FUSEMET - Multi-Sensor Fusion für Flugmeteorologie-Services

Das Projektziel "großes Gesamtbild Flughafenwetter" hinsichtlich ATM basiert auf einer Integration sämtlicher an einem Flughafen verfügbarer Sensorik mit Ergebnissen der Bildverarbeitung. Dabei werden Multi-Sensor-Fusionskonzepte und Analyse von in Zeitserien zur Verfügung stehenden Messungen umgesetzt. In beiden Fällen wird durch Kombination und Integration multipler Information ein Mehrwert gegenüber punktförmigen Einzelmessungen erzielt.

Kurzbeschreibung

Ausgangspunkt / Motivation

Auf allen größeren Flughäfen wird derzeit zur Erfassung des aktuellen Wetters entsprechende Sensorik betrieben. Neben den „klassischen" Parametern wie Wind, Druck, Feuchte und Temperatur werden punktuell auch Sichtweite und Bewölkungsinformation gemessen.

Diese Messungen werden derzeit von einem Wetterbeobachter durch die Beobachtungen von Wettererscheinung und seiner Einschätzung der Bewölkung manuell zu einer Gesamtmeldung zusammengesetzt.

Kombiniert mit einer Prognose des weiteren Trends von relevanten Wetterparametern bilden diese METAR bzw. MET Report-Meldungen die Grundlage für die weiteren Prozesse, reichend von Flug- bzw. der taktischen Verkehrsplanung bis hin zur operativen Abwicklung des Flugverkehrs.

Ziele

  • Konzeptuelle Betrachtung aller Wetterelemente bereits während der Messung
  • Steigerung der Repräsentativität der Messungen durch Bildinformation aus Kamerabildern
  • Fusionierung all dieser Informationen zu einem kontinuierlichen und aussagekräftigen Gesamtbild

Inhalt

Ziele dieses Projektes sind die konzeptuelle Betrachtung aller Wetterelemente bereits während der Messung, eine Steigerung der Repräsentativität der Messungen durch Bildinformation aus Kamerabildern bzw. eine Adaptierung der Bildinformation durch die Messungen, und das Hinzufügen von komplementären unabhängigen Datenquellen wie Wetterradar, Satellitenbild- und Blitzinformation.

Die Fusionierung all dieser Informationen zu einem kontinuierlichen und aussagekräftigen Gesamtbild spannt eine Klammer über dieses Verfahren. Die Einbeziehung von Methoden und Verfahren der digitalen Bildverarbeitung als Ergänzung meteorologisch-messtechnischer Verfahren sollte eine wesentlich umfassendere und deutlich ganzheitlichere Betrachtung der Wetterentwicklung an einem Flughafen als bisher ermöglichen.

Methodik / Vorgehensweise

Um das Ziel der Fusionierung verschiedenster Datenquellen zu einem "großen Gesamtbild Flughafenwetter" zu erreichen, wird auf eine Reihe von Daten und Sensormessungen zurückgegriffen. Dabei wird sämtliche an einem Flughafen verfügbare Sensorik gemeinschaftlich mit den Ergebnissen der Bildverarbeitungsmodule aus den Parallelprojekten DIBMETSAT und DIBMETSAT-3D bzw. den Ergebnissen der Neuentwicklung aus diesem Vorhaben betrachtet.

Use Cases beschäftigen sich mit den Fällen vollständige Sensorverfügbarkeit und Teilausfall der Sensorik, sowie mit ATM-üblichen Szenarien für Low Visibility Procedures (Nebel/Hochnebel) und bei Gewittern (Zellerkennung/-tracking, Clustering, …). Als Einsatz- und Demonstrationsorte sind derzeit die Flughäfen Graz und Innsbruck geplant.

Erwartete Ergebnisse

Mit den Projektergebnissen wird es möglich sein die derzeit in Österreich verwendeten AUTO-Metar / MET Report - Algorithmen signifikant zu verbessern. Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet sind sicherlich Plausibilisierungs- bzw. Alarmierungstools von integrierten Vorhersagesystemen. Damit könnte der Workload bzw. auch der Stresslevel der Forecaster bei herausfordernden Wetterlagen reduziert werden (im Sinne des „Nicht-Übersehens“ von signifikanten Entwicklungen).

Ergebnis zu Projektende

Fusionskonzepte (u.A Bayes-Netzwerke) zur Analyse der vorherrschenden Wetterlage und Vorhersage konvektiver Ereignisse (Gewitter) aus differenzierten Quellen (ALDIS, Wetterradar, MeteoSat).

Downloads

Aviation Forum Austria 2016: FUSEMET

Projektbeteiligte

Förderprogramm: TAKE OFF