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Title:
MONITORING METHOD AND APPARATUS FOR FLIGHT CORRIDORS OR PARTS OF FLIGHT CORRIDORS OF AIRPORTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/127362
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a monitoring method for flight corridors (11) or parts of flight corridors (11) of airports, by means of which at least one bird (6) or flock of birds (6’) which is approaching or is present is detected stereoscopically by at least one stereo camera device (1), which is arranged in the area of the flight corridors (11), wherein at least individual parameters of the at least one bird (6) or of the at least one flock of birds (6’, 6’’) are determined from the group comprising altitude, direction of flight, speed of flight, nature, size or weight of the at least one bird (6), extent of the at least one flock of birds (6’, 6’’), number and flight separation between the birds (6) in the at least one flock of birds (6’, 6’’), wherein a prediction is determined relating to an arrival time and an altitude of a detected at least one bird (6) or of a detected at least one flock of birds (6’, 6’’) at a crossing area (12) with the flight corridor (11) or parts of the flight corridor (11), by means of the individual parameters, taking into account ornithological studies or data which show in particular an essentially constant speed of flight and direction of flight at specific altitudes of the birds (6), biological factors and additional location-specific parameters, on the basis of which an assessment is carried out and, if appropriate, an appropriate warning message is output in order to initiate countermeasures, reduction or avoidance measures against birdstrike, to a superordinate system, in particular an air traffic control system, and/or to at least one aircraft (13) which is taking off or landing.

Inventors:
VOGEL H (DE)
BAADER PAUL (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/002644
Publication Date:
October 22, 2009
Filing Date:
April 09, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL OPTRONICS GMBH (DE)
VOGEL H (DE)
BAADER PAUL (DE)
International Classes:
H04N7/18; B64F1/00; G08G5/04; H04N13/239
Domestic Patent References:
WO2004008403A22004-01-22
Other References:
RAOUL TOMMASI CRUDELI: "THE VECTORIAL 3D BIRD FLIGHT MONITORING SYSTEM: A NEW TOOL TO TRACK AND MANAGE BIRDS ON AIRPORTS", INTERNET ARTICLE, April 2007 (2007-04-01), pages 1 - 8, XP002536735, Retrieved from the Internet [retrieved on 20090710]
R. SNOWDEN ET AL., BIRD STRIKE COMMITTEE PROCEEDINGS, 2007 BIRD STRIKE COMMITTEE - USA/CANADA, 9TH ANNUAL MEETING, September 2007 (2007-09-01), Kingston, Ontario, pages 1 - 23, XP002536736, Retrieved from the Internet [retrieved on 20090710]
JAMES R. IVEY: "Thermal Imagery Applied to reducing Bird Hazards to Aircraft at Airports", BIRD STRIKE COMMITTE PROCEEDINGS, 1999 BIRD STRIKE COMMITTEE - USA/CANADA, FIRST JOINT ANNUAL MEETING, 1999, Vancouver, BC, pages 1 - 2, XP002536737, Retrieved from the Internet [retrieved on 20090710]
Attorney, Agent or Firm:
LORENZ & KOLLEGEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. überwachungsverfahren für Flugkorridore (11) oder Teile von Flugkorridoren (11) von Flughäfen, mit welchem wenigstens ein sich nähernder oder vorhandener Vogel (6) oder Vogelschwarm (6') stereoskopisch von wenigstens einer im Bereich der Flugkorridore (11) angeordneten Stereokameraeinrichtung (1,1', 1'',Ia, Ib) erfasst wird, wobei wenigstens einzelne Parameter des wenigstens einen Vogels (6) oder des wenigstens einen Vo- gelschwarms (6', 6'') aus der Gruppe Flughöhe, Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit, Art, Größe oder Gewicht des wenigstens einen Vogels (6), Ausdehnung des wenigstens einen Vogel- schwarms (6',β''), Anzahl und Flugabstand der Vögel (6) des wenigstens einen Vogelschwarms (6', 6'') ermittelt werden, wo- bei eine Vorhersage über einen Ankunftszeitpunkt und eine Flughöhe eines erfassten wenigstens einen Vogels (6) oder eines erfassten wenigstens einen Vogelschwarms (6', 6'') an einem Kreuzungsbereich (12) mit dem Flugkorridor (11) oder Teilen des Flugkorridors (11) mittels der einzelnen Parameter unter Berücksichtigung ornithologischer Studien oder Daten, welche, insbesondere eine im wesentlichen konstante Fluggeschwindigkeit und Flugrichtung in bestimmten Flughöhen der Vögel (6) zeigen, biologischer Faktoren und zusätzlicher ortsspezifischer Parameter, bestimmt wird, anhand der eine Bewertung durchgeführt und gegebenenfalls eine entsprechende Warnmeldung zur Einleitung von Gegenmaßnahmen, Minderungsoder Vermeidungsmaßnahmen von Vogelschlag an ein übergeordnetes System, insbesondere Flugsicherungssystem (9) und/oder an wenigstens ein startendes oder landendes Flugzeug (13) ausge- geben wird.

2. überwachungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewertung ein Gefährdungspotential bestimmt wird.

3. überwachungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefährdungspotential in mehrere unter-

schiedliche Klassen eingeteilt ist, anhand derer die entsprechend auszugebende Warnmeldung bestimmt wird.

4. überwachungsverfahren nach einem der Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluggeschwindigkeit des wenigstens einen Vogels (6) oder des wenigstens einen Vogel- schwarms (6', 6'') durch eine Betrachtung über eine entsprechende Zeitspanne bestimmt wird.

5. überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Teile des Flugkorridors (11) oder ein Kreuzungsbereich (12) wenigstens der Teile des Flugkorridors (11) mit bekannten Flugrouten (10) von Vögeln (6) oder Vogelschwärmen (6', 6'') permanent oder nicht- permanent überwacht wird.

6. überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über wenigstens einen erfassten Vogel (6) und/oder wenigstens einen erfassten Vogelschwarm (6', 6'') über eine Schnittstelle (8) der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) wenigstens einer weiteren Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) und/oder wenigstens einem übergeordneten System, insbesondere Flugsicherungssystem (9) zur Verfügung gestellt werden.

7. überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter mittels Stereo- Mapping bestimmt werden.

8. überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne Verfahrensschritte auf einer Bildverarbeitungseinrichtung (7) einer Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) , insbesondere als Computerprogramm ausgeführt werden.

9. überwachungsvorrichtung (2,2') für Flugkorridore (11) oder Teile von Flugkorridoren (11) von Flughäfen mit einer Stereo-

skopischen Erfassung von wenigstens einem sich nähernden oder vorhandenen Vogel (6) oder Vogelschwarm (6', 6'') mittels wenigstens einer im Bereich der Flugkorridore (11) angeordneten Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) , welche wenigstens zwei zueinander in Abstand angeordnete während der Aufnahme synchron laufende Kameras (3a, 3b) aufweist, deren Aufnahmezeitpunkte wenigstens annähernd identisch sind und deren jeweilige Sehfelder (4a, 4b) einen überlappenden Bereich (5) aufweisen, zur Durchführung eines überwachungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Kameras (3a, 3b) einer Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) zueinander justiert und ka- libriert sind, um eine genaue stereoskopische Erfassung zu ermöglichen.

11. überwachimg≤vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) als Kameras Infrarotkameras bzw. Wärmebildkameras (3a, 3b) aufweist.

12. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotkameras bzw. Wärmebildkameras (3a, 3b) im mittleren Infrarotbereich (MWIR), insbesondere von etwa 3 μm bis 5 μm oder im langwelligen Infrarotbereich, insbesondere von etwa 7 μm bis 14 μm, vorzugsweise von etwa 8 μm bis 12 μm arbeiten.

13. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) als Kameras Tagsichtkameras, insbesondere CCD- oder CMOS-Kameras (3a, 3b) aufweist.

14. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung ( 1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) eine Bildverarbeitungseinrich-

tung (7) aufweist, welche zur Verarbeitung der mit den wenigstens zwei Kameras (3a, 3b) aufgenommenen Bilddaten und/oder zur Ausführung wenigstens einzelner Verfahrensschritte eines überwachungsverfahrens gemäß einem der Ansprü- che 1 bis 8, insbesondere als Computerprogramm, vorgesehen ist.

15. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stereokame- raeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) wenigstens eine Schnittstelle (8), insbesondere Netzwerkschnittstelle zur kabelgebundenen oder kabellosen Kommunikation mit weiteren Stereokameraeinrichtungen ( 1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) und/oder mit wenigstens einem ü- bergeordneten System, insbesondere Flugsicherungssystem (9), aufweist.

16. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle als Funkstation (8) ausgebildet ist.

17. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) autonom arbeitet.

18. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass durch die wenigstens zwei Blickwinkel auf den durch die wenigstens zwei Kameras (3a, 3b) der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) aufgenommenen Bereich (5) absolute Raumpunkte des wenigstens einen zu erfassenden Vogels (6) und/oder des wenigstens einen zu erfassenden Vogelschwarms (6', 6'') bestimmbar sind.

19. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vogel (6) oder der wenigstens eine Vogelschwarm (6', 6'') in einer Entfernung von etwa 50 m bis etwa 3 km, insbesondere von etwa 200 m bis etwa 700 m, vorzugsweise etwa 400 m erfassbar ist,

wobei die wenigstens zwei Kameras (3a, 3b) eine entsprechende Brennweite aufweisen.

20. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) in einem vorab ermittelten Abstand d x , insbesondere von etwa 0,5 km bis etwa 10 km, vorzugsweise etwa 1 km bis etwa 4 km von dem Kreuzungsbereich (12) des Flugkorridors (11) oder Teilen des Flugkorridors (11) mit bekannten Vogelflugrouten (10) oder von der Startbzw. Landeschwelle (16) wenigstens einer Start- und Landebahn (14) angeordnet ist.

21. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn- zeichnet, dass sich der vorab ermittelte Abstand d x (d B c,d DC ) der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) ohne Beachtung von Störgrößen, aus dem Produkt der bei vorgegebener Flughöhe maximal auftretenden Fluggeschwindigkeit v- v - o - g e i (v v i,Vv 2 ) der beobachteten Vögel (6) oder Vogelschwärme (6', 6'') und der notwendigen minimalen Vorwarnzeit t m i n ergibt.

22. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Stereokameraein- richtungen (Ia, Ib) in einem Abstand zueinander übereinander, insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse (17), angeordnet sind.

23. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Hauptachsen der Sehfelder (4a, 4b) der wenigstens einen oben angeordneten Stereokameraeinrichtung (Ia) zu den Hauptachsen der Sehfelder (4a, 4b) der wenigstens einen darunter angeordneten Stereokameraeinrichtung (Ib) vertikal geneigt sind.

24. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine redundante Ste-

reokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) derart, insbesondere in einem Abstand von etwa 500 m, zu wenigstens einer weiteren Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) angeordnet ist, dass im laufenden Betrieb der überwachungsvorrichtung (2,2') durch eine Berücksichtigung der Messergebnisse der wenigstens einen redundanten Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) eine Erhöhung der Genauigkeit erreichbar ist.

25. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stereokameraeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) in einem Abstand x = von dem tan a

Beobachtungsgebiet (BG) angeordnet ist, wobei h die mittlere Höhe des Beobachtungsgebiets (BG) und α der vertikale Neigungswinkel zur Horizontalebene der Hauptachsen der Sehfelder (4a, 4b) der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung (1,1' ,1" ,1a, Ib) ist.

26. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stereokame- raeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) auf eine bekannte Vogelflugroute (10) ausgerichtet ist.

27. überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stereokame- raeinrichtung (1, 1' , 1' ' , Ia, Ib) entlang einer bekannten Vogelflugroute (10) angeordnet ist.

Description:

überwachungsverfahren und -Vorrichtung für Flugkorridore oder Teile von Flugkorridoren von Flughäfen

Die Erfindung betrifft ein überwachungsverfahren und eine über- wachungsvorrichtung für Flugkorridore oder Teile von Flugkorridoren von Flughäfen, mit welchem wenigstens ein sich nähernder oder vorhandener Vogel oder Vogelschwarm stereoskopisch erfasst wird.

Bei Start und Landung von Flugzeugen kommt es häufig zu Kollisionen mit Vögeln oder Vogelschwärmen. Vogelschwärme bezeichnen dabei Aggregationen von Vögeln meist gleicher Größe und Art, welche oft in dieselbe Richtung fliegen. Insbesondere beim Kreuzen von Flugkorridoren von Flughäfen mit Vogelflugrouten des re- gionalen oder überregionalen Vogelzugs, welche sich häufig an Landschaftsstrukturen wie Gewässern, Tälern oder Küstenlinien orientieren, ist diese Gefahr stark erhöht. Bei derartigen Kollisionen kann es zu Schäden u. a. an den Triebwerken von Flugzeugen kommen. Weltweit werden jährlich in der Luftfahrt über 5000 Fälle von sogenanntem Vogelschlag, d. h. einem Zusammenprall von Vögeln mit Objekten, mit einer Gesamtschadenssumme von mehreren 100 Millionen US$ gemeldet. Neben der hohen Gefahr für die Luftfahrt ist auch dieser wirtschaftliche Schaden sehr hoch.

Die DE 10 2005 055 879 Al betrifft eine Flugverkehr- Leiteinrichtung zur Kontrolle und Steuerung des Flugverkehrs im Flughafenbereich mit einer Mehrzahl von auf zugeordnete Bereiche des Flughafens ausrichtbaren Beobachtungskameras, mit einer Videoprojektionseinrichtung in einer Leitzentrale zur Darstellung von mit den Beobachtungskameras erfassten Informationen als Videopanorama.

In der DE 100 32 433 Al ist ein Verfahren zur Raumüberwachung, insbesondere des Bodenraums auf Flughäfen beschrieben.

Des weiteren ist in der DE 102 31 299 Al ein Kollisionswarnsystem für Windenergieanlagen offenbart.

Zum weiteren Stand der Technik wird auf die US 2006/0049930 Al und die EP 1 484 628 Al verwiesen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein überwachungsverfahren und eine überwachungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche eine zuverlässige und frühzeitige Vorwarnung vor Kollisionen mit Vögeln bzw. Vogelschwärmen, insbesondere bei Start und Landung von Flugzeugen, generieren, um der Flugsicherung auch zu ermöglichen, gegebenenfalls die Piloten vorab zu informieren und/oder Starts bzw. Landungen so zu verändern z.B. zu verschieben, dass eine Kollision zumindest weitgehend verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein überwachungsverfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Hinsichtlich der überwachungsvorrichtung wird die Aufgabe durch Anspruch 9 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine zuverlässige und frühzeitige Vorwarnung vor Vogelschlag, insbesondere mit einer Vorwarnzeit von etwa 2,5 bis etwa 10 Minuten zu erzeugen. Diese ermöglicht der Flugsicherung (DFS) oder Flugsicherungssystemen, die Piloten vorab zu informieren und/oder Starts und/oder Landungen von Flugzeugen gegebe- nenfalls so zu verändern, d.h. verschieben oder verzögern, dass eine Kollision mit einem Vogel oder einem Vogelschwarm wirksam verhindert wird. Vorteilhaft ist auch, dass es sich um ein passives System handelt, welches selbst keine Strahlung aussendet, da der Betrieb in Flughafennähe erfolgt. Aktive Systeme wie Ra- dar oder Laser, welche aktiv Strahlung aussenden, könnten zu Störungen anderer überwachungssysteme führen oder sind mitunter nicht zulässig. Radarsysteme sind insbesondere aufgrund ihrer niedrigen vertikalen Auflösung nachteilig. Radarsysteme werden üblicherweise am Boden angeordnet und müssten dann auf die Vo- gelflugroute oder deren Kreuzungsbereich mit dem Flugkorridor oder dessen Teilen in beispielsweise über 90 m Höhe gerichtet werden, was lediglich zu schlechten Messergebnissen führen wür-

de. Auch große Windkraftanlagen und Gebäude mit transparenten Teilen haben häufig Konflikte mit Vögeln, so dass das erfindungsgemäße überwachungsverfahren und die erfindungsgemäße überwachungsvorrichtung auch hier Anwendung finden könnten.

