Nachtsicht-Drohnen

Alles, was Sie über Drohnen mit Nachtsichtkamera wissen müssen.

By Ishveena Singh Ishveena Singh
Dezember 13, 2022

Sicherheitsbehörden und Notfall-Inspektorenteams setzen täglich Drohnen ein, um ihre Einsätzen zu unterstützen. Diese äußerst tragbaren Luftbildkameras können innerhalb von Minuten eingesetzt werden und riesige, komplexe Gelände schneller und effektiver abdecken als herkömmliche bodengestützte Geräte. Diese Fähigkeit erweist sich als enormer Vorteil für Ersthelfer, die jedes bisschen Information benötigen, um die richtigen Entscheidungen zu treffen. Die Realität sieht jedoch so aus, dass die Notrufe oft erst dann erfolgen, wenn die Sonne bereits untergegangen ist. Die meisten Such- und Rettungseinsätze (SAR) finden nachts statt, wenn die Lichtverhältnisse am schlechtesten sind. Um den Ersthelfern mehr Sicherheit und eine sofortige Erkennung des Einsatzortes in der Dunkelheit zu bieten, hat DJI Drohnen mit Nachtsichtfunktion entwickelt.

M300 + H20N Flying

Was ist Nachtsichttechnologie?

Zuerst ein wenig Hintergrundwissen. Das menschliche Sehvermögen ist auf einen kleinen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, das sichtbare Licht, beschränkt. Andere Bereiche des Spektrums - Radio- und Mikrowellen, Infrarot- und Ultraviolettstrahlung, Röntgen- und Gammastrahlen kann das menschliche Auge nicht wahrnehmen. Eine Kamera hingegen kann verschiedene Wellenlängen des Lichts aufnehmen, wenn sie mit den richtigen Sensoren ausgestattet ist.

Light Wavelengths

Verschiedene Technologien ermöglichen die Nachtsicht-Funktion und die gängigsten sind Wärmebild- und Sternenlicht-/Schwachlichtsensoren.

Wärmebildtechnik

Bei der Wärmebildtechnik wird die Wärmeenergie oder Wärmesignatur erfasst, die von belebten und unbelebten Objekten ausgestrahlt wird. Wärmebildkameras enthalten ein hochentwickeltes Optik- und Sensorsystem, das unsichtbare Infrarotfrequenzen durchlässt, so dass die Oberflächentemperatur eines Objekts gemessen werden kann. Die so gewonnenen Daten werden vom Bildprozessor verarbeitet, um ein so genanntes Thermogramm oder ein farbiges Bild zu erstellen, die verschiedene Temperaturen darstellen.

Nachts, wenn die Sonne untergeht, kühlen Boden- und Umgebungstemperaturen ab, während die Körper vermisster Personen wärmer sind. Dieser Temperaturunterschied ist erkennbar und daher sind Wärmebilddrohnen eine wichtige Lösung für die Nachtsicht.

Obwohl Wärmebildkameras sehr thermisch empfindlich sind, können sie von zahlreichen Faktoren wie der Tageszeit, der Oberflächenbeschaffenheit und dem Reflexionsvermögen eines Objekts beeinflusst werden. In solchen Situationen können Sternenlicht- und Low-Light-Sensoren das Puzzle für die Ersthelfer vervollständigen.

SAR Altitude Guide Sample - 20m Standing IR 30Ein Beispielbild aus dem SAR Altitude Guide. 

Sternenlichtsensor

Low-Light-Sensoren arbeiten nach dem Prinzip, kleine Lichtmengen aus Quellen wie Sternen- oder Mondlicht zu sammeln und zu verstärken, um eine bessere Sicht zu erzielen.

In der Vergangenheit verwendeten Nachtsichtkameras mit Sternenlichtsensoren eine Technik namens optoelektronische Bildverbesserung. Dabei durchlief das Licht eine Reihe von Optiken und eine Bildverstärkerröhre, die die ankommenden Photonen in Elektronen umwandelte. Diese Elektronen treffen dann auf einen phosphorbeschichteten Schirm und erzeugen typische leuchtenden grünen Bilder, die Sie vielleicht aus Agentenfilmen oder Spielen wie "Call of Duty" kennen.

Moderne Sternlichtsensoren verwenden eine Technik, die digitale Bildverbesserung heißt und eine neuere Version der traditionellen Lichtverstärkungstechnik ist. Bei der digitalen Bildverbesserung wird ein CMOS-Sensor verwendet, um Licht in digitale Signale umzuwandeln. Diese Signale werden dann elektronisch optimiert und zur Verbesserung der Bildschärfe mehrfach verstärkt, bevor sie als sichtbare Lichtbilder auf einen Bildschirm projiziert werden.

