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C3 zu C5 Umbausatz: Verwandeln Sie Ihre Drohne für Standard-Szenarien
In der Welt der Drohnen wurden in den europäischen Vorschriften verschiedene Klassen (von C0 bis C6) auf der Grundlage von Merkmalen und zulässigen Verwendungszwecken festgelegt. In letzter Zeit haben die Klassen C5 und C6 an Bedeutung gewonnen, da sie für komplexere Operationen in der spezifischen (Standard-)Kategorie vorgesehen sind. Ein Umrüstsatz von C3 auf C5 ist ein Satz von Zubehörteilen, mit denen eine ursprünglich als Klasse C3 zugelassene Drohne die technischen Anforderungen der Klasse C5 erfüllen kann. Mit anderen Worten: Es ermöglicht die Umwandlung einer C3-Drohne in eine C5-Drohne durch Hinzufügen von Sicherheitsausrüstung und Änderung bestimmter Parameter, ohne dass eine neue Drohne gekauft werden muss.
Der Hauptzweck dieses Kits besteht darin, bestehende Drohnen in die Lage zu versetzen, in anspruchsvolleren Betriebsszenarien (wie den STS-01-Standardszenarien der EASA) zu operieren und dabei die geltenden Vorschriften einzuhalten. Die Vorteile liegen auf der Hand:
- Erweiterung des Einsatzbereichs Ihrer Drohne (Ermöglichung von Flügen in Umgebungen und Missionen, die für eine C3-Drohne nicht zulässig sind),
- Kostenreduzierung durch Vermeidung von Investitionen in eine neue Plattform,
- Erhöhung der Betriebssicherheit durch zusätzliche Systeme wie Fallschirme und Notausstiegssysteme.
Angesichts des anfänglichen Mangels an Drohnen mit C5-Kennzeichnung auf dem Markt sind diese Umrüstsätze die beste Lösung, um die europäischen Normen zu erfüllen, ohne auf neue Modelle warten zu müssen.
Vergleich zwischen C3- und C5-Drohnen
Eine typische C3-Drohne muss unter anderem die folgenden Anforderungen erfüllen:
- Maximale Abflugmasse (MTOM)<25 kg
- Maximale Größe<3 Meter
- Ausschließlich mit Strom betrieben
- Eindeutige Seriennummer
- System zur Fernidentifizierung
- Geowissenschaftliches System
- Lichter für Lageregelung/Nachtflug
- Warnsystem für schwache Batterien für Flugzeug und Bodenstation
- Sichere Datenverbindung zum Schutz vor unbefugtem Zugriff auf Befehlsfunktionen
Die Klassifizierung C5 hingegen ist für den Betrieb in einer bestimmten Kategorie im Rahmen des Standardszenarios STS-01 vorgesehen, das VLOS-Flüge (Visual Line of Sight) in kontrollierten Gebieten erlaubt. Eine C5-Drohne muss die meisten C3-Anforderungen erfüllen, allerdings mit wichtigen Sicherheitszusätzen.
Insbesondere darf eine C5-Drohne keinen festen Flügel haben (es sei denn, sie ist gefesselt) und muss über Mittel verfügen, um den Flug sicher zu beenden und die Aufprallenergie abzuschwächen. Dies betrifft zwei kritische Systeme:
- Ein Flight Termination System (FTS ), das die Abschaltung des Motors im Notfall ermöglicht.
- Ein System zur Reduzierung der Aufprallenergie, in der Regel ein automatisch auslösender Fallschirm oder eine andere Vorrichtung, die den Abstieg verlangsamt.
Darüber hinaus muss die C5-Drohne (oder ihr Umbausatz) eine Überwachung der Kontrollverbindung (C2) mit visuellen/akustischen Warnungen bei Signalschwäche oder -verlust bieten. Eine weitere zusätzliche Anforderung für C5 ist ein wählbarer Niedriggeschwindigkeitsmodus, der die Geschwindigkeit auf 5 m/s begrenzt. Die Umrüstung einer C3-Drohne in eine C5-Drohne ändert nichts an ihren grundlegenden Spezifikationen (Gewicht, Größe usw.), aber sie bringt zusätzliche Sicherheitsausrüstung und strengere Betriebsanforderungen mit sich.
Auswirkungen der Umstellung auf die Leistung
Im Gegenzug zu diesen geringfügigen Leistungseinbußen erhält die Drohne entscheidende Sicherheitsfunktionen. Eine C5-Drohne kann mit der Gewissheit betrieben werden, dass ihr FTS im Falle eines kritischen Fehlers (z. B. Motorausfall, Signalverlust) die Stromversorgung unterbricht und der Fallschirm sich entfaltet, um einen kontrollierten Abstieg zu gewährleisten.Dadurch wird die Aufprallenergie im Falle eines Absturzes drastisch reduziert.
