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GeoPilot

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:

TermStandardwert
Reaktionszeit t1 s
GNSS-Ungenauigkeit S_GPS3 m
Fehler beim Positionshalten S_Pos3 m
Kartenfehler S_K1 m
Neigung beim Stoppen des Multikopters θ45° (maximal)
Querneigung in der Kurve beim Starrflügler φ30° (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:

TermErgebnis
S_RZ = 10 × 110 m
S_CM = ½ × 10² / (9,81 × tan 45°)5,1 m
S_CV = 3 + 3 + 1 + 10 + 5,122,1 m
H_RZ = 0,7 × 10 × 17 m
H_CM = ½ × 10² / 9,815,1 m
H_CV = 120 + 1 + 7 + 5,1133,1 m
S_GRB, 1:1-Regel = 133,1 + 0,25133,4 m
S_GRB, ballistisch = 10 × √(2 × 133,1 / 9,81) + 0,2552,3 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

GeoPilot

Ein unabhängiges Werkzeug zur Drohnenflugplanung, aufgebaut auf den Luftraumbeschränkungen, die nationale Behörden veröffentlichen – für die abgedeckten europäischen Länder und die Vereinigten Staaten.

Daten

  • Die Luftraumdaten werden von den nationalen Behörden der jeweils abgedeckten Länder veröffentlicht. GeoPilot steht mit keiner von ihnen in Verbindung und wird von keiner unterstützt.
  • Quellen und Aktualität ansehen

GeoPilot ist ein unabhängiges Planungswerkzeug und steht in keiner Verbindung zu einer Luftfahrtbehörde, noch wird es von einer solchen unterstützt. Es zeigt von nationalen Behörden veröffentlichte Daten, die unvollständig, veraltet oder bei der Verarbeitung vereinfacht sein können, und es genehmigt keinen Flug. Prüfen Sie vor jedem Flug stets die Veröffentlichung der Behörde selbst und die aktuellen NOTAMs.