Während einer Skitour in den Dolomiten zu Beginn des Jahres 2017 erreicht Ralph Ciech die Produktidee zur Entwicklung einer LiDAR-Distanzmesstechnik für Helikopter und Flugdrohnen.

Eine Rettungsaktion bei dem ein Helikopter die Felswand mit den Rotorblättern berührt hat entstand ein Sachschaden von 500.000 bis 1.000.000€ je nach Modell der Maschine. Viel grösser ist der Schaden an Personen da die Rettung abgebrochen werden musste.

Diese Art von Unfälle sind kein Einzelfall und die zu rettenden oder evakuierten Personen können nicht zeitnah in Sicherheit gebracht werden. In den meisten Fällen sind solche Unfälle tödlich und mit enormen Sachschaden verbunden.

In naher Zukunft sind Konflikte zwischen Drohnen und Helikopter nicht auszuschließen, hier herrscht dringend Handlungsbedarf um die Sicherheitslücke schließen zu können.

FDC-System wurde im Mai 2018 gegründet, unser Ziel ist es ein Produkt auf den Markt zu bringen dass Helikopter-Piloten bei Flugmanöver unterstützt und zugleich die Entwicklung einer Software namens CAMS die den steigenden Drohnenverkehr koordinieren soll. Unsere Vision ist die Etablierung eines digitalen Fluglotsen der das autonome Fliegen mit absoluter Sicherheit garantieren kann.

Rettungspiloten haben uns zugesichert, dass ein Überwachungssystem der Rotorblätter und der Schutz vor Drohnen ein absolut wichtiges und nützliches System ist. Das FDC-System Gerät wird ein Baukit das zahlreiche SAR Dienste nachrüsten werden, dies hat zur Folge dass FDC-System bereits Ende 2020 das breakeven erreichen kann. Der 2. Schritt ist der digitale Fluglotse CAMS der die Möglichkeit bietet alle vorhandenen FDC-System Geräte, mittels IoT, zu vernetzen. Drohnen werden mittels Software-Update ebenfalls mit CAMS kommunizieren und kollisionsfrei fliegen können.CAMS (Centralized Aerospace Management System) verhindert unbefugtes eindringen in Sperrbereiche wie z.B. Flughäfen, Sicherheitsbereich, Veranstaltungen usw…

In Kooperation mit starken Partner wie ESA-BIS, AIRBUS, TUM und DLR wird FDC-System und CAMS die Sicherheit im Luftraum erreichen.

LIDAR

• Hi-Res 3D Flash LIDAR-Sensortechnologie
• Blickwinkel Lidar: 27° x 12°
• Lidar-Erkennungsbereich bis zu 20 m
• Temperaturbereich: -40 °C bis +85 °C
• Gewicht: 250 g
• Verlustleistung: typ. 6,5 W

RADAR

• Abmessungen: 70 x 60 x 30 mm
• Gewicht: 190 g
•  Blickwinkel: ± 25° (36m) ± 42° (12m)
• Temperaturbereich: -40 °C bis +85 °C

Video

• Imager-Größe: 1.280 x 960 Pixel
• Field of View: Horizontal 50°Vertikal 28°
• Auflösung :25 Pixel/° 30 Bilder/Sekunde
• 3D-Messreichweite: ~55 m
• Betriebstemperatur -40…+85 °C
• Abmessungen (L x B x H) 160 x 60 x 32 mm

Das System besteht aus einer Mehrzahl an Systemen die eine lückenlose Erfassung aller Hindernisse garantieren kann.

Ähnlich wie bei Distanzsensoren von PKWs besteht das FDC-System in einem 360°-3D-Laserscanner und weiterer Sensorik die für Helikopter und Drohnen eingesetzt werden können. LiDAR-Lasermessinstrumente finden bei PKWs immer häufiger Anwendung im Bereich Sicherheit und bieten Schutz von Kollisionen. Messsensoren erfassen den Abstand eines Flugobjektes zu einem Hindernis, sobald Kollisionsgefahr entsteht warnt das System mittels Audio/Video-Signal den Piloten oder steuert autonom.

Das Produkt besteht aus 2 baugleichen Einheiten die für die komplette Überwachung der Rotorblätter und des Heckrotors eingesetzt werden. Das Signal wird dem Piloten akustisch übermittelt. Bei Annäherung an das Hindernis erhöht sich die Frequenz und die Lautstärke. Die Lautstärke wir bei längerem bestehen des Hindernisses abgesenkt um somit den Piloten nicht abzulenken. Bei Änderung der Distanz oder einem weiteren Hindernis erhöht sich die Lautstärke erneut.

