Proposal 6: Geofencing and Identification

To prevent unintended flight outside safe areas and to increase compliance to applicable regulations, it is proposed to mandate geofencing and identification for certain drones and operation areas.

Geofencing macht durchaus Sinn, beispielsweise um unwissende Piloten davon abzuhalten in den Luftraum eines Flughafens einzudringen. In Sachen Identifizierung der Drohne frage ich mich allerdings wie weit diese gehen soll. Sprich ab wann muss eine Drohne identifizierbar sein (Kategorie, Einsatz), wie soll diese Identifizierung erfolgen (ID-Signal von der Drohne aus) und muss man sich dann auch in ein zentrales, europäisches Drohnen-Register eintragen lassen (Datenschutz)?

Die in Riga diskutierten Identifikationsvarianten sind sehr unterschiedlich (Dänemark führte dieses Thema). Das geht von RFID (also sehr kurze Reichweite und quasi nur Identifizierung wenn das Ding gelandet ist) bis zu GSM…

Gemäss Proposal 16 wird die Identifikation nur verlangt, wenn man in der “limited-drone zone” fliegen will.

Sowohl Geofencing wie Identifikation machen Sinn. Die Schwierigkeit liegt in deren Lösung.

Zu Geofencing: Ein einfaches Geofencing zu festen Flugverbotszonen auf dem Flugrechner zu implementieren ist ein erster Schritt. Hier stellen sich die Fragen, wie die Flugverbotszonen definiert und aktualisiert werden und wie Ausnahmen für Operatoren mit Ausnahmegenehmigungen gelöst werden. Ein dynamisches Geofencing zu kurzfristigen Flugverbotszonen (z.B. via Notam oder gar lokal bei einer Unfallstelle) ist eine weitere Fragestellung. Wenn ein Geofencing sicher sein soll, darf es nicht auf dem Flugrechner implementiert werden, sondern muss ein unabhängiges System sein. Denn wenn der Flugrechner spinnt und die Drohne irgendwohin abdriftet (z.B. aufgrund falscher Positionsdaten), würde genau in diesem Moment auch das Geofencing nicht.korrekt funktionieren.

Zur Identifikation: Wir haben neben den erwähnten funkbasierten Methoden (RFID, WiFi, GSM) auch an eine optische Lösung mit einem Strobe (z.B. mit einem bestimmten Blinkmuster) gedacht. Das ist für jeden Passanten von fern von blossem Auge einsehbar und kann zur Akzeptanz von legalen Drohnenoperationen beitragen. Der Nachteil ist die geringe Fälschungssicherheit. Als grundsätzliches Vorbild denken wir an Autonummern, womit jedes Fahrzeug identifiziert wird. Leider lässt sich eine Autonummer schlecht auf einer Drohne montieren, aber eine kleine (einigermassen fälschungssichere) Plakette wäre auch schon was. Mit Flarm oder Tranponder lässt sich eine Identifikation ebenfalls lösen, setzt aber einen entsprechenden Empfänger seitens der interessierten Person am Boden voraus.

Zudem stellt sich die Frage der Behandlung der normalen Modellflugzeuge. Die meisten haben weder einen Flugcontroller, Autopiloten noch GPS, Baro oder andere Navigationsmittel drauf, die ein Geofencing erlauben würden. Dennoch sollen sie nicht in Flugverbotszonen fliegen. Soll gefordert werden, dass ein Modellflugzeug, sobald es ein einen Flugcontroller und Navigationsmittel drauf hat, als Drohne gilt und das Geo-Fencing implementieren muss? Sind die Modellflieger, die das GPS einzig zur Geschwindigkeitsmessung und den Baro einzig als Vario nutzen davon ausgeschlossen? Aber ein Modellflieger, der eine RTH Funktion nutzt, muss das Geo-Fencing implementieren? Nicht ganz einfach abzugrenzen.

Identifizierung finde ich sinnvoll, aktuell haben ja viele Kopter nicht mal ein Namensschild (muss mich selbst an der Nase nehmen). Würde das dann für alle Kategorien gelten? Wer führt die Registrierung durch und wer pflegt diese Daten?

Geofencing macht aus meiner Sicht z.B. um Flughäfen Sinn, jedoch was ist mit Ausnahmen welche bewilligt werden, wer führt und pflegt diese Datenbanken? Problem sieht man z.T. bei DJI Drohnen welche dann in der Nähe von stillgelegten Flugfeldern nicht mehr fliegen etc. Dazu müsste dies sehr dynamisch sein, damit es wirkungsvoll ist und zB DABS mit einschliessen. Aktuell lässt sich das zum Teil mit sehr einfachen Mitteln umgehen. Was ist mit Kategorien ohne Positionserfassung (GPS / GLONASS)? Ich denke ein System (z.B. ähnlich FLARM, also mindestens Übermittlung der eigenen Position und Identifikation) welches allfällige Verletzungen erfasst inkl identifikation des Piloten und Sanktion bei Verstössen wäre auch möglich und wohl praktikabler.