Sternenlichtsensoren haben größere Blende und kürzere Verschlusszeit, damit mehr Licht die Kamera erreichen kann. Die Sensoren arbeiten mit Algorithmen, um die Bildrauschen zu reduzieren und die Bildqualität zu verbessern. Bei Nachtsichtdrohnen wird die digitale Bildverbesserung verwendet, weil sie kompaktere, leichtere und vielseitigere Kameras ermöglicht.

Night Vision Drones Graphic

Welche DJI-Drohne hat eine Nachtsichtfunktion?

Auch wenn die wissenschaftliche Grundlage der Nachtsichttechnik recht komplex klingt, sind Drohnen mit Nachtsichtkameras in Wirklichkeit ganz einfach zu bedienen. Mehrere DJI-Drohnen bieten Nachtsichtfunktionen.

Mavic 2 Enterprise Advanced

M2EA RenderMavic 2 Enterprise Advanced

 

Zur schnellen Identifizierung von Objekten vor Ort ist diese äußerst vielseitige und kompakte Drohne mit zwei Sensoren ausgestattet - einer HD-Wärmebildkamera mit 640×512 Pixeln Auflösung und einer 48-MP-Sichtkamera mit einem 1/2"-CMOS-Sensor. Sie können zwischen Sicht-, Wärmebild- oder Split-View-Ansicht umschalten, um verschiedenen Einsätzen zu entsprechen, z. B. der Suche nach vermissten Personen, der Identifizierung illegaler Wilderer bei Dunkelheit und der Patrouillen bei Nacht von Minen, Baustellen und anderen sensiblen Gebieten. Außerdem finden Sie ein Spotmeter zur Überprüfung einzelner Wärmepunkte und ein Tool zur Flächenmessung, um den Temperaturgradienten eines ausgewählten Bereichs zu ermitteln.

 

Matrice 300 RTK mit Zenmuse H20T

M300 + H20T RenderMatrice 300 RTK + H20T

Mit einer Flugzeit von 55 Minuten und einer Weitwinkel-FPV-Kamera sorgt der M300 RTK für eine effektive Überwachung, egal wie abgelegen die Mission ist. In Kombination mit der Quad-Sensor-Lösung H20T können Sie sehen, was für den Menschen unsichtbar ist, unabhängig davon, ob Sie eine Such- und Rettungsmission durchführen oder einen Ort bei Dunkelheit absichern. Die H20T verfügt über eine 20-MP-Zoomkamera, eine 12-MP-Weitwinkelkamera, einen Laser-Entfernungsmesser, der Entfernungen von 3 bis 1200 m abdeckt, und eine radiometrische Wärmebildkamera mit 640×512 Pixeln.

Matrice 300 RTK with Zenmuse H20N

M300 + H20N RenderMatrice 300 RTK + H20N

Der H20N wurde speziell für Einsätze bei Nacht entwickelt und ist die neueste Kamera von DJI zur Verwendung mit der M300 RTK-Drohne. Der Sensor kombiniert zwei Sternenlichtkameras mit Weitwinkel- und Zoomfunktionen, zwei 640×512 px große Wärmesensoren mit 2×8× optischem Zoom und einen Laserentfernungsmesser mit einem Erfassungsbereich von 3-1200 m. Diese hybriden Kameras sind am leistungsfähigsten, wenn sie miteinander kombiniert werden. Bei schlechten Lichtverhältnissen und unter schwierigen Bedingungen kann die Sicht durch gleichzeitiges Zoomen auf einem geteilten Bildschirm mit dem Wärmebild- und dem visuellen Sensor erheblich verbessert werden.

 

Können Sie den Unterschied zwischen der H20N und der H20T erkennen? Wenn Sie genau hinschauen, erkennen Sie an der oberen linken Ecke der H20N ein zusätzliches Wärmebild-Zoomoptik. Klicken Sie hier für einen vollständigen Vergleich zwischen der H20N und der H20T.

 

Matrice 30T mit Low-Light FPV Kamera

M30T RenderMatrice 30T

Als robustes neues DJI-Flaggschiff, das in einen Rucksack passt, verfügt die M30T über eine 48MP 1/2" CMOS-Sensor-Zoomkamera mit 16-fachem optischem und 200-fachem digitalem Zoom, eine 12MP-Weitwinkelkamera, einen Laser-Entfernungsmesser mit einem Erfassungsbereich von 3-1200m und eine radiometrische Wärmekamera mit 640×512 px für Nachtsicht. Neben dem Wärmesensor wurde die FPV-Kamera des M30T für schwache Lichtverhältnisse optimiert - eine Funktion, die es einfacher macht, nachts sicher zu fliegen, ohne sich Sorgen zu machen, bei einer Such- und Rettungsaktion gegen einen Hügel zu prallen.