FDC-System wird mit Mobilfunk 4G Lte/5G, IoT (Internet of Thing) und Galileo Satellitenempfang ausgestattet, somit kann ein zentraler Rechner CAMS (Centralized Aerospace Management System) den Luftraum Managen und Kollisionen verhindern.

Das zentrale Leitsystem von FDC-System Namens CAMS (Centralized Aerospace Management System) kann den steigenden Flugverkehr im Bereich der Drohnenflüge eine zusätzliche Sicherheit bieten und in Zukunft Luftstraßen optimal und energieeffizient koordinieren.

Ziel der FDC-System ist es ein kostengünstiges System an eine breite Masse von Nutzern zur verkaufen. Jedes FDC-System Gerät wird mit einer e-SIM ausgestattet sein und Teil der IoT (Internet of Things) Infrastruktur sein. Nach aktuellen Marktstudien und Prognosen kann das Marktpotenzial auf bis zu 2,51 Mrd. Euro geschätzt werden. (Hubschrauber, bemannte und unbemannte Drohnen).

CAMS (Centralized Aerospace Management System) wir der Digitale Fluglotse der unmittelbaren Zukunft werden. Der zentrale Server wird den Luftraum unterteilen und jedem Flugobjekt die schnellste, effizienteste und sicherste Flugroute für den definierten Zeitraum des Flugs zuweisen.

SAR (search and rescue) werde Priorität über den Luftraum haben und sämtlichen Drohnenverkehr übersteuern können. Die Anmeldung am System CAMS wird für Drohnenhersteller einen enormen Zuwachs an Sicherheit bieten und zur Regelung des Betriebs von unbemannten Fluggeräten beitragen.

Luftrechtlichen Regelungen können in CAMS aufgenommen werden und somit Sperrgebiete wie Naturschutzgebiete, Menschensammlungen, Militärzonen, Private Areale usw…, berücksichtigt werden.

Funktionsbeschreibung CAMS

Vor dem Start von unbemannten und bemannten Fluggeräten, z.B. Lieferservice von Amazon, DHL und bemannten Taxidrohnen, muss sich das Gerät am Server CAMS online über LTE/5G anmelden und wichtige Angaben wie Start und Ziel, Kategorie, Besitzer, Wartungsstatus usw. übermitteln. Unmittelbar nach der Übermittlung der relevanten Daten erhält das Flugobjekt ein Datenpaket über LTE/5G zurück, welches Informationen über Flugroute, Sperrgebiete, Hindernissen, Wetter und Effizienz beinhaltet. Der Server CAMS berechnet die beste Flugroute für alle Teilnehmer, koordiniert und übermittelt diese. Kollisionen mit anderen Fluggeräten können jetzt zu 100% vermieden werden.

Das Luftfahrt-Bundesamt (LBA) kann Lizenzen für Nutzer verwalten und behält somit den Überblick aller Fluggeräte.

Funktionsbeschreibung von CAMS

[A] Luftraum-Daten

• Galileo-Satellit ¹: Geopositionierung, Navigation, SAR;
• Wettersatellit: Wetterbedingungen auf dem Flugkorridor;
• Geosatellit: aktuelle Bedingungen der Erdoberfläche unter Flugkorridor (z.B. Schneebedingungen, natürliche Hindernisse, Katastrophen, Brände, etc.)

[B] Flugobjektdaten

• Geo-Positionierung: Geokoordinaten von Start u. Ziel, aktuelle Position des eigenen Flugobjekts, aktuelle Position naher Flugobjekte;
• Daten Flugobjekt: Objekt-ID, Benutzer-ID, Gewicht, Fluggeschwindigkeit, Reichweite, etc.;

[C] Land-Daten

• Katastrophenschutz: Naturkatastrophen, Gefahrenzonen, aktuelle Feuerwehrdaten;
• Öffentlich geschützter Luftraum: Flughäfen, aus militärischen Gründen gesperrter Luftraum;
• Öffentliche Sicherheit (Polizei / Militär): gesellschaftliche Großveranstaltungen (z.B. Sport, Musik, Demos, Festivals, etc.), Fahndungsaktionen, bewaffnete Konflikte, etc.;
• Ökologische Schutzgebiete: Lebensräume geschützter Tiere, Naturschutzgebiete, etc.;
• Privat geschützter Luftraum: Wohngebiete, weiterer privat geschützter Luftraum

[D] CAMS (Centralized Aerospace Management System)