Erfindungsgemäß werden wenigstens einzelne Parameter des wenigstens einen Vogels oder des wenigstens einen Vogelschwarms aus der Gruppe Flughöhe, Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit, Art, Größe oder Gewicht des wenigstens einen Vogels, Ausdehnung des wenigstens einen Vogelschwarms, Anzahl und Flugabstand der Vögel des wenigstens einen Vogelschwarms ermittelt. Die Ausdehnung des wenigstens einen Vogelschwarms kann dabei insbesondere die Länge, die Breite, die Höhe und/oder die Diagonale umfassen. Des Weiteren kann noch die Masse der erfassten Vögel bestimmt wer- den. Eine Vorhersage über einen Ankunftszeitpunkt und eine Flughöhe eines erfassten wenigstens einen Vogels oder eines erfassten wenigstens einen Vogelschwarms an einem Kreuzungsbereich mit dem Flugkorridor oder Teilen des Flugkorridors wird mittels der einzelnen Parameter unter Berücksichtigung ornithologischer Stu- dien oder Daten, welche, insbesondere eine im wesentlichen konstante Fluggeschwindigkeit und Flugrichtung in bestimmten Flughöhen der Vögel zeigen, biologischer Faktoren und zusätzlicher ortsspezifischer Parameter, bestimmt, anhand der eine Bewertung durchgeführt und gegebenenfalls eine entsprechende Warnmeldung zur Einleitung von Gegenmaßnahmen, Minderungs- oder Vermeidungsmaßnahmen von Vogelschlag an ein übergeordnetes System, insbesondere Flugsicherungssystem und/oder an wenigstens ein startendes oder landendes Flugzeug ausgegeben wird. Bei der Bewertung werden biologische Faktoren bzw. ornithologische Studien und/oder ortsspezifische Parameter, wie Tageszeit, Jahreszeit, Temperatur, Windrichtung, Windstärke, Luftdruck, Flächennutzung in der Umgebung, Topographie oder dergleichen berücksichtigt. Das Verfahren greift sozusagen auf eine ornithologische Ballistikdatenbank zu. Es werden stereoskopische Aufnahmen verwendet. Dies geschieht mittels mindestens zwei Kameras pro Standort und/oder Stereokameraeinrichtung, die zueinander in definiertem Abstand montiert sind. Während der Aufnahme laufen die Kameras

synchron. Dadurch wird garantiert, dass die AufnahmeZeitpunkte beider Kameras identisch sind. Die Stereokameraeinrichtungen sind im Bereich der Flugkorridore der Flugzeuge derart angeordnet, dass sich Flugkorridoren nähernde Vögel erfasst werden. Da- bei können die Vögel oder Vogelschwärme noch eine Entfernung von beispielsweise 2,5 km bis 4 km von den potentiellen Kollisionsbereichen aufweisen.

übliche Vogelflughöhen liegen bei größer 75 m über Grund, insbe- sondere zwischen etwa 50 m und 100 m. Es wurden jedoch auch Flughöhen von bis zu 300 m beobachtet. Durch die Bestimmung der Flughöhe werden die für potentielle Vogelschläge verantwortlichen Vögel erfasst und unnötige Warnungen aufgrund zu niedrig oder zu hoch fliegender Vögel vermieden. Dementsprechend kann die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung auf Bereiche bzw. Richtungen, insbesondere bekannte Vogelflugrouten, ausgerichtet werden, aus denen Vögel bzw. Vogelschwärme erwartet werden. Darüber hinaus kann die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung entlang einer bekannten Vogelflugroute angeordnet sein, um prä- zise Vorhersagen über den Ankunftszeitpunkt eines erfassten wenigstens einen Vogels oder eines erfassten wenigstens einen Vo- gelschwarms ermitteln zu können. Das erfindungsgemäße überwachungssystem ermöglicht sowohl eine Vorwarnung vor möglichen Kollisionen mit ziehenden Schwärmen als auch eine Warnung vor sonstigem Vogelflug im Flugkorridor. Darauf basierend können Minderungs- oder Vermeidungsmaßnahmen gegen Vogelschlag getroffen werden, zum Beispiel durch nachgeahmte Warnrufe von Raubvögeln oder dergleichen. Auch kann anhand der Warnung oder Alarmierung die Einreihung der Flugzeuge im An- und Abflug zeitlich reorganisiert werden, d. h. wenn der Durchzug eines Vogelschwar- mes vorhergesagt wurde, dann wird z. B. die Landung eines Flugzeugs um einige Minuten nach hinten verschoben. Bei Windkraftanlagen oder empfindlichen Gebäuden können mit dem System vernetzte Warneinrichtungen helfen, Vogelschlag und damit Schäden für Gebäude und Vogelpopulationen zu vermeiden. Die Vögel können demnach ebenfalls durch entsprechende Maßnahmen gewarnt und somit geschützt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können

Dritte z. B. die Flugsicherung und/oder Flugzeuge bereits vorab, z. B. 5 bis 8 Minuten vorher, mindestens 2 bis 2,5 Minuten vorher vor einem potentiellen Vogelschlag gewarnt werden. Auch eine kurzfristige Unterrichtung des Piloten eines betroffenen Flug- zeugs, insbesondere kurz vor einem möglichen Vogelschlag kann hilfreich sein.

Ein Ankunftszeitpunkt der erfassten Vögel oder der erfassten Vogelschwärme an einem Kreuzungsbereich mit dem Flugkorridor wird bestimmt. Eine derartige Prognose ist insbesondere aufgrund der relativ konstanten Geschwindigkeit und Flughöhe der Vögel, z. B. etwa 100 m, möglich. Laut ornithologischer Studien fliegen Zugvögel in der Regel in konstanter Höhe und mit konstanter Geschwindigkeit. Auch fliegen bestimmte Vogelarten auf bestimmten Vogelflugrouten, so dass für eine bestimmte Anlage, z. B. einem Flughafen, vorab die Wahrscheinlichkeiten bestimmbar sind, welche Vogelart zu welchen Tages- und Jahreszeiten fliegt. Derartige Bestimmungen können in der überwachungsvorrichtung vorab, z. B. als Tabelle hinterlegt sein, um die Bestimmung der aktuell aufzunehmenden Vögel zu erleichtern und die Gefahrenbewertung zu verbessern. Es kann sich somit um eine Art lernendes System handeln, wodurch die Vorhersage weiter verbessert werden kann. Aus diesem Grund kann eine verlässliche Vorhersage für das Eintreffen im Anflugkorridor und die dortige Flughöhe erstellt werden. Anhand des Flugwegs und der ermittelten Vogelfluggeschwindigkeit wird der Ankunftszeitpunkt des Schwarms am Kreuzungspunkt der Flugroute ermittelt. Durch das konstante Verhalten der Vögel in diesem Fall kann somit eine Vorwarnzeit im Minutenbereich beispielsweise 2 bis 8 Minuten erreicht werden. Mittels dieser Da- ten können startende bzw. landende Flugzeuge frühzeitig informiert und gegebenenfalls so gesteuert werden, dass ein Zusammenstoß verhindert werden kann.