Bezüglich Geofencing bin ich mit @RetoB nicht ganz einverstanden. Das dynamische Geofencing definiert die EASA als noch dynamischer, nämlich als Zone um einen Heli die mit diesem mitwandert. Geofence gemäss DABS oder NOTAM sind statische aber tagesaktuelle Geofence. Bis zu diesem Level könnten wir als Verband das als Service anbieten und unsere Map auf gewisse Stunden aktualisieren. Doch das ist mit personellem Aufwand und somit Lohnkosten verbunden… Wie die dann in den Flugrechner kommen, gehört zur Flugvorbereitung des Drohnisten. Erst wenn es einen Industriestandard für den Datenaustausch gibt, könnte man von einer Pushfunktion träumen.
Zudem muss das Geofencing nicht auf einem zweiten Flugrechner sein. Das verteuert die Drohne unnötig. In der Fliegerei (oder zumindest beim BAZL bezüglich GALLO) gilt das Credo, dass nur eine Funktion ausfallen kann. Das heisst, wenn der Flugrechner spinnt, steht zumindest noch der DataLink. Und dann genügt eine Funktion, die über den DataLink den Flug terminieren kann. Aber Achtung, das ist für eine Specific Operation. Für eine Open Category würde ich allenfalls weniger weit gehen.

Nach mir müsste die Plakette nicht fälschungssicher sein. Sie muss lediglich die Registernummer enthalten und sollte aber einem Lipbrand widerstehen. Mit der Registrierung würde ich Bilder der Drohne verknüpfen sowie den Halter. Und wenn bei einem Vorfall etwas nicht zusammenpasst ist die Registrierung gefälscht.

Modelle und Drohnen ohne Lagestabilisierung dürften ohne Geofence auskommen. Denn die können ohne Steuerung sich nicht mehr lange in der Luft halten. Das wäre das Kriterium. Denn der Geofence soll einen Flyaway verhindern und somit das Mid-Air Collision Risk senken.

Übrigens, für VLOS mag RTH eine gute Funktion sein. Für BVLOS bin ich der Meinung, ist RTH keine Option. Wenn hier der Flug ausser Kontrolle gerät, muss dieser terminiert werden.

Bezüglich statischem und dynamischem Geofencing sind wir einer Meinung.

Bezüglich zweitem Flugrechner müssten wir wohl zwischen VLOS und BVLOS unterscheiden. In VLOS - worauf sich das Proposal 6 bezieht - bin ich einverstanden, da sieht man, wenn der Flugrechner spinnt und kann die Drohne manuell zurückholen oder den Flug terminieren. In BVLOS allerdings - also in der “specific” Kategorie - besteht die Gefahr, dass weder der Flugrechner noch der Operator merkt, dass er vom Kurs abkommt. Zum Beispiel wenn wie erwähnt die gemessenen resp. gerechneten Positionsdaten nicht der Wirklichkeit entsprechen. Das ist ein Single Point of Failure. In diesem Fall hilft ein separates Geofence System unter der Voraussetzung, dass dieses verschieden genug ist, nicht genau zur gleichen Zeit die gleichen falschen Positionsdaten zu messen resp. rechnen. Aus diesem Grund fordern zum Beispiel die anerkannten Drohnenexperten in Australien beim BVLOS Outback Challenge ein separates Geofence Flight Termination System.

Bezüglich Plakette sind wir grundsätzlich einer Meinung. Wenn sie einigermassen fälschungssicher ist, kann eine erste rudimentäre Kontrolle bereits gemacht werden ohne sich mit der Bild- und Halter-Datenbank verbinden zu müssen.

Die Funktion der Lagestabilisierung könnte ein Kriterium sein, das ein Geofence Obligatorium nach sich zieht. Auch bezüglich dieses Kriteriums besteht allerdings Klärungsbedarf. Gilt es bereits, wenn ein Modellflieger zur Stabiliserung seines Fliegers einen Gyro um eine Achse einbaut? Oder erst ab zwei Achsen? Oder drei? Oder erst ab einem integrierten Flugstabiliserungssystem? Gilt eine solche Regel nur für neu verkaufte Systeme oder müssen bereits im Einsatz stehende nachgerüstet werden? Wenn das geklärt ist, könnte ein Ansatz in die Richtung Sinn machen und wir können der EASA dies vorschlagen. Den aktuellen Vorschlag der EASA verstehe ich so, dass alle Modelle ab 1kg einen Geofence haben müssen. Dies scheint mir nicht zielführend und unrealistisch und sollten wir zu korrigieren versuchen.

