Zustand der Flugplatzbefestigungen der NATO und verbündeter Staaten per Drohne

Wer davon betroffen ist

Die verbündeten Nationen haben sich vor langer Zeit auf die Methode geeinigt. STANAG 7181 , veröffentlicht als AEP-56, ist die NATO-Standardmethode für Erhebungen des Pavement Condition Index an Flugplatzbefestigungen. UFM 3-260-16 verweist für NATO-Einsätze auf sie. Auf dem Papier gibt es also einen einzigen Weg, eine verbündete Start- und Landebahn zu bewerten.

In der Praxis begeht jede Nation ihre Stichprobeneinheiten in ihrem eigenen Zyklus. Das Ergebnis ist ein Bild des verbündeten Netzes, das unvollständig ist, weil nur eine Stichprobe jeder Befestigung bewertet wurde, und nicht vergleichbar, weil Zyklen, Prüfer und Stichprobenauswahl abweichen. Eine begangene Erhebung sperrt außerdem die Bahn, während die Prüfer arbeiten, und sie braucht geschulte Prüfer vor Ort, was an einem Einsatz- oder verlegten Standort schwer zu organisieren ist.

Das zeigt sich in vier Fragen.

• Lässt sich jede Stichprobeneinheit einer Hauptbasis bewerten und nicht nur jene Einheiten, die eine Stichprobenregel ausgewählt hat?
• Lassen sich die Flugplätze zweier Nationen vergleichen, wenn dasselbe Regelwerk beide bewertet hat?
• Wie lange sperrt die Erhebung die Start- und Landebahn, und wie wenige Personen müssen auf dem Belag sein?
• Wohin gehen die Daten, und können sie bei der Nation bleiben, der der Flugplatz gehört?

Die Zustandsbewertung von Flugplatzbefestigungen mittels Drohne ist der Dienst hinter dieser Seite. Er befindet sich in der Entwicklung und wird im frühen Zugang angeboten. Diese Seite beschreibt, was die Software heute tut, was sie nicht tut und wohin sie sich entwickelt.

Wo das gilt und wo nicht

Das gilt für befestigte Start- und Landebahnen, Rollwege und Vorfelder aus Asphalt oder Fugenbeton an Hauptbasen, an Einsatz- und verlegten Standorten sowie an zivilen Flughäfen, die die Gastnation nutzt. Es funktioniert auf einem vertrauten Flugplatz ebenso wie auf einem, den das Team noch nie gesehen hat, auf jeder Asphalt- oder Betonoberfläche, die nicht von Schnee, Sand oder Wasser bedeckt ist.

Es folgt derselben PCI-Methode wie STANAG 7181 und den Definitionen der ASTM D5340. Es sieht nichts unterhalb der Oberfläche, liefert deshalb keine Tragfähigkeit und keine Griffigkeit. Und es ist kein Ersatz für eine begangene Erhebung, die eine Vorschrift von einem zertifizierten Prüfer unterschrieben verlangt, solange kein direkter Vergleich mit einem solchen Prüfer vorliegt.

Jede Stichprobeneinheit bewertet, ein Regelwerk

Die Drohne erfasst den Belag mit 1 bis 5 mm je Pixel. Die Software findet, misst und bewertet dann jeden Schaden nach den D5340-Definitionen und berechnet den PCI jeder Stichprobeneinheit und jedes Abschnitts. Risse werden automatisch bewertet, mit einem Schweregrad aus der gemessenen Breite. Auf Asphalt deckt das Krokodil-, Block-, Längs- und Querrisse ab. Auf Beton deckt es lineare Risse sowie Fugen- und Eckabplatzungen ab. Ein Klassifikator kennzeichnet jede Kachel mit den übrigen D5340-Typen und erkennt bereits alle 33 davon. Der Bericht listet auf, welche Typen bewertet wurden und welche nicht, denn ein unbewerteter Typ verzerrt den PCI nach oben.

Die Bewertungen sind dieselben, unabhängig davon, wer fliegt. Ein nationales Team, ein Team der Gastnation oder ein Partnerbetreiber ergibt für denselben Belag dieselbe Zahl, denn die Zahl stammt aus den Bildern und einem Regelwerk und nicht aus dem Urteil des jeweiligen Prüfers. Genau das ermöglicht es zwei Nationen, ihre Flugplätze zu vergleichen.

Gegen die Musterbeispiele in UFM 3-260-16 geprüft, liegt der PCI sowohl des Asphalt- als auch des Betonbeispiels innerhalb von 1 Punkt. Ein Abschnitt, der auf derselben Bahn erneut erhoben wird, wiederholt sich innerhalb von 1 Punkt.