Bei der Bewertung kann ein Gefährdungspotential bzw. eine Flug- Sicherheitsrelevanz bestimmt werden. Dieses Gefährdungspotential kann in mehrere unterschiedliche, beispielsweise 2 bis 5 Klassen eingeteilt sein, anhand derer die entsprechend auszugebende

Warnmeldung bestimmt wird. Beispielsweise könnte die Warnmeldung als eine Art Ampelschaltung realisiert sein, wobei die Anzeige der Farbe rot kritisch, der Farbe gelb eine gewisse Gefahr und der Farbe grün unbedenklich bedeutet. Des Weiteren kann die Warnmeldung als akustisches, optisches oder haptisches Signal an einer beliebigen Anzeigeeinrichtung ausgegeben werden. Das Gefährdungspotential kann auch anhand der einzelnen Parameter, insbesondere der Größe der erfassten einzelnen Vögel oder Vogelschwärme (z. B. Anzahl der Vögel im Schwärm bzw. Schwarmdichte) bestimmt werden. Derartige Daten können in einer Datenbank gespeichert sein. Ein zusätzliches Gefährdungspotential kann durch den Flugabstand der einzelnen Vögel zueinander gegeben sein, wenn dieser in etwa dem Abstand der Triebwerke an Flugzeugen entspricht. Eine Kollision mit einem derartigen Vogelschwarm kann sonach zu einem besonders kritischen gleichzeitigen Ausfall mehrerer Triebwerke führen. Insbesondere kann der Faktor Abstand von Einzelvögeln mit dem Faktor der den Abstand der Triebwerke zueinander betrifft, verglichen werden. Falls beide Abstände ü- bereinstimmen, so kann eine sehr hohe Warnstufe ausgegeben wer- den. Parameterwerte die eine gleichzeitig Gefährdung mehrerer Triebwerke bedeuten rechtfertigen eine hohe Warnstufe.

Die Parameter können mittels Stereo-Mapping bestimmt werden.

Der Flugkorridor oder ein Kreuzungsbereich des Flugkorridors mit bekannten Flugrouten von Vögeln oder Vogelschwärmen kann permanent oder nicht-permanent überwacht werden. Zu bestimmten Zeiten kann die überwachung, beispielweise während eines nächtlichen Flugverbots, deaktiviert sein.

Informationen über erfasste Vögel oder Vogelschwärme können über die Schnittstelle der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung weiteren Stereokameraeinrichtungen oder übergeordneten Systemen, insbesondere Flugsicherungssystemen, zur Verfügung gestellt wer- den. Die einzelnen Stereokameraeinrichtungen können autonom, d. h. eigenständig arbeiten, sind jedoch insbesondere mittels eines Netzwerks oder Funkübertragung untereinander verbunden. Die

Messinformationen wie auch die Aufnahmen stehen somit außerhalb der einzelnen Stereokameraeinrichtungen zur Verfügung. Hauptsächlich werden die Daten bezüglich der Bewertung und/oder der Warnmeldung der Flugsicherung übermittelt. Die Daten können aber auch direkt an Flugzeuge oder beispielsweise den Betrieb eines Windparks übermittelt werden.

Das überwachungsverfahren kann zumindest teilweise auf einer Bildverarbeitungseinrichtung, insbesondere einer Stereokamera- einrichtung, als Computerprogramm ablaufen. Die Bewertung und die Erzeugung der Warnmeldung kann durch das Computerprogramm der Bildverarbeitungseinrichtung oder aber erst durch die Flugsicherung oder durch die Windparksicherung erfolgen.

Zusätzlich können auch Flugobjekte wie Modellflugzeuge, Lenkdrachen oder dergleichen erfasst und bewertet werden.

In Anspruch 9 ist eine überwachungsvorrichtung für Flugkorridore oder Teile von Flugkorridoren von Flughäfen mit einer stereosko- pischen Erfassung von wenigstens einem sich nähernden oder vorhandenen Vogel oder Vogelschwarm zur Durchführung des erfindungsgemäßen überwachungsverfahrens angegeben.

In vorteilhafter Weise können die wenigstens zwei Kameras einer Stereokameraeinrichtung zueinander justiert und kalibriert sein. Dadurch wird eine genaue stereoskopische Erfassung ermöglicht.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine Stereokameraeinrichtung als Kameras Infrarotkameras bzw. Wärmebildkameras auf- weist. Dadurch kann das System unabhängig von Lichtverhältnissen arbeiten. Auch bei Dämmerung, bei Nebel oder sonstig eingeschränkter Sicht kann das System betriebsbereit gehalten werden, wenn als bildgebende Sensoren gekühlte oder ungekühlte Wärmebildgeräte verwendet werden. Vögel weisen eine vergleichsweise hohe Körper- bzw. Oberflächentemperatur auf, so dass sie sich von der übrigen Umgebung (beispielsweise Himmel) mit sehr gutem Kontrast abheben und somit leicht detektierbar sind. Die Infra-

rotkameras bzw. Wärmebildkameras können im mittleren Infrarotbereich (MWIR) , insbesondere von etwa 3 μm bis 5 μm oder im langwelligen Infrarotbereich, insbesondere von etwa 7 μm bis 14 μm, vorzugsweise von etwa 8 μm bis 12 μm arbeiten.

Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Stereokameraeinrichtung) als Kameras Tagsichtkameras, insbesondere CCD- oder CMOS-Kameras (3a, 3b) aufweisen.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung eine Bildverarbeitungseinrichtung aufweist, welche zur Verarbeitung der mit den wenigstens zwei Kameras aufgenommenen Bilddaten und/oder zur Ausführung wenigstens einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen überwa- chungsverfahrens, insbesondere als Computerprogramm vorgesehen ist. Auf einer derartigen Bildverarbeitungseinrichtung können die relevanten Parameter hinsichtlich der Vögel oder Vogelschwärme wie Flughöhe, Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit, Art, Größe oder Gewicht des wenigstens einen Vogels, Ausdehnung des wenigstens einen Vogelschwarms, Anzahl und Flugabstand der Vögel des wenigstens einen Vogelschwarms sowie ortsspezifische Parameter, wie Tageszeit, Jahreszeit, Temperatur, Windrichtung, Windstärke, Luftdruck und dergleichen ermittelt werden. Ebenso können bekannte Erfahrungswerte eingegeben werden. Beispielsweise kann es an bestimmten Kreuzungsbereichen der Vogelflugrouten, beispielsweise mit einer Zugstrecke, zu einem Thermiksegeln, d. h. einem Aufsteigen der Vögel in höhere Lagen, beispielsweise aufgrund von Aufwinden durch höhere Temperaturen, kommen. Derartige Erfahrungswerte können die Flugprognosen und damit das Ge- fährdungspotential maßgeblich beeinflussen.