 

M30 FPV Night FlightBeachten Sie die untere rechte Ecke dieses GIFs. Sie können sehen, wie dunkel die Bedingungen sind, wenn sie durch die 48MP-Zoom-Kamera des M30T betrachtet werden. Aber durch die FPV-Kamera der M30T können Sie den Horizont und potenzielle Hindernisse deutlich erkennen.  

Was Sie über das Fliegen von Nachtsichtdrohnen wissen müssen

Anti-collision lighting for DJI night vision dronesAntikollisionsbeleuchtung für DJI-Nachtsichtdrohnen

M2EA Beacon

Mavic 2 Enterprise Advanced: Das M2EA Beacon-Zubehör zeigt die Position des Fluggeräts bei Nacht an, um die Vorschriften für Nachtflüge zu erfüllen.

Matrice 300 RTK: Vorinstallierte Sicherheitsbeacons an der Ober- und Unterseite der Drohne ermöglichen die Identifizierung des Fluggeräts bei Nacht oder bei schlechten Lichtverhältnissen.

Matrice 30T: Eingebaute Sicherheitsbeacons helfen, die Drohne während des Fluges zu identifizieren, und Zusatzlichter ermöglichen dem Vision Positioning System eine noch höhere Genauigkeit bei Nachteinsätzen.

Flug in Gebieten mit Flugbeschränkungen

Obwohl es völlig legal ist, eine Drohne nachts zu fliegen, sind für den nächtlichen Betrieb im begrenzten Luftraum unter 400 Fuß weiterhin Luftraumgenehmigungen erforderlich. Diese können nahezu in Echtzeit über von der FAA zugelassene Anbieter von LAANC-Diensten (Low Altitude Authorization and Notification Capability) eingeholt werden.

Die regulären GEO-Zonen- und FlySafe-Beschränkungen gelten weiterhin. Wenn Sie eine GEO-Zone freischalten müssen, finden Sie hier eine Schritt-für-Schritt-Anleitung.

Sicherheitstipps für nächtliche Drohneneinsätze

Unabhängig davon, wie viele Flugstunden Sie bereits absolviert haben, ist es immer ratsam, die Sicherheitstipps für Drohnen zu befolgen, um Missgeschicke zu vermeiden.

  • Führen Sie eine Checkliste vor dem Flug und befolgen Sie diese gründlich. Es mag zwar spannend sein, das Flugzeug so schnell wie möglich in die Luft zu bringen, aber bei Nachtflügen ist es noch wichtiger, sicherzustellen, dass das GPS-Signal stark ist und die RTH-Einstellungen (Return to Home) korrekt sind.
  • Beobachten Sie die Drohne 5 bis 10 Grad außermittig, um eventuelle tote Winkel in der Nacht auszugleichen. Da die Einhaltung der Sichtlinie (VLOS) in der Nacht schwieriger ist, können Sie auch einen Beobachter zur Unterstützung einladen.
  • Wenn Sie mit dem Gebiet, in dem Sie fliegen werden, nicht vertraut sind, sollten Sie sich den Ort in der Satellitenansicht von Google Maps ansehen, um ein besseres Verständnis der Topografie zu erhalten.
  • Sie können auch höher fliegen, um möglichen Hindernissen wie Bäumen und Stromleitungen zu vermeiden.
  • Landen Sie Ihre Drohne sofort, wenn Sie ihre Position relativ zu einem anderen Luftfahrzeug nicht feststellen können.
  • Verwenden Sie einen Landeplatz und beleuchten Sie ihn, damit Sie ihn nicht aus den Augen verlieren.
  • Seien Sie vorsichtig mit den Grenzen Ihrer Geräte und prüfen Sie die Wettervorhersage, um sicherzustellen, dass das Wetter für Drohnenflüge geeignet ist.

M300 + H20N Flying 3

Wofür werden Nachtsichtdrohnen eingesetzt?

Es gibt einige Situationen, in denen Drohnen unter schlechten bis gar keinen sichtbaren Lichtverhältnissen fliegen möchten.

Such- und Rettungsdienst

Der Beitrag von Nachtsichtdrohnen bei Such- und Rettungsdienst kann gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Die Wärmesignatur eines in Not geratenen Menschen zu erkennen, kann den entscheidenden Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen. Die Durchführung von Rettungseinsätzen in tiefen Wäldern oder nach Naturkatastrophen wie einem Lawinenunglück ist schwierig. Drohnen mit Nachtsichtkameras können helfen, Opfer und Rettungskräfte gleichermaßen genau zu verfolgen.