Prüfung auf einer Betonbahn bei 1 mm je Pixel. Der Analyst sieht einen feinen Riss neben den 22 Erkennungen, die ihm ähneln, und markiert sie mit einem einzigen Speichervorgang.

Minuten Bahnzeit statt Sperrung

Die Aufnahme ist der einzige Schritt auf dem Flugplatz. Für 1 km einer 45 m breiten Start- und Landebahn braucht ein Luftfahrzeug 4 Minuten, um Risse ab 10 mm zu finden, 13 Minuten für Risse ab 5 mm und 45 Minuten für die volle Erhebung bei 1 mm je Pixel, mit Rissen ab 2 mm. Mehr Luftfahrzeuge verkürzen diese Zeiten. Das Luftfahrzeug startet vom Randstreifen und nichts berührt den Belag, sodass die Bahn wieder frei ist, sobald die Drohne landet. Eine begangene Erhebung hält die Bahn so lange gesperrt, wie die Prüfer sie abgehen.

Verarbeitung vor Ort, Daten bei der Nation

Von Ende der Aufnahme bis zum PCI-Bericht für 1 km Start- und Landebahn bei 5 mm je Pixel vergehen etwa 20 Minuten. Auf einem MacBook dauert die Verarbeitung etwa 30 Minuten je 100 m Bahn bei 1 mm je Pixel und etwa 2 Minuten bei 5 mm. Die Software läuft auf einem MacBook oder einem PC mit Grafikkarte vor Ort und braucht keine Cloud. Bilder und Ergebnisse bleiben auf dem Rechner, den die Nation stellt. Das Orthomosaik entsteht aus den Drohnenpositionen, sechsmal schneller als Photogrammetrie, mit einem PCI innerhalb von 1 Punkt des photogrammetrischen Ergebnisses.

Prüfung durch den Analysten

Der Bericht wartet nie auf die Prüfung. Jede Erkennung wird neben den Rissen gezeigt, die ihr ähneln, und der Analyst markiert einen versiegelten Riss, eine Fuge, Vegetation, Markierungsfarbe oder einen Fleck mit einem einzigen Speichervorgang und sieht den PCI der Einheit sofort sich ändern. Kanten von Fugenmasse und Markierungen werden als Risse gelesen, und sie zu bereinigen dauert Minuten. Jedes Urteil wird zu einem Trainingslabel für die nächste Modellversion.

Was ein nationales GIS erhält

Jeder Schaden behält seine Kartenposition, seine Länge in Metern und seine Breite in Millimetern, und auf Beton sitzt der Schaden im Plattenraster. Eine Wiederholungserhebung zeigt deshalb, wie jeder Riss wächst. Das Inventar ist eine GeoJSON-Datei, die jedes nationale GIS öffnet. Das PDF-Zustandsblatt jeder Stichprobeneinheit zeigt die Abzugsberechnung Zeile für Zeile, das Dokument, mit dem ein Ingenieur den PCI prüft.

Warum begangene Erhebungen über Nationen hinweg nicht zusammenpassen

Eine begangene Erhebung bewertet die Einheiten, die eine Stichprobenregel auswählt, und leitet den Abschnitt daraus ab. Das ist ein solides statistisches Verfahren und der Grund, warum sich der PCI einer großen Befestigung überhaupt begehen ließ. Die Schwäche liegt in dem, was darum herum geschieht. Der Zyklus unterscheidet sich von Nation zu Nation. Die Prüfer unterscheiden sich. Die gewählten Einheiten unterscheiden sich. Werden zwei PCI-Werte zweier Flugplätze in eine Tabelle gestellt, verbirgt die Tabelle all das.

Wenn jede Stichprobeneinheit bewertet wird, entfällt der Stichprobenfehler bei der Erfassung. Ein einziges Regelwerk beseitigt den Unterschied zwischen den Prüfern. Was bleibt, ist der Belag selbst, und genau diese Größe will ein Netzplaner vergleichen.

Einsatz von einem Flugplatz der Gastnation

Eine verbündete Erhebung findet oft auf Gelände statt, das jemand anderem gehört. Die Datenregeln sind die des besitzenden Staates, der Luftraum gehört seiner Flugsicherung, und der Betreiber muss womöglich ein überprüfter sein.

