Das Wattenmeer ist ein weltweit einzigartiger Naturraum an der Nordseeküste. Die Jade Hochschule am Studienort Wilhelmshaven - umgeben von der Außenjade - ist praktisch mittendrin und damit ein prädestinierter Standort für die Erforschung dieser Landschaft.
Durch die Einflüsse der Gezeiten ist das Wattenmeer räumlich und zeitlich in einem hohen Maße variabel. In-situ Messungen von Parametern wie beispielsweise Temperatur, Strömung oder Wellenhöhe geben daher nur sehr lokal begrenzte Einblicke.
Fernerkundung eröffnet die Möglichkeit, ein großflächiges Lagebild für verschiedene Umweltparameter zur erzeugen. Dabei kommen verschiedene Sensoren wie Kameras, Lagesensoren oder laserbasierte Systeme zum Einsatz. Daneben werden auch Sensoren von Kooperationspartern für spezielle Messaufgaben in das Flugzeug integriert.
Das Forschungsflugzeug der Jade Hochschule ist ein Reisemotorsegler vom Typ HK 36-TTC ECO des Herstellers Diamond Aircraft. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es ein breites Einsatzspektrum (Flughöhen,Geschwindigkeiten, Reichweiten, Einsatzdauer) bei vergleichsweise geringen Betriebskosten bietet.
Die Konstuktion als Motorsegler in Kombination mit einem leistungsstarken, turbogeladenen Motor sorgt für ein großes Einsatzspektrum. So sind Flughöhen zwischen 150 m bis über 5000 m möglich, Reichweiten über 1000 km und Flugzeiten über 6 Stunden.
In den Außenlastbehältern und im Rumpf können insgesamt 130 kg an Sensoren und Messausrüstung mitgeführt werden.
In den zertifizierten Außenlastbehältern unter den Tragflächen können jeweils Sensoren bis zu einer Masse von 50 kg mitgeführt werden. Es steht eine vom Bordnetz unabhängige Spannungsversorgung von 28 VDC/40 A zur Verfügung. In den Tragflächen befinden sich Kabelkanäle, über die Sensoren in den Außenlastbehältern mit Rechnerinfrastruktur im Rumpf verbunden werden können.
Neben dem Piloten findet ein Wissenschaftler an Bord Platz. Im Cockpit ist ein spezieller Platz für Missionsspezifische Ausrüstung vorhanden. Standardmäßig ist dort ein Monitor für das interne Rechnersystem eingebaut. Von hier aus können Messungen überwacht und gesteuert werden.
Flugzeugtyp |
Hersteller | Stromversorgung Sensoren |
|---|---|---|
Spannweite |
Maximales Fluggewicht | Zuladung |
Maximale Einsatzdauer | Reichweite |
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Im Cockpit
Auf der linken Seite ist der Platz des Piloten. Das Primary Flight Display (PFD, Garmin G5) ist neben einer Anzeige für die flugbetrieblich wichtigen Daten auch eine Navigationshilfe. In Kombination mit einem GPS (Garmin GTN 650) können so Wegpunkte und Flugrouten programmiert werden, die vom Piloten gesteuert werden sollen.
Rechts im Cockpit ist der Arbeitsplatz des Wissenschaftlers. Direkt im Blickfeld befindet sich ein Monitor mit Touchscreen, über den ein Windows PC gesteuert werden kann. Von diesem PC aus laufen Netzwerkleitungen zu den Sensorsystemen in den Außenlastbehältern unter den Tragflächen.
Kameras
Das multispektrale Kamerasystem setzt sich aus folgenden Einzelkameras zusammen:
Für hochauflösende Aufnahmen wird eine Sony Systemkamera mit 61 Megapixel eingesetzt.
Positions- und Lagesensoren
Für viele Messaufgaben ist es wichtig, genaue Informationen über die Position und Lage des Flugzeugs im Raum aufzuzeichnen. Dazu werden folgende Syteme eingesetzt:
Riegl LD90 (Laserhöhenmesser)
Außenlastbehälter
Eine Besonderheit des Flugzeugs sind die Außenlastbehälter. Gemäß Zulassung können diese ca. 50 kg an Nutzlast tragen und mit wenigen Handgriffen am Flugzeug montiert werden (plug-and-play). Hier werden Sensoren eingebaut, die mit Projektpartnern oder in studentischen Projekten entwickelt werden. Über Kabelkanäle in den Tragflächen wird die Energieversorgung und ein Anschluss an das Datennetzwerk bereitgestellt.
Das multispektrale Kamerassystem besteht aus einer RGB Kamera, einer Nahinfrarotkamera und einer Wärmebildkamera. Damit können verschiedene Bodenmerkmale wie beispielsweise der Vegetationsindex sichtbar gemacht werden.
Durch die Verrechnung einer größeren Anzahl von Einzelbildern und den zugehörigen Positionsdaten können großflächige digitale Höhenmodelle erzeugt werden. So können beispielsweise wertvolle Daten für den Küstenschutz gewonnen werden.
Wenn das Höhenmodell mit einer Geländetextur kombiniert wird, können auch Schrägansichten des Geländes erzeugt werden.
Die im Flugzeug integrierten Kameras (RGB, NIR, IR) ermöglichen die Erstellung großflächiger und hochaufgelöster Orthofotos. Mit einer IMU (Intertial Measurement Unit) werden die Daten georeferenziert. Nach Kalibrierung des Systems liegt die Genauigkeit im Zentimeterbereich.
Friedrich-Paffrath-Straße 101
26389 Wilhelmshaven
E-Mail jens.wellhausen@jade-hs.de
Tel. +49 4421 985-2961