BOS / Polizei

Polizisten werden nachts zu vielen verschiedenen Arten von Vorfällen gerufen. Diese können von der Unterstützung hilfsbedürftiger Personen bis hin zum Umgang mit schwerer und organisierter Kriminalität reichen. Wenn es darauf ankommt, das Risiko für die Öffentlichkeit und die Zielperson zu minimieren und gleichzeitig die Sicherheit der Polizisten zu maximieren, können Nachtsichtdrohnen eingesetzt werden, um Informationen über die Situation zu sammeln und die Bewegungen eines Verdächtigen auch bei völliger Dunkelheit zu verfolgen.

 

Notfallmaßnahmen

Wärmebildkameras und Sternenlichtsensoren sind unverzichtbare Hilfsmittel zur Erkennung von Gefahren, wenn Gefahrgut- oder Nothilfeteams schnell und sicher durch dunkle und unvorhersehbare Gebiete navigieren müssen. Von der Aufdeckung gewalttätiger chemischer Gefahren an scheinbar harmlosen Orten bis hin zur Kontrolle von Waldbränden, selbst wenn die Sonne untergeht und Hubschraubereinsätze unterbrochen werden müssen - Nachtsichtdrohnen haben sich zu einem Kraftmultiplikator entwickelt, der für die Sicherheit der Einsatzkräfte sorgt und es ihnen ermöglicht, bei jedem Einsatz mehr zu erreichen.

Sicherheitsüberwachungen und Notfallinspektionen

Große Industriestandorte und andere Gebiete von strategischer Bedeutung können durch die nächtliche Überwachung mit Drohnen eine zusätzliche Sicherheitsschicht erhalten. Und im Falle eines Notfalls, z. B. eines Stromausfalls, können die Mitarbeiter schnell die Veränderungen der Wärmesignaturen verschiedener Komponenten untersuchen und herausfinden, wo sich die defekte Einheit befindet. Viele Arten von Industrie- und Baustelleninspektionen können mit Hilfe von Nachtsichtdrohnen auch bei Nacht durchgeführt werden.

Überwachung und Management von Wildtieren

Wärmebildsensoren sind eine der effektivsten Methoden zur Lokalisierung von Tieren - sei es bei der Zählung von Wildtieren, der Kartierung von Lebensräumen, der Verhaltensbeobachtung oder bei der medizinischen Versorgung nach einem Waldbrand. Außerdem können mit Nachtsichtdrohnen Wilderer sowohl bei Tag als auch bei Nacht aufgespürt werden. In Kenia beispielsweise haben Drohnen dazu beigetragen, die Zahl der illegal getöteten Elefanten drastisch zu senken. Dabei wurden über 300 Wilderer verhaftet und mehr als 1 000 kg Elfenbein beschlagnahmt.

Schlussfolgerung

Auch wenn sich Notfälle nicht vermeiden lassen, können Nachtsichtdrohnen Ersthelfer, Strafverfolgungsbehörden, Inspektionsteams und Naturschutzteams mit neuer Klarheit ausstatten, damit sie rund um die Uhr Einsätze durchführen können. Selbst in den dunkelsten Nächten können Drohnen mit Nachtsichtfunktionen nach Lebenszeichen suchen, das allgemeine Situationsbewusstsein verbessern und die Einsatzkräfte in die Lage versetzen, wichtige Entscheidungen schneller zu treffen.

DJI-Drohnen sind speziell für anspruchsvolle Nachteinsätze entwickelt worden. Entdecken Sie noch heute die richtige Drohne für Ihren Einsatz.

 

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Tags: Öffentliche Sicherheit

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Ishveena Singh
Über den Autor Ishveena Singh

Ishveena Singh (she/her) is a multi-platform journalist and writer whose articles on drones and geospatial technologies have appeared in Geospatial World, GeoConnexion, MapScaping, Fluid Handling International, Women Who Drone, Geoawesomeness, and many other publications. Currently, she contributes regular news, case studies, and feature pieces to DroneDJ.com.

Before turning to the world of drones, Ishveena spent nearly a decade writing and editing for newspapers and media websites including The Times of India, Microsoft’s MSN News, Miami Herald International, and Daily Post India.

Ishveena has been named as one of the 50 Rising Stars of the geospatial industry by Geospatial Media and Communications, the creators of Geospatial World Forum and GeoBuiz Summit.

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