In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung wenigstens eine Schnittstelle, insbesondere Netzwerkschnittstelle, zur kabelgebundenen (z. B. über Glasfaserkabel oder dergleichen) oder kabellosen (z. B. über eine Funkverbindung oder dergleichen) Kommunikation mit weiteren Stereokameraeinrichtungen

und/oder mit wenigstens einem übergeordneten System, insbesondere Flugsicherungssystem, aufweist. über eine derartige Schnittstelle, beispielsweise eine Funkstation, können dann Warnmeldungen hinsichtlich entdeckter bzw. erfasster Vögel bzw. Vogel- schwärme an weitere Stereokameraeinrichtungen der überwachungsvorrichtung bzw. an weitere insbesondere übergeordnete Systeme wie Flugsicherungssysteme oder dergleichen bzw. an Lotsen im Flughafentower übermittelt werden. Anschließend können entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet oder Flugzeuge benachrichtigt werden. Die einzuleitenden Gegenmaßnahmen können als Empfehlung formuliert Bestandteil der Warnmeldung sein. Ebenso kann die Warnmeldung u. a. enthalten: prognostizierte Zeit bis zum Eintreffen der Vögel oder des Vogelschwarms an einem definierten Ort, z. B. Landebahn in einer Flughöhe von 75 m und/oder die Dauer der Passage.

Die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung kann autonom, d. h. autark oder eigenständig als Stand-Alone-Gerät arbeiten, welche dementsprechend separat die Parameterwerte ermitteln kann. Die Bewertung und das Ausgeben der Warnmeldung können ebenfalls in der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung erfolgen oder aber z. B. bei der Flugsicherung.

Durch die wenigstens zwei Blickwinkel auf den durch die wenigs- tens zwei Kameras der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung aufgenommenen Bereich kann der absolute Raumpunkt jedes Vogels bzw. können die absoluten Raumpunkte des wenigstens einen zu erfassenden Vogels und/oder des wenigstens einen zu erfassenden Vogelschwarms bestimmt werden. Aus dieser Berechnung ergibt sich direkt die Flughöhe der Vögel bzw. Vogelschwärme. Die Fluggeschwindigkeit der Vögel oder der Vogelschwärme kann durch eine Betrachtung über eine entsprechende Zeitspanne bestimmt werden.

Der wenigstens eine Vogel oder der wenigstens eine Vogelschwarm kann in einer Entfernung von etwa 50 m bis etwa 3 km, insbesondere von etwa 200 m bis etwa 700 m, vorzugsweise etwa 400 m erfassbar sein, wobei die wenigstens zwei Kameras einer Stereoka-

meraeinrichtung eine entsprechende Brennweite aufweisen. Auch Vögel oder Vogelschwärme in größerer Entfernung können erfasst werden. Dazu werden entsprechend längere Brennweiten für die wenigstens zwei Kameras verwendet. Somit ist eine frühzeitige Er- fassung möglich. Da bereits ein einzelner Vogel einen schweren Schaden verursachen kann, können mit dem erfindungsgemäßen überwachungsverfahren oder der erfindungsgemäßen überwachungsvorrichtung auch einzelne Vögel erfasst werden. Durch die Klassenbildung kann das Gefährdungspotential als Klasse eingestuft wer- den. So ist ein einzelner Spatz eher ungefährlich und sollte keine Warnmeldung bewirken, wohingegen eine einzelne Wildgans schon größeres Zerstörungspotential aufweist.

Da Vogelschwärme je nach örtlichen Verhältnissen von zwei oder mehreren Seiten anfliegen können, sollte das System alle erforderlichen Richtungen überwachen. Die Informationen der einzelnen Stereokameraeinrichtungen oder der einzelnen Messstandorte können kombiniert werden. Zusätzlich kann der Flugkorridor und/oder die Start- und Landebahnen der Flugzeuge bzw. der Kreuzungsbe- reich des Flugkorridors mit den Flugrouten der Vögel überwacht werden, um auch einen Aufenthalt von Vögeln im gefährlichen Bereich zu erkennen und gegebenenfalls eine Warnung zu generieren. Für die Bewertung kann berechnet werden, wann die Vögel oder die Vogelschwärme einen bestimmten Ort, z. B. einen Flugkorridor o- der eine Start- und Landebahn schneiden, also es zu einem Vogelschlag kommen könnte. Die überwachung kann gegebenenfalls permanent erfolgen.

Die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung kann in einem vorab ermittelten ausreichendem Abstand, der insbesondere von etwa 0,5 km bis etwa 10 km, vorzugsweise etwa 1 km bis etwa 4 km von dem Kreuzungsbereich des Flugkorridors oder Teilen des Flugkorridors mit bekannten Vogelflugrouten oder von der Start- bzw. Landeschwelle wenigstens einer Start- und Landebahn angeordnet sein. Die wenigstens eine Stereokameraeinrichtung sollte in ausreichendem Abstand vor dem Kreuzungsbereich bzw. vor der Startbzw. Landeschwelle der Start- und Landebahnen angeordnet sein.

Vorteilhaft ist es, wenn sich der vorab ermittelte Abstand d x der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung ohne Beachtung von Störgrößen, aus dem Produkt der bei vorgegebener Flughöhe maxi- mal auftretenden Fluggeschwindigkeit v Vog ei der beobachteten Vögel oder Vogelschwärme und der notwendigen minimalen Vorwarnzeit t m m ergibt. Durch diese Maßnahme kann eine minimale Vorwarnzeit gewährleistet werden.

In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Stereokameraeinrichtungen in einem Abstand zueinander übereinander, insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse, angeordnet sind. Dadurch ist es einfach möglich ein entsprechendes vertikales Sehfeld an einem Messstandort abzudecken.

Die Hauptachsen der Sehfelder der wenigstens einen oben angeordneten Stereokameraeinrichtung können zu den Hauptachsen der Sehfelder der wenigstens einen darunter angeordneten Stereokamera- einrichtung vertikal geneigt sein, wodurch beispielsweise nur ein gemeinsames Sichtfenster in dem gemeinsamen Gehäuse verwendet werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine redundante Stereokame- raeinrichtung derart, insbesondere in einem Abstand von etwa 500 m, zu wenigstens einer weiteren Stereokameraeinrichtung angeordnet ist, dass im laufenden Betrieb der überwachungsvorrichtung durch eine Berücksichtigung der Messergebnisse der wenigstens einen redundanten Stereokameraeinrichtung eine Erhöhung der Ge- nauigkeit erreichbar ist.

Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit bzw. Genauigkeit der stereoskopischen Detektion der Vögel oder Vogelschwärme können ermittelte Detektionsdaten bzw. Parameter von Stereokameraeinrichtungen mit Daten von eventuell redundant vorhandenen weiteren Stereokameraeinrichtungen zur überprüfung der Plausibilität abgeglichen werden. Derartige aktive Standbysysteme können z. B. in einem Ab-

stand von 500 m angeordnet sein und dieselbe Ausrichtung aufweisen. Damit kann etwa eine z. B. aufgrund einer aufgetretenen Windböe zu hoch berechnete Geschwindigkeit eines Vogelschwarms korrigiert werden. Die redundanten Systeme sind grundsätzlich vorgesehen, um bei einem Ausfall einer Stereokameraeinrichtung unmittelbar die ausgefallene Funktion zu übernehmen, sodass die überwachungsvorrichtung weiterarbeiten kann.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass wenigstens ei- ne Stereokameraeinrichtung in einem Abstand x = von dem tan a

Beobachtungsgebiet angeordnet ist, wobei h die mittlere Höhe des Beobachtungsgebiets und α der vertikale Neigungswinkel zur Horizontalebene der Hauptachsen der Sehfelder der wenigstens einen Stereokameraeinrichtung ist.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausfüh- rυngsbeispiel der Erfindung beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Stereokameraeinrichtung einer erfindungsgemäßen überwachungsvorrichtung;

Figur 2 eine vereinfachte Darstellung einer Anordnung der Stereokameraeinrichtung aus Figur 1 im Bereich eines Flugkorridors eines Flugzeugs;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Anordnung mehrerer Stereokameraeinrichtungen im Bereich eines Flugkorridors;

Figur 4 eine schematische seitliche Ansicht von zwei in einem gemeinsamen Gehäuse übereinander angeordneten Stereoka- meraeinrichtungen;

Figur 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Anordnung mehrerer Stereokameraeinrichtungen im Bereich eines Flugkorridors und entlang einer bekannten Vogelflugroute; und

Figur 6 eine schematische Darstellung zur Ermittlung des Abstands des Messstandorts der Stereokameraeinrichtung von dem Beobachtungsgebiet.