TarmacView j. s. a. in Bratislava besitzt den NATO-NCAGE-Code 0181M, die Kennung, mit der Verteidigungseinkäufer einen Anbieter finden. Unsere Partnerbetreiber halten eine Flotte von Blue UAS freigegebenen Luftfahrzeugen, also jenen Luftfahrzeugen, die das US-Verteidigungsministerium auf Anforderungen an Cybersicherheit und Lieferkette prüft. TarmacView selbst steht nicht auf dieser Liste. Der Missionsplaner ist luftfahrzeugunabhängig, sodass eine Nation, die eigene Luftfahrzeuge fliegt, DJI, MAVLink auf PX4 oder ArduPilot oder UgCS, denselben Planer und dieselbe Verarbeitung nutzt. Die Daten bleiben bei der Nation, weil die Verarbeitung auf ihrem eigenen Laptop läuft.

Wohin es sich entwickelt

Alles oben Beschriebene läuft heute auf unseren eigenen Flügen. Die Richtung, ohne Termine, ist diese. Jeder Schadenstyp wird automatisch mit Schweregrad bewertet. Fremdkörper werden im selben Durchgang markiert. Ergebnisse werden in PAVER und in GIS geladen. Es folgen Rissausbreitungsprognosen, Risstiefen aus schrägen Fotos, Drohnenstationen am Stützpunkt und die Verarbeitung in der eigenen gesicherten Cloud des Kunden.

Für einen beschädigten Flugplatz geht die Richtung zu Tiefe und Volumen von Kratern und Abplatzungen, aus den Drohnenbildern gemessen, um eine rasche Schadensbewertung nach einem Angriff zu unterstützen. Das ist eine Richtung und kein Merkmal. Die Instandsetzung von Flugplatzschäden hat eine eigene NATO-Norm, STANAG 2929 und AATMP-03, und eine Schadensbewertung würde diesen Prozess speisen. Die heutige Erhebung endet vor diesem Prozess.

Belege und die ehrlichen Grenzen

Die starken Aussagen lassen sich in einem Pilotprojekt prüfen. Jede Stichprobeneinheit wird bewertet. Die Zeit auf der Bahn ist der Flug. Der PCI liegt innerhalb von 1 Punkt der Musterbeispiele aus UFM 3-260-16, und die Verarbeitung läuft ohne Verbindung auf einem Laptop. Der PCI-Leitfaden beschreibt, wie ein PCI aufgebaut ist, und die Seite zur Norm ASTM D5340 beschreibt, was das Verfahren verlangt.

Dann die Grenzen. Wind-, Temperatur- und Regengrenzen gelten nach Vorgabe des Herstellers des Luftfahrzeugs. Geflogen wird bei Tageslicht und vorzugsweise über trockenem Belag. Kanten von Fugenmasse und Markierungen werden als Risse gelesen und in der Prüfung in Minuten bereinigt. Die Erhebung sieht nichts unterhalb der Oberfläche, liefert also keine Tragfähigkeit und keine Griffigkeit. Und noch kein zertifizierter PCI-Prüfer hat unsere Abschnitte direkt mit der Software verglichen. Der Weg, das auf einem verbündeten Flugplatz zu prüfen, ist, einige Abschnitte in derselben Saison wie eine Drohnenerhebung zu begehen und Einheit für Einheit zu vergleichen.

Einwände, die vor einem Pilotprojekt zu klären sind

“Der Standard ist die begangene Erhebung.” Sie bleibt dort bestehen, wo eine Vorschrift sie verlangt. Die Drohnenerhebung bewertet die gesamte Oberfläche in Minuten Zeit auf der Bahn und gibt dem begehenden Team eine Karte, wo es hinschauen muss.

“Unsere Daten dürfen die Basis nicht verlassen.” Sie verlassen sie nicht. Die Verarbeitung läuft auf einem Laptop vor Ort ohne Cloud, und die Dateien bleiben auf dem Rechner der Nation.

“Wir können keinen Anbieter akzeptieren, den wir nicht kennen.” TarmacView j. s. a. besitzt den NATO-NCAGE-Code 0181M, und die Luftfahrzeuge werden von Partnern betrieben, die eine Flotte von Blue UAS freigegebenen Luftfahrzeugen halten. Keines von beiden ist eine NATO-Empfehlung.

“Lassen sich die Werte zweier Nationen wirklich vergleichen?” Dasselbe Regelwerk bewertet beide, und der Vergleich lässt sich an einigen Abschnitten gegen begangene Bewertungen prüfen.

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Ist der Auftraggeber eine nationale Flughafen- oder Straßenbehörde, nimmt die Seite Zustand von Flughafenbefestigungen der öffentlichen Hand diesen Blickwinkel auf. Geht es um das US-Militärgelände und UFM 3-260-16, behandelt PCI von US-Militärflugplatzbefestigungen das. Der Dienst selbst wird auf der Seite Zustandsbewertung von Flugplatzbefestigungen mittels Drohne beschrieben. Um über den frühen Zugang für die eigenen Abschnitte zu sprechen, TarmacView kontaktieren .