf dem Sensor mit Subpixel-Genauigkeit (typisch < 0,1 Pixel) zu bestimmen und so die Auflösungslimitierungen des Sensors zu überwinden.
3. Geometrische Winkelberechnung
Wir berechnen exakte Vertikalwinkel relativ zu zwei Referenzpunkten: der jeweiligen PAPI-Leuchte und dem Aufsetzpunkt (Aiming Point) der Landebahn. Durch Triangulation der GPS-Position der Drohne mit diesen festen Bodenkoordinaten überprüfen wir sowohl die individuelle Ausrichtung jeder Leuchteneinheit als auch den effektiven Gleitwinkel, der den Piloten zum korrekten Landepunkt führt.
Genauigkeitsmetriken
Theoretische Grenzen & Praxisgenauigkeit
Die Genauigkeit unseres Systems wird durch zwei Hauptfaktoren bestimmt: GPS-Positionsfehler und optische Auflösung.
- GPS-Fehlerbeitrag.
- RTK-GPS liefert eine vertikale Genauigkeit von ±1,5 cm. Auf eine Messdistanz von 350 m übertragen ergibt dieser lineare Fehler einen Winkelabweichung von nur 0,0025° (ca. 0,15 Bogenminuten).
- Optische Auflösung.
- Mit einem 4K-Sensor und 24mm-Objektiv deckt ein Pixel ca. 0,0133° (0,8 Minuten) ab. Unser Subpixel-Zentrum verbessert dies um den Faktor 10 und reduziert den optischen Fehler auf < 0,0017° (< 0,1 Minuten).
- Gimbal-Stabilität.
- Mechanische Gimbal-Unruhen werden durch unsere algorithmische digitale Stabilisierung ausgeglichen. Dieses Verfahren korrigiert mathematisch Vibrationen, dennoch berücksichtigen wir die mechanische Toleranz (±0,003°) in unserem Fehlerbudget, um eine konservative, ausfallsichere Genauigkeitsgarantie zu gewährleisten.
- Gesamtsystem-Genauigkeit.
- Die Addition dieser Fehlerquellen ($0.0025° + 0.0017° + 0.003°$) ergibt einen theoretischen Maximalfehler von ±0,0072° (0,43 Minuten). Wir garantieren konservativ ±0,017° (±1 Minute) – deutlich innerhalb der ICAO-Toleranz von ±0,05°.
Methodenvergleich
Wie sich unser drohnengestütztes Verfahren gegenüber klassischen Techniken schlägt.
| Methode | Genauigkeit | Zeit / Bahn | Wiederholbarkeit | Beeinträchtigung | Ergebnis |
|---|---|---|---|---|---|
| TarmacView Drohne | Überlegen ±0,017° / ±1 Min | ~20 Min | Hoch Automatisierter Pfad | Minimal Keine Sperrung | Digitaler Bericht Foto/Video-Nachweis |
| Fluginspektion (Flugzeug) | Standard ±0,05° / ±3 Min | 2–4 Stunden | Mittel Pilotabhängig | Hoch Bahn gesperrt | Bestanden/Nicht Bestanden Analoge Daten |
| Boden-Klinometer | Mittel Nur statisch | 1–2 Stunden | Niedrig Manuelles Ablesen | Mittel Zugang erforderlich | Manuelles Protokoll Kein Sichtnachweis |
Genauigkeitsfaktoren & Optimierung
Eine detaillierte Analyse, warum jede Methode so arbeitet und wie die Präzision maximiert werden kann.
- TarmacView Drohne
Unser System erzielt überlegene Genauigkeit, indem es menschliche Fehler vollständig eliminiert. Anders als ein Pilot, der subjektiv den Farbübergang beurteilen muss, analysieren unsere Computer-Vision-Algorithmen das Spektralsignal des Lichts Frame für Frame. In Kombination mit der RTK-GPS-Stabilität beseitigt dies die Schwankungen durch menschliche Reaktionszeit und Wahrnehmung – und sorgt so für konsistente, objektive Messungen, die die ICAO-Standards übertreffen.
- Fluginspektionsflugzeug
Die klassische Fluginspektion basiert stark auf der visuellen Wahrnehmung des Piloten, um den Übergang von Rot zu Weiß zu erkennen. Das führt zu erheblichen menschlichen Fehlern, da der exakte "Übergangspunkt" subjektiv ist und zwischen Piloten oder sogar Flügen variieren kann. Atmosphärische Turbulenzen und die Fluggeschwindigkeit verschlechtern die Präzision dieser subjektiven Beobachtungen zusätzlich.
- Boden-Klinometer
Klinometer messen die physische Neigung des Leuchtengehäuses, nicht den tatsächlichen Lichtstrahl. Obwohl das Gerät selbst präzise ist (±1 Minute), wird vorausgesetzt, dass Glühlampe und Linse perfekt mit dem Gehäuse ausgerichtet sind. Die Genauigkeit leidet oft durch "Setzungen" des Betonfundaments oder menschliche Ablesefehler. Digitale Klinometer und Laserinterferometrie können menschliche Fehler reduzieren, können aber interne optische Fehljustierungen nicht erfassen.
Einzigartiger Vorteil
Das Beste aus beiden Welten
Warum zwischen Daten und Sichtnachweis entscheiden, wenn Sie beides haben können? Unser System ist die einzige Lösung, die die analytische Präzision eines Laborgeräts mit der visuellen Verifikation einer Flugkontrolle kombiniert.
- Tiefgehende Analysedaten.
- Wir liefern exakte, hochpräzise Zahlen für jeden Parameter. Unsere detaillierten Diagramme visualisieren Intensitätsverteilung, Farbspektrum und Winkelübergang mit einer Granularität, die analoge Methoden nicht erreichen können.
- Visuelle Verifikation.
- Daten sind nicht nur abstrakte Zahlen. Wir liefern das tatsächliche Videoframe zu jedem Messpunkt. Sie sehen exakt das, was der Pilot sieht – ergänzt durch Daten-Overlay – und erhalten so einen unwiderlegbaren optischen Nachweis des Ergebnisses.
- Vollständige Validierung.
- Andere Methoden erzwingen einen Kompromiss: Klinometer liefern nur Zahlen ohne visuellen Kontext, Flugkontrollen liefern einen Sichtcheck ohne präzise Zahlen. TarmacView bietet beides und sichert so das volle Vertrauen in die Sicherheit Ihres PAPI-Systems.
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