In Figur 1 ist eine Stereokameraeinrichtung 1 einer überwachungsvorrichtung 2 für Start- und Landebahnen 14, Flugkorridore 11 und/oder Teile von Flugkorridoren 11 (siehe Figuren 2, 3 und 5) von Flughäfen mit einer stereoskopischen Erfassung von we- nigstens einem sich nähernden oder vorhandenen Vogel 6 oder Vo- gelschwarm 6' , 6' ' , wobei wenigstens einzelne Parameter des wenigstens einen Vogels 6 oder des wenigstens einen Vogelschwarms 6', 6'' aus der Gruppe Flughöhe. Flugrichtung,- Fluggeschwindigkeit, Art, Größe oder Gewicht des wenigstens einen Vogels 6, Ausdehnung des wenigstens einen Vogelschwarms 6' , 6' ' Anzahl und Flugabstand der Vögel 6 des wenigstens einen Vogelschwarms 6' , 6'' ermittelbar sind, dargestellt. Eine oder mehrere derartiger Stereokameraeinrichtungen 1 ,1', 1' ' , Ia, Ib sind im Bereich der Start- und Landebahnen 14 und/oder der Flugkorridore 11 angeord- net (siehe Figuren 2, 3 und 5) und weisen wenigstens zwei zueinander in definiertem Abstand angeordnete während der Aufnahme synchron laufende Kameras 3a, 3b auf. Die Aufnahmezeitpunkte der Kameras 3a, 3b sind wenigstens annähernd identisch und deren jeweilige Sehfelder 4a, 4b weisen einen überlappenden Bereich 5 auf. In dem überlappenden Bereich 5 wird als Objekt ein Vogel 6 erfasst. Die zwei Kameras 3a, 3b sind zueinander justiert und kalibriert. Die Stereokameraeinrichtung 1, 1', 1' ' weist als Kameras Infrarotkameras bzw. Wärmebildkameras 3a, 3b auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide Kameras 3a, 3b als Wär- mebildkameras ausgebildet. In weiteren Ausführungsbeispielen könnten die Kameras 3a, 3b einer Stereokameraeinrichtung 1, 1', 1' ' , Ia, Ib auch Tagsichtkameras, beispielsweise CCD-Kameras,

CMOS-Kameras oder dergleichen sein. Als Kameras 3a, 3b können somit Kameras im visuellen Bereich und/oder im Wärmebildbereich, z. B. LWIR, MWIR, VLWIR, FIR, als auch im SWIR, NIR und UV- Bereich dienen. Es sind auch andere bildgebende Darstellungen vorstellbar. Die Wärmebildkameras 3a, 3b arbeiten im mittleren Infrarotbereich (MWIR) , insbesondere von etwa 3 μm bis 5 μm oder im langwelligen Infrarotbereich, insbesondere von etwa 7 μm bis 14 μm, vorzugsweise von etwa 8 μm bis 12 μm.

Ein System und ein Verfahren zur Erzeugung von räumlichen Bilddarstellungen, insbesondere von räumlichen Wärmebildern, ist in der EP 1 484 628 Al angegeben.

Die Stereokameraeinrichtung 1 weist eine Bildverarbeitungsein- richtung 7 auf, welche zur Verarbeitung der mit den zwei Kameras 3a, 3b aufgenommenen Bilddaten und zur Ausführung wenigstens einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen überwachungsverfahrens als Computerprogramm, vorgesehen ist .

Die Stereokameraeinrichtung 1 weist darüber hinaus eine Funkstation 8 als wenigstens eine Schnittstelle, insbesondere Netzwerkschnittstelle, zur Kommunikation mit weiteren Stereokameraeinrichtungen 1, 1', 1' ' und/oder mit wenigstens einem übergeordneten Systemen, insbesondere Flugsicherungssystemen 9, auf (in Fi- gur 1 ist die Kommunikationsmöglichkeit durch den Doppelpfeil 8' angedeutet) . Die Stereokameraeinrichtung 1 arbeitet autonom, d. h. eigenständig. Sie kann unabhängig von anderen Stereokameraeinrichtungen 1, 1' , 1' ' , Ia, Ib Daten an die Flugsicherung übermitteln. Jedoch können mittels der Vernetzung bzw. der Funk- übertragung über die Funkstation 8 weitere Stationen bzw. Stereokameraeinrichtungen 1, 1', 1'', Ia, Ib (siehe Figuren 3 und 5) verbunden sein. Als Funkübertragung kann Richtfunk, beispielsweise schmalbandig oder breitbandig, insbesondere redundant eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich können zur Kommunikation Kabelverbindungen, insbesondere DSL oder dergleichen, vorgesehen sein. Die Informationen wie auch die Aufnahmen stehen somit ebenfalls außerhalb der einzelnen Stationen zur

Verfügung. Hauptsächlich werden diese Daten der Flugsicherung übermittelt.

Auf der Bildverarbeitungseinrichtung 7, welche in anderen Aus- führungsbeispielen auch bei der Flugsicherheit angeordnet sein kann, der Stereokameraeinrichtung 1 läuft ein überwachungsverfahren für Start- und Landebahnen 14 Flugkorridore 11 und/oder Teile von Flugkorridoren 11 von Flughäfen ab, mit welchem wenigstens ein sich nähernder oder vorhandener Vogel 6 oder Vogel- schwärm 6' , 6' ' stereoskopisch mittels der überwachungsvorrichtung 2 bzw. der Stereokameraeinrichtung 1, l',l'', Ia, Ib er- fasst wird, wobei wenigstens einzelne Parameter des wenigstens einen Vogels 6 oder des wenigstens einen Vogelschwarms 6' , 6' ' aus der Gruppe Flughöhe, Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit, Art, Größe oder Gewicht des wenigstens einen Vogels 6, Ausdehnung des wenigstens einen Vogelschwarms 6' , 6' ' , Anzahl und Flugabstand der Vögel 6 des wenigstens einen Vogelschwarms 6' , 6' ' ermittelt werden, wobei eine Vorhersage über einen xAnkunftszeitpunkt und eine Flughöhe eines erfassten wenigstens einen Vogels 6 oder ei- nes erfassten wenigstens einen Vogelschwarms 6' , 6' ' an einem Kreuzungsbereich 12 (siehe Figur 2) mit dem Flugkorridor 11 oder Teilen des Flugkorridors 11 mittels der einzelnen Parameter unter Berücksichtigung ornithologischer Studien oder Daten, welche, insbesondere eine konstante Fluggeschwindigkeit und Flug- richtung in bestimmten Flughöhen der Vögel, insbesondere zwischen beabstandeten Messpunkten, zeigen, biologischer Faktoren und zusätzlicher ortsspezifischer Parameter, bestimmt wird, anhand der eine Bewertung durchgeführt und gegebenenfalls eine entsprechende Warnmeldung zur Einleitung von Gegenmaßnahmen, Minderungs- oder Vermeidungsmaßnahmen von Vogelschlag an ein ü- bergeordnetes System, insbesondere das Flugsicherungssystem 9 und/oder an wenigstens ein startendes oder landendes Flugzeug 13 ausgegeben wird. Ergänzend kann auch direkt auf die erfassten Vögel eingewirkt werden, beispielsweise mittels Raubvogelschrei oder dergleichen. Die Parameter werden mittels Stereo-Mapping oder einer Stereoauswertung bestimmt. Durch die wenigstens zwei Blickwinkel auf den durch die wenigstens zwei Kameras 3a, 3b der