Dank dieser Verbesserungen kann eine umgerüstete C5-Drohne in bisher eingeschränkten Umgebungen operieren, z. B. bei Flügen über bewohnten oder städtischen Gebieten im Rahmen eines STS-01-Szenarios, und dabei die erforderlichen Sicherheitsbedingungen erfüllen. Kurz gesagt, die Umrüstung erweitert die Einsatzmöglichkeiten um den Preis einer geringfügigen Verringerung der reinen Leistung, aber mit einem deutlichen Sprung in Sachen Sicherheit und Einhaltung der Vorschriften.
Anforderungen und Tests für den Umrüstsatz
Bei der Implementierung eines C3-zu-C5-Umrüstungssatzes geht es nicht nur um das Hinzufügen von Hardware, sondern auch um die Erfüllung strenger technischer Anforderungen und das Bestehen von Verifizierungstests, um sicherzustellen, dass die modifizierte Drohne den Vorschriften entspricht. Auf hohem Niveau müssen das Kit und die kombinierte Drohne die Einhaltung aller zusätzlichen C5-Anforderungen unter Beibehaltung der ursprünglichen C3-Anforderungen nachweisen. Nachfolgend sind die wichtigsten Anforderungen und die damit verbundenen Tests aufgeführt:
Vereinbarkeit und Nichtveränderung des ursprünglichen Geschmacksmusters
- Sie darf das ursprüngliche MTOM nicht überschreiten.
- Sie darf die angegebenen Höchstmaße nicht überschreiten
- Die Drohne muss unter normalen Bedingungen und bei Störungen stabil und manövrierfähig bleiben.
Richtige physische Integration
Der Bausatz muss klare Installationsanweisungen enthalten und vorhandene Schnittstellen an der Drohne nutzen (z. B. spezielle Fallschirmhalterungen). Es dürfen keine invasiven Änderungen an der Drohne vorgenommen werden (z. B. Bohren neuer Öffnungen); wenn die Drohne keine Schnittstelle hat, muss der Bausatz eine angepasste Lösung bieten. Bei der Bewertung wird überprüft, ob die Befestigung sicher ist, sich keine Teile während des Flugs lösen und ob das Vorhandensein des Kits kritische Elemente nicht beeinträchtigt (z. B. frei bewegliche Propeller, ungehinderte Sensoren und GPS-Signalempfang).
Elektrische und Software-Systeme
Der Bausatz darf keine Änderung der Firmware der Drohne erfordern; er kann höchstens Anweisungen zur Anpassung von Parameternin der Originalsoftware enthalten (z. B. zur Aktivierung des Langsamflugmodus). Die Kompatibilität mit den Firmware-Versionen der Drohne muss angegeben werden, und nach jeder Firmware-Aktualisierung muss die Funktionalität des Bausatzes erneut getestet werden.
Flugabfertigungs system (FTS)
Der Bausatz muss ein zuverlässiges FTS enthalten, das bei Aktivierung sofort den Antrieb unterbricht. Dieses FTS muss unabhängig von der automatischen Flugsteuerung der Drohnesein und sowohl manuell als auch automatisch aktiviert werden können.
Aufprallreduzierungssystem (Fallschirm)
Sofern die Drohne nicht gefesselt ist, muss sie über ein System zur Reduzierung der Aufprallenergie verfügen. Dieser Fallschirm muss sich schnell entfalten, wenn die Drohne in den freien Fall gerät, und die Sinkgeschwindigkeit auf ein sicheres Maß reduzieren. Einige Bausätze enthalten eine automatische Erkennung des freien Falls (IMU-basiert), um den Fallschirm ohne Eingreifen des Piloten zu entfalten.
Niedriggeschwindigkeitsmodus
Die Drohne muss über einen Niedriggeschwindigkeitsmodus verfügen, der die Geschwindigkeit auf 5 m/s begrenzt. Es wurde nachgewiesen, dass die Aktivierung dieses Modus ein Überschreiten dieser Grenze wirksam verhindert.
Link-Überwachung und Warnmeldungen
Eine C5-Drohne muss die Qualität der Kontrollverbindung (C2) überwachen und den Piloten bei Problemen warnen, wobei mindestens vier Signalstärkestufen (stark, mittel, schwach, verloren) zu verwenden sind, mit deutlichen Warnungen bei schwachem Signal (Vorsicht) und drohendem Verlust (Warnung).
Sicherheit und Cybersecurity
Die Installation des Bausatzes ist nicht einfach „Plug and Play“; die Hersteller müssen strenge Tests durchführen, um sicherzustellen, dass die umgebaute C5-Drohne so sicher und konform ist, wie es die Vorschriften verlangen.