Bildverarbeitung Cockpit-Panorama für alle Fluggäste

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Flugreisende können bald einen umfassenden Blick auf die Landschaft unter ihnen genießen ~ praktisch wie aus Pilotensicht. Für die bessere Aussicht und mehr Sicherheit sorgt ein Start-up mit Komponenten des Bildverarbeitungsspezialisten Framos.

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Damit Flugreisende solch eine Aussicht genießen können, werden hochauflösende Videos von Außenkameras auf die Monitore im Inneren übertragen.
Damit Flugreisende solch eine Aussicht genießen können, werden hochauflösende Videos von Außenkameras auf die Monitore im Inneren übertragen.
(Bild: Otonomy Aviation)

Wow, was für ein Rundblick! Gleichzeitig hat die Rangelei um einen begehrten Fensterplatz im Flugzeug ein Ende. Denn jetzt kann jeder Passagier sehen, was man während des Fluges auch aus dem Cockpit sieht. Die Idee, Fluggäste mit atemberaubendem Cockpit-Panorama zu versorgen, hatte das französische Start-up Otonomy Aviation. Die externe High-Definition-Kamera des Technologie-Pioniers kommt aktuell in Business-Jets zum Einsatz.

Sie hat als Herzstück einige Bauteile, die vom deutschen Bildverarbeitungs-Experten Framos kommen. Das gesamte Kamerasystem muss auch extreme Temperaturen aushalten können, weshalb nur robuste und hochverlässliche Produkte in Frage kommen, um eine hohe Qualität zu erreichen und den strengen Luftfahrtregularien rund um Hardware im Flugzeug zu genügen. So können die Fluggäste sich detaillierte Landschaftsaufnahmen in HD anschauen, die eine Außenkamera aufnimmt und auf die Screens im Flugzeug und bald auch an mobile Endgeräte überträgt.

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Der Kamera-Spezialist hat seinen Sitz im französischen Bordeaux. Rund 15 Mitarbeiter sind für das junge Unternehmen tätig. Otonomy Aviation besetzt eine echte Marktnische: Die Kundenliste gleicht dem Who-is-who der Flugzeughersteller: Airbus, Gulfstream, Dassault, bald kommt Boing dazu.

Eine Idee lernt fliegen

Guillaume Daudon gründete das Unternehmen im Jahr 2007 und entwickelte den ersten Prototyp seiner Überwachungskamera. Das Fundraising stand 2009, dann folgten 3 Jahre technische Entwicklung. Seit 2012 ist das Produkt auf dem Markt, für den weiteren Ausbau des Start-ups kommen vom Venture-Capital-Geber Oseo zusätzliche Mittel. 2014 erreichte Otonomy einen Jahresumsatz von 2 Mio. Dollar. Bisher gehörten zur Zielgruppe nur private oder corporate Business-Jet-Halter, doch das soll sich im nächsten Ausbauschritt mit der Industrialisierung des Produkts ändern. Künftig könnten auch die Reisenden auf Linienflügen in den Genuss der neuen Technologie kommen. „Alles wird mobil. Deshalb soll demnächst die Darstellung der Kamerabilder nicht nur über verdrahtete und kabellose Bildschirme im Flugzeug erfolgen, sondern auch über andere mobile Geräte wie das iPad“, sagt Daudon. Die Bullaugen lassen nur eine sehr begrenzte Aussicht zu, und was könnte beim Fliegen besser unterhalten als ein umfassenderer Blick auf die Landschaft, praktisch aus Pilotensicht?

Strenge Regularien und widrige Außenbedingungen in der Luftfahrt

Aufgrund der Vielzahl an Regularien in der Luftfahrtindustrie ist das Konzept alles andere als einfach umsetzbar. Ein Beispiel sind die strengen EMI-Anforderungen (Electromagnetic Interference) an die Radiofrequenz-Nutzung im Flugzeug. Daneben stellten vor allem die Außenkamera und deren Einzelkomponenten die Entwickler vor Herausforderungen. Extreme Temperaturschwankungen zwischen 50 und -50 °C verlangen dem Equipment einiges ab. Gut, dass die Framos-Bauteile den rauen Umweltbedingungen und den strengen Regularien standhalten.

Sensoren und Objektive, die was aushalten

Dazu gehören ein 5 Megapixel Spezialsensor und die Sunex-Objektive DSL949 und DSL213, um HD-Qualität zu erzeugen. „Besonders wichtig war uns die Qualität der Linse und die Vielseitigkeit des Produkts“, bemerkt Daudon. Mit beidem liegt das Unternehmen aus Bordeaux richtig: „Der Sensor besticht durch seine hohe Auflösung, HD-Fähigkeit und große Zuverlässigkeit. Mit Low Light- und Low Dark Current-Features ist er insbesondere für Anwendungen unter schwierigen Lichtverhältnissen ausgelegt und reduziert per automatischer Schwarz-Level-Kalibration das Bildrauschen“, erklärt Emmanuel Maridor, Managing Director von Framos Frankreich.

Und ein ebenfalls von Framos gewähltes Sunex-Objektiv wurde beispielsweise von Airbus Defense and Space erworben, um im Dezember 2014 als Teil des „Fruit Fly Lab“ vom Ames Research Center der NASA eine Reise ins All anzutreten – dort kann es immerhin bis zu -272 °C kalt werden. „Zudem soll im Falle von Otonomy trotz widriger Außen- und Wetterbedingungen ein klares Bild geliefert werden, unabhängig von Regen, Nebel und Eis“, erklärt der Gründer.

Auch ein Blick auf mehr Sicherheit

Doch Entertainment ist nicht alles, was das Kamerasystem kann. Zwar wird die Lösung schon genutzt, um am Boden beim Ein- und Aussteigen die Sicherheit zu erhöhen und visualisiert zu bekommen, wie das Fahrwerk ein- und ausgefahren wird. In Zukunft will Otonomy jedoch einen größeren Schwerpunkt auf das Thema Security legen. Das bringt neue Anforderungen mit – beispielsweise eine höhere Kameraauflösung und einen erweiterten Wellenlängenbereich für Nachtsicht. Zudem müssen dann die Aufnahmen gespeichert werden, um im Problemfall Aufschluss geben zu können.

Compliance ist Trumpf

Aufgrund der Regularien ist es nicht möglich, vorgefertigte Kameras zu nutzen, denn selbst der Entwicklungsprozess muss im Luftfahrtbereich auf sehr spezifische Art dokumentiert werden. Gleiches gilt für die Dokumentation der Schnittstelle zwischen Kamera und Computer. Deshalb hat das französische Unternehmen, das nach EN9100 und den europäischen Standards EASA 21g und 145 zertifiziert ist, mit Komponenten von Framos seine ganz eigene Kameralösung entwickelt, zu der auch ein PC gehört. Um die Freigabe einzuholen, musste sich die Lösung Hardware-seitig auch dem Standard DO-160 (Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment) von RTCA stellen.

Für Technik-Pionier Guillaume Daudon stand bei seiner Entscheidung neben der hohen Qualität im Vordergrund, dass er einen verlässlichen Partner mit einfachen Bestellprozessen und einer hohen Produktverfügbarkeit an der Seite hat. Er schätzt die unkomplizierte Zusammenarbeit: „Es ist von Vorteil, dass wir Off-the-Shelf-Bauteile nutzen können, die nicht extra für uns entwickelt werden mussten. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die Kunden mit der erreichten Bildqualität sehr zufrieden sind und dass der Austausch zwischen Linse und Ethernet-Output-Signal exzellent funktioniert“, resümiert der Otonomy-Chef.

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