Stereokameraeinrichtung 1, 1' , 1' ' , Ia, Ib aufgenommenen Bereich 5 werden absolute Raumpunkte der zu erfassenden Vögel 6 oder Vogelschwärme 6' , 6' ' bestimmt. Die Fluggeschwindigkeit der Vögel 6 oder der Vogelschwärme 6' , 6' ' wird durch eine Betrachtung über eine entsprechende Zeitspanne bestimmt. Auch Vögel 6 oder Vogelschwärme 6' , 6' ' in größerer Entfernung, beispielsweise von etwa 50 m bis etwa 3 km, insbesondere von etwa 200 m bis etwa 700 m, vorzugsweise 400 m, können erfasst werden, wobei eine entsprechend längere Brennweite für die zwei Kameras 3a, 3b verwendet wird. Zusätzlich können auch Flugobjekte wie Modellflugzeuge, Lenkdrachen oder dergleichen von der Stereokameraeinrichtung 1, 1', 1'', Ia, Ib erfasst werden (nicht dargestellt) .

Informationen über erfasste Vögel 6 oder Vogelschwärme 6' , 6 :r' i werden über die Schnittstelle bzw. die Funkstation 8 der Stereokameraeinrichtung 1 weiteren Stereokameraeinrichtungen 1, 1' , 1' ' , Ia, Ib oder übergeordneten Systemen, insbesondere Flugsi- cherungssystemeii 9, zur Verfügung gestellt.

Bei der Bewertung kann anhand der Parameter, z. B. der Größe der erfassten Vögel 6 oder der erfassten Vogelschwärme 6' , 6' ' ein Gefährdungspotential bzw. die Flugsicherheitsrelevanz bestimmt werden. Das Gefährdungspotential ist in mehrere unterschiedliche Klassen, beispielweise 2 bis 5 Klassen, eingeteilt, anhand derer die entsprechend auszugebende Warnmeldung bestimmt wird. Bei der Bewertung werden, insbesondere die in dieser Anmeldung genannten, biologischen Faktoren bzw. ornithologischen Studien und/oder ortsspezifischen Parameter berücksichtigt.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, überwacht eine Stereokameraeinrichtung 1 mit einem Stereosichtbereich bzw. überlappenden Bereich 5 eine bekannte Vogelflugroute 10 von Vögeln 6 und/oder Vogelschwärmen 6' , 6' ' . Die Stereokameraeinrichtung 1 ist dabei so angeordnet, dass ein Flugkorridor 11 bzw. ein Kreuzungsbereich 12 des Flugkorridors 11 mit der bekannten Vogelflugroute 10 der Vögel 6 oder Vogelschwärme 6' , 6' ' überwacht wird. Im Flugkorridor 11 ist ein Flugzeug 13 beispielhaft dargestellt. Ein An-

kunftszeitpunkt der erfassten Vögel 6 oder der erfassten Vogelschwärme 6' , 6' ' an dem Kreuzungsbereich 12 mit dem Flugkorridor 11 des Flugzeugs 13 kann ebenfalls bestimmt werden. Um eine präzise Vorhersage über den Ankunftszeitpunkt der erfassten Vögel 6 oder der erfassten Vogelschwärme 6' , 6' ' machen zu können, ist die Stereokameraeinrichtung 1 auf die bekannte Flugroute 10 der Vögel 6 oder Vogelschwärme 6', 6'' ausgerichtet. Darüber hinaus können weitere Stereokameraeinrichtungen 1, 1' , 1' ' , Ia, Ib insbesondere in größeren Entfernungen von dem Kreuzungsbereich 12 (z. B. mehrere Kilometer), vorzugsweise entlang der bekannten Vogelflugroute 10 der Vögel 6 oder Vogelschwärme 6' , 6' ' angeordnet sein (siehe auch Figuren 3 und 5) .

Bei Erfassung von Vögeln 6 oder Vogelschwärmen 6' , 6' ' wird ge- gebenenfalls eine Warnmeldung zur Einleitung von Gegenmaßnahmen bzw. Minderungs- oder Vermeidungsmaßnahmen an das übergeordnete System, insbesondere Flugsicherungssystem 9, und/oder an Flugzeuge 13, insbesondere startende oder landende Flugzeuge 13 ausgegeben.

Ein zusätzliches Gefährdungspotential kann, wie in Figur 2 stark vereinfacht dargestellt, durch den Flugabstand der Vögel 6 des Vogelschwarms 6' ' gegeben sein, wenn dieser in etwa dem Abstand der Triebwerke des Flugzeugs 13 entspricht. Eine Kollision mit einem derartigen Vogelschwarm 6' ' kann sonach zu einem besonders kritischen gleichzeitigen Ausfall mehrerer Triebwerke des Flugzeugs 13 führen. Dies kann bei der Bewertung berücksichtigt werden. Insbesondere kann der Faktor Abstand von Einzelvögeln 6 mit einem Faktor der den Abstand der Triebwerke zueinander, insbe- sondere bei unterschiedlichen Flugzeugtypen, betrifft, verglichen werden. Falls beide Abstände übereinstimmen, so kann eine sehr hohe Warnstufe ausgegeben werden. Parameterwerte die eine gleichzeitig Gefährdung mehrerer Triebwerke bedeuten rechtfertigen eine hohe Warnstufe.

Wie weiter in Figur 2 gestrichelt angedeutet, können mit dem erfindungsgemäßen überwachungsverfahren und/oder der erfindungsge-

mäßen überwachungsvorrichtung auch Windkraftanlagen 15 und/oder empfindliche Gebäude mit transparenten Bereichen 15' , großflächige Glasscheiben oder dergleichen, überwacht werden.

In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße überwachungsvorrichtung 2 mit Stereokameraeinrichtungen 1, 1' , 1' ' an entsprechenden Messstandorten dargestellt. Als Vogelflugroute 10 der Vögel 6 ist in Figur 3 ein Fluss schraffiert angedeutet, über dem die nicht dargestellten Vögel 6, 6', 6'' z. B. in einer Höhe von ca. 100 m fliegen. Die Vogelflugroute 10 könnte jedoch in anderen Ausführungsbeispielen auch ein Tal oder ein sonstiger Geländezug sein. Die Vogelflugroute 10 kreuzt den Flugkorridor 11 für Flugzeuge 13 in einem Kreuzungsbereich 12. Der Kreuzungsbereich 12 wird von der Stereokameraeinrichtung 1' ' , insbesondere permanent überwacht. Des weiteren wird die Vogelflugroute 10 auf beiden Seiten des Flugkorridors 11 von Stereokameraeinrichtungen 1, 1' überwacht. In anderen Ausführungsbeispielen könnte auch oder alternativ der Flugkorridor 11 oder Teile des Flugkorridors 11, insbesondere komplett und/oder permanent überwacht werden. Die Stereokameraeinrichtungen 1, 1' könnten beispielsweise bis 10 km, insbesondere 1 km bis 3 km vor dem Kreuzungsbereich 12 angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Stereokameraeinrichtungen 1, 1' redundant, beispielsweise mit überlappendem Sichtbereich 5, ausgelegt, um die Erfassungswahr- scheinlichkeit weiter zu erhöhen. Vorzugsweise sind die Kameras derart, beispielsweise in einer Höhe von 10 m angeordnet, dass sie nicht von etwaigem Bodennebel beeinträchtigt werden können. Wie aus Figur 3 ersichtlich, sind die Stereokameraeinrichtungen 1, 1' , 1' ' in einem Abstand vor einer Start- bzw. Landeschwelle 16 der Start- und Landebahn 14 angeordnet. Des Weiteren sind die Stereokameraeinrichtungen 1, 1' , 1' ' in ausreichendem Abstand vor dem Kreuzungsbereich 12 angeordnet, um eine entsprechende Vorwarnzeit von beispielsweise 2 bis 10 Minuten zu erhalten.