• CAMS empfängt Datenpaket von Flugobjekt anhand Mobilfunk
• CAMS berechnet die optimale Flugroute und übermittelt diese anhand Mobilfunks an die entsprechenden Flugobjekte.
• Erst jetzt hat das Fluggerät die 100%ige Sicherheit Kollisionsfrei das Ziel zu erreichen und erhält somit die Berechtigung zum Starten.
• Als Backup für das Mobilfunknetz dient das MEOSAR-Systems

Das Alleinstellungsmerkmal („USP“) der FDC-Technologie muss in der Kombination bzw. Integration der LiDAR, Radar und Video -Messtechnik mit Fluginformationssystemen gesucht und gefunden werden. Die Lösung von FDC ist ein kostengünstiges „modulares Technologie-Kit“ mit wesentlich mehr Funktionen und Anwendungsmöglichkeiten als die Sensorik der Mitbewerber. Dieses Kit kann nach entsprechender Zertifizierung auf jedem Flugobjekt installiert werden bzw. nachgerüstet werden kann. Dies gilt für bestehende Helikopterflotten in gleicher Weise wie für neue Flugobjekte. In technischer Hinsicht handelt es sich um ein Distanzkontrollsystem kombiniert mit Datenkommunikationsmodulen.

Das System ist also offen und skalierbar. Es kann beispielsweise mit Galileo, LTE-5G, IoT, etc. erweitert werden. Sie macht das FDC-System zukunftstauglich, da es direkt mit einem zentral geleiteten Flugraum-Managementsystem („CAMS“) verbunden werden kann.

Betrachtet man die Forschungs- und Entwicklungstrends im Bereich der Luftfahrt, so ist erkennbar, dass sehr viele Unternehmen in die Innovation von Drohnen und vergleichbaren Flugkörpern investieren.

Das aktuelle Wettlauf der Automobilindustrie zu Thema Autonomen Fahrens zeigt uns das zahlreiche Unternehmen unterschiedliche Techniken entwickeln um die bekannten Level 4 und 5 zu erreichen. Die Entwicklung des autonomen Fahrens könnte rapider Vorangetrieben werden, wenn die Automobilindustrie gemeinsam an einem einzigen System/Konzept arbeiten würde.

FDC-System will mit CAMS Maßstäbe setzen und Vorreiter sein.

Die Herstellungskosten vom Basisprodukt liegt bei € 4.500 der Markteintrittspreis beträgt € 17.000 für das FDC-Basisprodukt.

Die Lizenz für die Anmeldung einer Drohne an CAMS liegt im Bereich von 100€ bis 250€

Folgende Produkte werden angestrebt:

Bereits vorhandene Kontakte mit Flugrettung Bozen und Transportunternehmen können einen Umsatz von 25 Stück generieren.

Direktes Endkundengeschäft, d.h. Bestückung/ Nachrüstung bestehender Flotten von Hubschraubern und Flugdrohnen, v.a. in den Bereichen Flugrettung und Helikopter-Transportservice wird der nächste Schritt sein.

Hersteller von unbemannten Drohnen, Paketdrohnen und Spieldrohnen können anhand der Anmeldung an dem CAMS deren Kunden einen enormen Sicherheitsvorteil bieten. Nutzer wie Amazon, DHL und viele andere werden großes Interesse an Sicheren Transport ihrer Pakete haben.

Ziel ist es die Regierung von Oberbayern von den Vorteilen CAMS zu überzeugen und somit die Oberhand in der Einhaltung der Luftverkehrs-Ordnung zu erleichtern.

Umsatzprognose

Weitere Absatzmöglichkeiten:

• Service / Wartung
• APP für Segelflug, Paragleiter, Fallschirmspringer, Basejumper
• jährliche Lizenzgebühren für Anmeldung an C.A.M.S.

Direktes Endkundengeschäft, d.h. Bestückung/ Nachrüstung bestehender Flotten von Hubschraubern und Flugdrohnen, v.a. in den Bereichen Flugrettung und Helikopter-Transportservice wird der nächste Schritt sein.

Hersteller von unbemannten Drohnen, Paketdrohnen und Spieldrohnen können anhand der Anmeldung an dem CAMS deren Kunden einen enormen Sicherheitsvorteil bieten. Nutzer wie Amazon, DHL und viele andere werden großes Interesse an Sicheren Transport ihrer Pakete haben.

Ziel ist es die Regierung von Oberbayern von den Vorteilen CAMS zu überzeugen und somit die Oberhand in der Einhaltung der Luftverkehrs-Ordnung zu erleichtern.

Vertriebsstrategie

Die FDC-Gründer haben Gespräche mit einigen Flugrettungsunternehmen (Search and Rescue „SAR“) und Helikopter Transportdienstleistern im Alpenraum geführt um die Sinnhaftigkeit und Marktfähigkeit der Produktidee zu überprüfen. Die Resonanz dazu war bei sämtlichen Unternehmern der Branche äußerst positiv.

