So berechnen Sie das SORA-Betriebsvolumen
Aktualisiert
In einem SORA-Antrag müssen Sie den Luftraum, den Ihre Drohne nutzen wird, und den Boden, auf den sie fallen könnte, als drei ineinanderliegende Schichten darstellen: die Fluggeografie, das Notfallvolumen darum herum und den Bodenrisikopuffer jenseits davon. Jede Schicht wird aus Geschwindigkeit, Größe und Ausfallverhalten Ihres Luftfahrzeugs nach einer veröffentlichten Dimensionierungsmethode berechnet — dieser Ratgeber geht jeden Term durch.
Die drei Schichten
- Fluggeografie — wo Sie fliegen wollen, von Ihnen festgelegt: das Gebiet und das Höhenband (H_FG) des geplanten Betriebs.
- Notfallvolumen — ein Rand darum herum (seitlich S_CV, vertikal H_CV), der Navigationsfehler, Ihre Reaktionszeit und das Manöver auffängt, das das Luftfahrzeug stoppt, sobald es die Fluggeografie verlässt.
- Bodenrisikopuffer — Boden jenseits des Notfallvolumens (S_GRB), auf dem das Luftfahrzeug nach einer Flugbeendigung aufkommen könnte und der als Teil des überflogenen Gebiets behandelt werden muss.
Fluggeografie und Notfallvolumen bilden zusammen das Betriebsvolumen. Die Methode definiert außerdem ein angrenzendes Volumen darum herum — seitlich zwei Minuten Flug bei V0 und 150 m darüber —, das für die Bewertung des Luftrisikos verwendet wird.
Die Formeln
V0 ist die maximale Betriebsgeschwindigkeit, CD die charakteristische Abmessung, t die Reaktionszeit und g = 9,81 m/s². Für einen Multikopter, der durch Neigen (θ) stoppt, und einen Bodenrisikopuffer nach der 1:1-Regel oder einem ballistischen Absturz:
S_CV = S_GPS + S_Pos + S_K + S_RZ + S_CM S_RZ = V0 × t S_CM (multirotor stop) = ½ V0² / (g × tan θ) H_CV = H_FG + H_baro + H_RZ + H_CM H_RZ = 0.7 × V0 × t H_CM (multirotor) = ½ V0² / g S_GRB (1:1 rule) = H_CV + ½ CD S_GRB (ballistic) = V0 × √(2 H_CV / g) + ½ CD
H_baro beträgt 1 m bei barometrischer Höhenmessung und 4 m bei GNSS-Höhe. Starrflügler verwenden statt eines Stopps einen Kurvenradius (V0² / (g × tan φ)), und bei einer Beendigung per Fallschirm tritt an die Stelle des Manövers die Strecke, die während der Öffnung des Schirms zurückgelegt wird.
Die Standardwerte der Methode
Die Methode veröffentlicht Standardwerte für die Terme, die Sie möglicherweise nicht gemessen haben. Sie können jeden davon überschreiben, müssen die Abweichung aber gegenüber Ihrer Behörde begründen:
| Term | Standardwert |
|---|---|
| Reaktionszeit t | 1 s |
| GNSS-Ungenauigkeit S_GPS | 3 m |
| Fehler beim Positionshalten S_Pos | 3 m |
| Kartenfehler S_K | 1 m |
| Neigung beim Stoppen des Multikopters θ | 45° (maximal) |
| Querneigung in der Kurve beim Starrflügler φ | 30° (maximal) |
Ein durchgerechnetes Beispiel
Ein Multikopter, der mit bis zu V0 = 10 m/s fliegt, mit CD = 0,5 m, einer Fluggeografie bis 120 m, barometrischer Höhe und allen anderen Termen auf Standardwert:
| Term | Ergebnis |
|---|---|
| S_RZ = 10 × 1 | 10 m |
| S_CM = ½ × 10² / (9,81 × tan 45°) | 5,1 m |
| S_CV = 3 + 3 + 1 + 10 + 5,1 | 22,1 m |
| H_RZ = 0,7 × 10 × 1 | 7 m |
| H_CM = ½ × 10² / 9,81 | 5,1 m |
| H_CV = 120 + 1 + 7 + 5,1 | 133,1 m |
| S_GRB, 1:1-Regel = 133,1 + 0,25 | 133,4 m |
| S_GRB, ballistisch = 10 × √(2 × 133,1 / 9,81) + 0,25 | 52,3 m |
Die Wahl der Methode für den Bodenrisikopuffer wirkt sich hier stärker aus als jede andere Eingabe: Die ballistische Berechnung ergibt einen Puffer, der weniger als halb so groß ist wie nach der 1:1-Regel, doch Sie müssen begründen können, dass das Luftfahrzeug bei einer Beendigung tatsächlich ballistisch fällt.
Für Ihren Betrieb berechnen
Der SORA-Rechner von GeoPilot wendet diese Methode auf Ihre eigenen Eingaben an und zeigt jeden Term mit seiner Herkunft — Ihre Eingabe, eine Konstante der Methode oder eine Berechnung —, sodass Ihr Antrag die Herleitung mitführen kann. Er dimensioniert die Volumen; GRC, ARC oder SAIL einer vollständigen SORA ermittelt er nicht.
Diese Zahlen sind eine Hilfe bei der Vorbereitung eines Antrags, keine Genehmigung und keine behördliche Zulassung. Jeder Wert muss vom Betreiber gegenüber der zuständigen Behörde überprüft und begründet werden.
Häufig gestellte Fragen
- Gehört das Notfallvolumen zum Betriebsvolumen?
- Ja. Das Betriebsvolumen besteht aus Fluggeografie und Notfallvolumen; der Bodenrisikopuffer liegt außerhalb davon, am Boden.
- Kann ich einen kleineren Bodenrisikopuffer als nach der 1:1-Regel verwenden?
- Ja, wenn für Ihr Luftfahrzeug eine andere Methode gilt — ein ballistischer Absturz, ein Fallschirm oder ein Gleitflug — und Sie dies gegenüber Ihrer Behörde begründen können. Die 1:1-Regel ist der einfache, konservative Standard.
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Quellen
- Guidance for Dimensioning of Flight Geography, Contingency Volume and Ground Risk Buffer, revision 1.7 (26 November 2024)
- Commission Implementing Regulation (EU) 2019/947 — the specific category and SORA