Forscher haben ein neues System vorgestellt, mit dem die Bodenüberwachung auf Flughäfen in Zukunft kostengünstiger und sicherer werden könnte. ISMAEL ist ein Magnetfeldsensor, der ursprünglich für den Einsatz in Verkehrsleitsystemen gedacht war. Die Sensoren können den Bewegungszustand von Straßenfahrzeugen und auch die Position von Flugzeugen, ihre Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit zuverlässig erfassen. Wenn ein Flieger falsch rollt oder ein Transporter vom Weg abkommt, schlägt das System Alarm.
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Und so funktioniert das neue System: Flugzeuge und sonstige Fahrzeuge deformieren minimal die Feldlinien des Erdmagnetfeldes. Verantwortlich dafür sind Metallteile und elektrische Aggregate in den Fahrzeugen. Die Magnetfeld-Sensoren messen Änderungen im Bereich eines Tausendstels des Erdmagnetfeldes und können witterungsunabhängig eingesetzt werden – Regen oder Nebel sind damit kein Problem mehr. Tests haben gezeigt, dass Flugzeuge auf einem „Taxiway“, dass heisst auf einer Verbindung zur Start- oder Landebahn, über eine Entfernung von mehreren Metern exakt detektiert werden können – bis hin zum Erreichen ihrer gewünschten Parkposition. In den bisher durchgeführten Versuchen wurden die Magnetfelder hauptsächlich durch die Flugzeugturbinen erzeugt, die Sensoren befanden sich neben dem Taxiway im Abstand von einigen Metern.
Datenverarbeitung im Tower
Die Test-Messungen auf Flughäfen haben gezeigt, dass sich Flugzeuge am Boden an Hand von Magnetfeldprofilen auch teilweise klassifizieren lassen. „Darüber hinaus können natür-lich ebenfalls Straßenfahrzeuge erfasst werden – wir sind gerade dabei, Muster für neun verschiedene Fahrzeugklassen festzulegen“, so Hartmann. Sowohl für den Straßenverkehr als auch für das Flughafenvorfeld entwickeln die Forscher mathematische Algorithmen, die eine möglichst umfassende Klassifikation der Fahrzeuge auf der Basis ihres magnetischen Fingerabdrucks ermöglichen. Darüber hinaus müssen die neuen Sensorsysteme in bestehende Kontrollsysteme so integriert werden, dass die neu gewonnenen Daten in die vorhandenen Datenströme übernommen und in Verkehrsleitrechnern oder im Flughafentower verrechnet werden können. „Das komplette Vorfeld eines Flughafens könnte ganz leicht je nach Größe mit einigen Hundert oder einigen Tausend Sensoren überwacht werden,“ erläutert Hartmann. Vor allem Bereiche zwischen Gebäuden, die mittels Bodenradar schlecht oder gar nicht erreicht werden, könnten mit den Magnet-Sensoren ausgestattet werden. Das neue System scheint aufgrund der kostengünstigen Produktion und Installation auch für mittlere und kleinere Flughäfen geeignet zu sein.
Nicht nur am Flughafen möglich
Die neuen Sensoren eröffnen zahlreiche Anwendungen zur Quantifizierung von Verkehrsströmen und zur Steuerung von Signalanlagen. Ein effizientes Parkplatzmanagement und die Detektion der Fahrtrichtung bei der Auffahrt auf Autobahnen erscheinen ebenso viel versprechend. Daher bezieht Hartmann industrielle Kooperationspartner in die weiteren Arbeiten mit ein, und treibt eine Integration der Sensorsysteme in komplette Verkehrsdatenerfassungs- und -leitsysteme voran, um die neuen Systeme auf breiter Ebene zu etablieren. Diesbezüglich konnten insbesondere saarländische Unternehmen gewonnen werden.
ISMAEL steht für „Intelligent Surveillance and Management Functions for Airfield Applications Based on Low Cost Magnetic Field Detectors“. Das rund vier Millionen Euro schwere Projekt wird zu mehr als der Hälfte aus dem neuen EU-Forschungsprogramm finanziert. Projektkoordinator ist Uwe Hartmann, Experimentalphysiker an der Universität des Saarlandes.
(idw – Universität des Saarlandes, 11.03.2004 – AHE)
