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KIRAS Sicherheitsforschung

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Kooperative Projekte > 2006

PUKIN - Periodische Überwachung kritischer Infrastrukturen

Entwicklung eines leistungsfähigen, preiswerten, modular aufgebauten und für viele Anwendungen nutzbaren luftgestützten Überwachungssystems zur Erfassung und Bewertung von Krisensituationen.

Die Infrastrukturen eines Landes (Verkehr, Versorgung, Kommunikation) stellen das Rückrat einer jeden funktionierenden Volkswirtschaft dar. Werden diese Infrastrukturen nachhaltig außer Kraft gesetzt, brechen die geordneten und optimierten Prozesse einer Volkswirtschaft innerhalb kürzester Zeit zusammen. Dies kann durch Naturgewalten, menschliche Fahrlässigkeit (Aspekt Sicherheit - Safety) aber auch durch terroristische Anschläge (Aspekt Sicherheit - Security) geschehen. Wegen ihres vernetzten Wesens wird ein wie auch immer gearteter Ausfall dieser Art von sicherheitskritischen Infrastrukturen immer zu einer starken Beeinträchtigung der Volkswirtschaft, den damit verbundenen hohen, wirtschaftlichen Schaden und eventuell zu nachhaltiger gesellschaftlicher Verunsicherung führen.

Während lokale Infrastruktureinrichtungen wie Verkehrsknotenpunkte, Kraftwerke, Staudämme etc. mit traditionellen Verfahren überwacht werden können, sind die zugehörigen Infrastrukturnetze wegen ihrer großen, räumlichen Ausdehnung weitgehend ungeschützt. Ziel einer periodischen Überwachung von kritischen Infrastrukturen ist es, einerseits bereits im Vorfeld die aktuelle Situation der Infrastruktur durch regelmäßige Observierung zu erfassen. Weiterhin ist es wichtig, im Schadensfall durch Bereitstellung aktueller Informationen die Erfassung der Krisensituation und das damit verbundene Krisenmanagement aktiv zu unterstützen.

Nur aus der Luft ist man in der Lage schnell und effizient Infrastrukturen weiträumig zu erfassen. Im Rahmen des PUKIN-Projektes soll deshalb die Leistungsfähigkeit luftgestützter Überwachungsverfahren (Erkennen von Bedrohungspotentialen / Erfassung von Krisensituationen zu akzeptablen Kosten) für kritische Infrastrukturen analysiert und demonstriert werden. Außerdem gilt es zu zeigen, wie die gewonnene Information an die Bedarfsträger weitergegeben werden bzw. wie die Bedarfsträger Einfluss auf die Durchführung der Beobachtungsmission nehmen können.

ERWARTETE ERGEBNISSE

Es wird prototypisch eine multisensorielle Überwachungsnutzlast entwickelt, deren Leistungsfähigkeit durch die Durchführung von repräsentativen Demonstrationsflügen validiert wird. Im Einzelnen werden folgende Ergebnisse erzielt:

  • Entwicklung eines multispektralen Sensorikkonzeptes für die luftgestützte Instrastrukturüberwachung
  • Prototypische Realisierung der multispektralen Sensorik
  • Realisierung der notwendigen On-Board-Datenvorverarbeitungsvefahren, insbesondere zur Kompression der umfangreichen Bilddaten
  • Prototypische Realisierung einer infrastrukturunabhängigen Datenkommunikation zwischen Beobachtungsplattform und Bodenkontrollstation
  • Prototypische Realisierung der für die Überwachungsvorhaben notwendigen geometrischen Prozessierungsverfahren der aufgenommenen Bilddaten, welche im Wesentlichen die Geokodierung, die weiterführende Vorverarbeitung sowie ?Change Detection?-Verfahren beinhalten
  • Integration der multispektrale Sensorik in die Sensorplattform DA 42
  • Durchführung von Evaluierungsflügen mit der Sensorplattform DA42
  • Analyse charakteristischer Signaturen unter Berücksichtigung der verfügbaren Sensor-Spektralbereiche
  • Prototypische Realisierung von Algorithmen zur Ableitung von Indikatoren für Gefahren, welche weiterführend zur Erkennung von Bedrohungen bzw. Erfassung von Krisensituationen dienen
  • Validierung des Verfahrens und Bestimmung der Zuverlässigkeit der Algorithmik

Gelingt dies, steht dem Konsortium ein Verfahren zur luftgestützten Infrastrukturüberwachung zur Verfügung, das weltweit in punkto Kosten-/Leistungsverhältnis und Universalität konkurrenzlos dasteht. Die positiven ökonomischen Auswirkungen bzgl. der österreichischen Sicherheitsindustrie liegen damit klar auf der Hand.

Projektleiterin:
Dr. Elisabeth Gustenau, Diamond Aircraft Industries GmbH

Projekt- und Kooperationspartner:

  • Diamond Aircraft Industries GmbH (Führung)
  • Rheinmetall Defence Electronics GmbH
  • JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
  • Technische Universität Graz
  • Bundesministerium für Landesverteidigung
  • Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit
  • Bundesministerium für Inneres
  • Bundesministerium für Landesverteidigung
  • Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit
  • Niederösterreich

Kontakt:
Dr. Elisabeth Gustenau
Diamond Aircraft Industries GmbH
N.A. Otto-Straße 5
2700 Wiener Neustadt
Austria
T: +43262226700-107
F: +43262226700-118
E-Mail: e.gustenau@diamond-air.at