Potenzielle Kunden sind Versicherungsgesellschaften für Helikopter und Drohnen

Bereits vorhandene Kontakte mit Flugrettung Bozen und Transportunternehmen können einen Umsatz von 25 Stück generieren. Es wurden bereits erfolgreiche Gespräche mit Munich RE und dem ADAC geführt, eine zukünftige Kooperation wurde uns bereits zugesichert.

Markt Helikopter

Aktuelle Anzahl der Helikopter in Europa: 36.750 Stück

Diese Statistik zeigt ausschliesslich die Anzahl der Helikopter von Airbus

Markt / Drohnen 2018 Deutschland

Nach gegenwärtigen Recherchen liegt der Preis des Basismodells der Wettbewerber bei ca. € 50.000 (Airbus Helicopters, Augusta Westland). FDC-System bietet ein skalierbares Gesamtsystem welches als kostengünstiges Baukit nachgerüstet und nach Kundebedarf erweitert werden kann. Kleine Drohnen werden softwaretechnisch mittels Lizenzanmeldung an CAMS upgedatet.

Direktes Endkundengeschäft, d.h. Bestückung/ Nachrüstung bestehender Flotten von Hubschraubern und Flugdrohnen, v.a. in den Bereichen SAR Flugrettung und Helikopter-Transportservice. Großes Interesse bei der Flugrettung Bozen und Trentino.

Grosses Interesse zeigen Versicherungsgesellschaften für Helikopter und Drohnen, diese werden FDC-System Ihren Kunden als zusätzliche Sicherheit anbieten die somit die Möglichkeit einer vergünstigten Polizze erhalten. Drohnen Hersteller können die Anmeldung an CAMS direkt implementieren und den Endkunden dadurch eine zusätzliche Sicherheit im Flug anbieten.

Ziel ist es, dass das Luftfahrt-Bundesamt das System als Vorschrift für sämtliche Flugkörper im Nahbereich aufnimmt.

Aktuelle Zahl an Helikoptern in Deutschland: Militär 800, Zivile 745

Aktuelle Zahl an Helikoptern Weltweit in Stückzahlen:

• Active General Aviation Aircraft        360,000
• Passenger (Commercial) Aircraft      17,770
• Military Aircraft          89,129
• Civil Helicopters         26,500
• Military Helicopters    29,700

Aktuelle Zahl an Helikoptern Weltweit in Prozent:

• 46.1% in North America
• 18.2% in Europe
• 12.7% in former Soviet Union
• 12.3% in Asia/Pacific region
• 7.2% in South America
• 3.4% in Middle East
• 0.1% in Africa

2018 Drohnen wurden 23.8 Million verkauft.

Dieses modulare Technologie-Kit von FDC lässt perspektivisch gesehen neue Entwicklungschancen erkennen welche auf einen interessanten After-Sales-Markt schließen lassen. Erweiterung und Nachrüstung von neuen FDC-Modulen, periodische O&M-Dienstleistungen für die Gewährleistung der Eignung und Präzision der FDC-Module.

Primär wird die Summe für folgende Aktivitäten verwendet: 

• Entwicklung und Fertigstellung des FDC-System Prototypen
• Entwicklung der Software CAMS
• Pre-Marketing und Laborausstattung und Testflüge.

Der Wettbewerb «INNOspace» von der DLR und das Förderprogramme LuFo ergänzen und unterstützen die F&E von FDC-System und CAMS.

FDC System hat den ESA BIG 2018 Inkubationswettbewerb gewonnen. Start der Kooperation ist der 15.05.2018

Preisgeld von AZO 25.000€ und 25.000€ vom Bayrischen Wirtschaftsministerium

Vergünstigtes Darlehen von 50.000€ in Bezug auf ESA-BIC bei der Kreissparkasse München Starnberg. Gesamte Liquidität bis 05.2020, 100.000€

FDC-System hat den LuFo 2019 Förderantrag am 15.01.2019 eingereicht und erfolgreich abgeschlossen.

Gesamtsumme des Antrages 734.000

Förderquote 65%

Geförderter Betrag 477.100

Seit 2017, während der Entwicklung des FDC-Systems und CAMS, wurde ein wachsendes Netzwerk von Partnerschaften aufgebaut, die zum Aufbau der Wissensbasis für die Entwicklung innerhalb und außerhalb des FDC-System Teams genutzt werden.

Zu den Kontakten von FDC-System zählen Unternehmen wie ESA BIC 2018, AIRBUS, TUM, DLR