In welchen Fällen eine RTH Funktion Sinn macht, will ich an dieser Stelle offen lassen, weil das nicht direkt mit dem Proposal 6 zu tun hat.

Wenn die Navigation des Piloten auf Basis des Kamerabilds als Geofence-System bezeichnet wird, bin ich mit dir einverstanden.

Bezüglich Lagestabilisierung würde ich sagen, dass dies ab der Stabilisierung der Rollachse zutrifft. Wenn jemand nur die Pitchachse stabilisiert und Roll nicht, sehe ich gerade den Nutzen nicht. Und bei Yaw-Only noch weniger.

Das bedeutet aber auch, dass alle Multicopter davon betroffen sind.

Mein Vorschlag zur Registrierung sieht so aus:
Ein zentrales Register erschaffen, in welchem man sich mit folgenden Kenndaten pro Drohne registrieren kann: Typ, Halter, Pilot, Autorisierungen, Bild.
Dazu gibt’s ein Web-Interface sowie ein API und eine Mobile-App wäre schön.
Bei einem Flug-Einsatz vermerke ich die Einsatz-Parameter (Datum/Zeit, Koordinaten, Bemerkungen usw.) via Web-Interface/App resp. die Control Station Software kann das vielleicht jrgendwann selbst via API. Es würde also In der Verantwortung des Piloten liegen, seine Einsätze selbst zu registrieren.
Der Read-Zugriff wäre generell offen, so können Behörden schauen, wer wo flog.
Eine fälschungssichere Plakette ist meines Erachtens nicht erforderlich.
Für die Open-Klasse schlage ich die Identifikation als “freiwillig” vor (kontrolliert ja niemand), für specific und certified als obligatorisch.

Bezüglich Geofencing denke ich, dass eine sehr allgemeine Formulierung welche Raum lässt für zukünftige Konkretisierungen geeignet ist. Damit sind Hersteller und Operatoren frei, Systeme zu entwickeln von welchen wir heute vielleicht noch gar nicht träumen. Wichtig ist nicht das “wie” sondern das “was”: Ein UAV (ob fixed Wing oder Rotary, 2 oder 3-Achs stabilisiert, VLOS oder BVLOS) darf nicht in eine gewisse Zone einfliegen. Dazu sind verschiedenste technische Ansätze vorstellbar, welche alle unter das Thema Geofencing fallen.

Einerseits habe wir sobald Bildmaterial erstellt wird entsprechende Datenschutzauflagen und dann sollen wir uns zum gläsernen Piloten machen wo jeder sehen kann wo wir gerade sind?
Nein das kann es nun wirklich nicht sein.
Wenn so was wie Geofence eingeführt wird wird das riesige Probleme mit sich bringen. So habe ich selber schon miterlebt wie jemande sein DJI Phantom nicht starten konnte obwohl nach aktueller Rechstlage der Abstand zum Kloten gross genug gewesen wäre.
Ich will damit nur sagen das bei allem was an Vorschriften so angedacht wird man nicht ausser acht lassen darf ob diese auch tatsächlich “vernünftig (wirtschaftlich tragbar)” umgesetzt werden können oder ob sich daraus ein faktisches Flugverbot ergibt.

Bin gespannt, ob das BAZL FPV Navigation als Geofence-System anerkennt. Aus eigener Erfahrung weiss ich, dass FPV Navigation ohne GPS Unterstützung ziemlich anspruchsvoll ist.

Irgendwie überzeugt das Kriterium der Lagestabilisierung nicht richtig zur Festlegung des Geofence Obligatoriums. Viele klassische Flugzeuge würden an ehesten um die Rollachse stabilisiert. Viele Nurflügler eher um die Nickachse. Aerodynamisch stabile Flugzeuge brauchen gar keine elektronische Stabilisierung. Zudem soll nicht nur der Fall des Fly-aways abgefangen werden, sondern vielleicht fast wichtiger ein Start in einer Flugverbotszone verhindert werden.

Wahrscheinlich ist es zielführender offen zu fordern, z.B. “Verfügt ein Flugzeug über die grundlegenden Mittel zur Implementierung eines Geofences, so ist ein solcher zu implementieren. Als grundlegende Mittel sind insbesondere ein Flugcontroller verbunden mit zugehörigen Navigationsmittel (z.B. GPS oder Baro) gemeint. Diese sind so auszulegen, z.B. bezüglich Speicherkapazität, Rechenleistung und Schnittstellen, dass ein Geofence implementiert werden kann.”