GigE-Vision Kameras in unbemannten Luftfahrzeugen UAV

Prosilica GE4900C, GE4000C, GE1910C und GC2450C werden in UAV Technologie eingesetzt

Das Idaho National Laboratory (INL) wurde 1949 als wissenschaftliches Labor zur Unterstützung des US-amerikanischen Energieministeriums in Fragen der Nuklear- und Energieforschung, Wissenschaft und nationalen Verteidigung gegründet.

Auf Verlangen der U.S. Air Force entwickelte das INL das auf unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) basierende RADAS (Rapid Airfield Damage Assessment System) zur raschen Einschätzung von Schäden auf Flugfeldern. Solche Operationen werden üblicherweise von zwei Drei-Mann-Teams durchgeführt, die den Platz in Fahrzeugen abfahren, wozu sie zwischen 60 und 90 Minuten benötigen. Einschätzungen von Flugfeldschäden erfolgen nach einem strategischen Angriff auf ein Flugfeld oder als Erstbeurteilung eines feindlichen Flugfeldes. Die damit betrauten Personen können dabei potenziell gefährlichen Situationen ausgesetzt sein.

RADAS (Rapid Airfield Damage Assessment System
)
RADAS ist ein UAV-basiertes System, das Bilder mit einer Auflösung von mehreren Megapixeln aus einer Höhe von 245 - 300 Metern erfassen und drahtlos fast in Echtzeit an eine Schnittstelle am Boden übertragen kann, wo jedes Bild automatisch in einer einzigen georeferenzierten Karte integriert wird.

UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) sind unbemannte Luftfahrzeuge, die ferngesteuert werden oder autonom nach vorprogrammierten Flugplänen oder mithilfe sonstiger komplexerer automatisierter Systeme fliegen. Sie werden vor allem für militärische Zwecke eingesetzt, jedoch auch für zivile Anwendungen wie Brandbekämpfung, polizeiliche Beobachtung und Lageberichten bei Naturkatastrophen.

RADAS enthält die 16-Megapixel-Kamera Prosilica GE4900C. Das INL wählte die GE4900C aufgrund ihrer hohen Auflösung, hervorragenden Bildqualität, Sensorgröße (35 mm) und ihrer einfachen Integration dank der Prosilica Plug-and-Play GigE-Schnittstelle. Die Kamera ist mit einem 55-mm-Prime-Objektiv von Nikkor ausgestattet und im Laderaumbereich des Arcturus T15 UAV, der eine Flügelspannweite von 3,3 Metern besitzt, nach unten ausgerichtet angebracht. Die Bilderfassung wird in den im UAV-Flugplan angegebenen Intervallen automatisch ausgelöst. Nach der Erfassung werden die Bilddaten über ein Cat6-Kabel an das RaptorEye-Gerät an Bord des UAV übertragen.

RaptorEye Aerial Imaging System
RaptorEye wurde von Airborne Innovations entwickelt. Es handelt sich dabei um eine hochleistungsfähige UAV-Lösung, die Multimegapixel-Bilder und Metadaten über eine UHF-Breitband-Datenverbindung bei Aufträgen auf kurze Distanz oder über Satcom-Bildübertragungssysteme mit niedriger Bandbreite bei Aufträgen „außer Sichtweite“ übertragen kann. Das kompakte Gerät (117 x 168 x 49 mm) verfügt über einen Core 2 Duo-Prozessor und bietet bis zu 64 GB internen Bildspeicher und eine hohe Komprimierungsleistung, die die Übertragung großformatiger Bilder an die Bodenstation in Echtzeit unterstützt. RaptorEye unterstützt verschiedene Schnittstellen, darunter Gigabit Ethernet, und arbeitet mit allen 2- bis 16-Megapixel-Kameras von Prosilica, einschließlich der GE4900C mit 16 Megapixeln, der GE4000C mit 11 Megapixeln, der ultrakompakten GC2450C mit 5 Megapixeln und der GE1910C mit 2 Megapixeln und HD-Auflösung zusammen.

RaptorEye löst die Kamera aus, speichert Bilder und bereitet sie zur Übertragung vor, zeichnet gleichzeitig Daten auf wie Kameraeinstellung, Höhe und Position und versieht die Bilder mit diesen Informationen. Die Daten werden dann über das hoch moderne Wireless-Netzwerk, das in der Lage ist, große Dateien drahtlos in Echtzeit abzurufen, an die Bodenstation gesendet.

Die Flugroute und andere Anforderungen des Auftrags werden von Technikern in der Bodenstation in die Flugplanungssoftware programmiert, die den Autopilot mit den Daten füttert, die für Steuerung und Kontrolle des Luftfahrzeugs während des Auftrags notwendig sind.

RADAS lieferte im August 2008 eine umfassende und erfolgreiche Demonstration des Systems auf der Tyndall Air Force Base in Florida.

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