In Figur 4 sind zwei Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib (siehe Figur 1) mit je zwei Wärmebildkameras 3a, 3b in einem Abstand zueinander übereinander in einem gemeinsamen gestrichelt angedeu-

teten Gehäuse 17 als oben angeordnete Stereokameraeinrichtung Ia und darunter angeordnete Stereokameraeinrichtung Ib vorgesehen. Die Hauptachsen der Sehfelder 4a, 4b der oben angeordneten Stereokameraeinrichtung Ia sind zu den Hauptachsen der Sehfelder 4a, 4b der darunter angeordneten Stereokameraeinrichtung Ib geneigt, wodurch für beide Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib in dem Gehäuse 17 dasselbe Sichtfenster 17a verwendet werden kann.

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen überwachungsvorrichtung 2' mit insgesamt zwölf Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib an sechs Messstandorten A, B, C, C , D und E dargestellt. Als Vogelflugroute 10 der Vögel 6, insbesondere Lachmöwen, ist in Figur 5 wiederum ein Fluss schraffiert angedeutet, über dem die nicht dargestellten Vögel 6, 6', 6'' z. B. in einer Höhe von etwa 50 m bis 100 m fliegen, wobei auch Schwarmhöhen von bis zu 300 m beobachtet wurden. Die Sichtbereiche der Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib verlaufen senkrecht bzw. quer zu der Vogelzugrichtung entlang der Vogelflugroute 10. Die Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib sind auf die bekannte Vo- gelflugroute 10 ausgerichtet und entlang der bekannten Vogelflugroute 10 angeordnet. Dadurch wird eine präzise Vorhersage der Ankunftszeitpunkte von Vögeln 6 oder Vogelschwärmen 6' , 6' ' am Kreuzungsbereich 12 ermöglicht. Die in Figur 5 nicht näher dargestellten insgesamt 24 Wärmebildkameras 3a, 3b der Stereoka- meraeinrichtungen Ia, Ib weisen jeweils eine Auflösung von 640x512 Bildpunkten auf. Die Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib sind in einer Höhe von etwa 10 m angeordnet. Die Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib an den Messstandorten B und D sind in einem vorab ermittelten Abstand d B c und d C Dr insbesondere von etwa 0,5 km bis etwa 10 km, vorzugsweise etwa 1 km bis etwa 4 km von dem Kreuzungsbereich 12 des Flugkorridors 11 mit der bekannten Vogelflugroute 10 oder von der Start- bzw. Landeschwelle 16 der Start- und Landebahn 14 angeordnet. Die vorab ermittelten Abstände d B c und dc D der Messstandorte B und D oder Stereokameraein- richtungen Ia, Ib ergeben sich ohne Beachtung von Störgrößen, aus dem Produkt der bei vorgegebener Flughöhe maximal auftretenden Fluggeschwindigkeiten v V i , v V 2 der beobachteten Vögel 6 oder

Vogelschwarme 6' , 6' ' und der notwendigen minimalen Vorwarnzeit t m i n/ insbesondere von 2 Minuten bis 10 Minuten, ergibt. Analog ergeben sich die Positionen der übrigen Messstandorte A und E. Die Anflughohe bzw. die Hohe des Flugkorridors 11 liegt im vor- liegenden Ausfuhrungsbeispiel insbesondere im Kreuzungsbereich 12 etwa bei 120 m ± 30 m, also zwischen 90 m und 150 m. Sonach liegt die Hohe der von den Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib zu überwachenden entlang der Vogelflugroute 10 gelegenen Beobachtungsgebiete BG ebenfalls zwischen 90 m und 150 m (siehe auch Figur 6) . Die Breite b der Beobachtungsgebiete BG ergibt sich z. B. aus der Breite des Flusses bzw. der Vogelflugroute 10, insbesondere an dem Kreuzungsbereich 12 zuzuglich entsprechender Sicherheitsbereiche. Die Messstandorte A, B dienen zur Vorwarnung von von links unten nach rechts oben (siehe Figur 5) entlang der Vogelflugroute 10 fliegenden Vögeln 6 oder Vogelschwarmen 6' , 6' ' , wahrend die Messstandorte D, E zur Vorwarnung von von rechts oben nach links unten entlang der Vogelflugroute 10 fliegenden Vögeln 6 oder Vogelschwarmen 6' , 6' ' dienen. Sowohl die Messstandorte A und B als auch die Messstandorte D und E sind zueinander redundant ausgelegt und insbesondere in einem Abstand von etwa 500 m, zueinander angeordnet. Die Messstandorte C und C sind ebenfalls zueinander redundant ausgelegt und dienen der überwachung des Kreuzungsbereichs 12. Dort können insbesondere Vogel 6 erfasst werden, welche die lokale Thermik zum weiteren Aufstieg nutzen und häufig in sogenannten Thermikschlauchforma- tionen fliegen. Im laufenden Betrieb der überwachungsvorrichtung 2' wird durch eine Berücksichtigung der Messergebnisse der redundanten Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib an den Messstandorten A, B, C, C D und E eine Erhöhung der Genauigkeit erreicht. Der Abstand der Messstandorte A, B, C, C , D und E zur Flussmitte betragt jeweils etwa 300 m. Der Neigungswinkel α der Hauptachsen der Sehfelder 4a, 4b der Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib zur Horizontalebene betragt etwa 10,8 Grad.

Wie aus Figur 6 ersichtlich, können die Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib können in einem Abstand x = von dem Beobach- tan a

tungsgebiet BG angeordnet sein, wobei h die mittlere Höhe, insbesondere 120 m, des Beobachtungsgebiets BG und α der vertikale Neigungswinkel zur Horizontalebene der Hauptachsen der Sehfelder 4a, 4b der Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib ist. Ebenso können die äußeren vertikalen Neigungswinkel αl und α2 der Sehfelder

4a, 4b mittels tan αr, = berechnet wer- den, wobei f den jeweiligen Abstand, insbesondere 30 m, der minimalen Höhe und der maximalen Höhe von der mittleren Höhe h des Beobachtungsgebiets BG angibt. Der notwendige horizontale Winkel der Stereokameraeinrichtungen Ia, Ib kann sich dann direkt aus dem Videoverhältnis 4:3 bzw. 16:9 oder dergleichen ergeben.

Bezugszeichenliste

1, 1' , 1' ' Stereokameraeinrichtungen

Ia, Ib Stereokameraeinrichtungen 2,2' überwachungsvorrichtungen

3a, 3b Wärmebildkameras

4a, 4b Sehfelder

5 überlappender Bereich

6, 6 ',6' ' Vögel, Vogelschwärme 7 Bildverarbeitungseinrichtung

8 Schnittstelle

9 Flugsicherungssystem

10 Vogelflugroute

11 Flugkorridor 12 Kreuzungsbereich

13 Flugzeug

14 Start- und Landebahn

15 Windkraftanlage

15' Gebäude mit transparenten Bereichen 16 Start- bzw. Landeschwelle

17 Gehäuse

17a Sichtfenster des Gehäuses

A, B Messstandorte

D, E Messstandorte C, C Messstandorte

BG Beobachtungsgebiet v vl maximale Vogelgeschwindigkeit v v2 maximale Vogelgeschwindigkeit d B c Abstand d D c Abstand x, f Abstände h mittlere Höhe b Breite des Beobachtungsgebiets α,αi,α 2 Neigungswinkel