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Case Study – Embedded Surveillance für Otonomy Aviation

Case Study – Embedded Surveillance für Otonomy Aviation

Mit Sensor- und Kamera-Komponenten von FRAMOS, sorgt der französische Kamera-Spezialist Otonomy Aviation, durch den Einsatz von HD-Aussen-Kameras für bessere Aussicht und mehr Sicherheit im Flugverkehr.

Herausforderung: Um Flugreisenden einen umfassenden Blick auf die Landschaft, praktisch aus Pilotensicht, zu bieten, werden hochauflösende Videos von Aussenkameras auf die Monitore im Inneren übertragen. Das von Otonomy entwickelte Kamerasystem muß den strengen Luftfahrtregularien und den widrigen Aussenbedingungen entsprechen.

Resultat: Das Kamerasystem nutzt äusserst robuste Einzelkomponenten, um den rauen Umweltbedingungen und den strengen Regularien Stand halten.

Das französische Start-up Otonomy Aviation sorgt für bessere Aussicht und für höhere Sicherheit. Die externe High-Definition-Kamera des Technologie-Pioniers kommt aktuell in Business-Jets zum Einsatz. Sie hat als Herzstück einige Bauteile, die vom deutschen Bildverarbeitungs-Experten FRAMOS kommen. Damit können die Fluggäste sich detaillierte Landschaftsaufnahmen in HD anschauen, die eine Außenkamera aufnimmt und auf die Screens im Flugzeug und bald auch an mobile Endgeräte überträgt. Das von Otonomy entwickelte Kamerasystem muss auch extreme Temperaturen aushalten können. FRAMOS trägt mit robusten und hochverlässlichen Produkten dazu bei, HD-Qualität zu erreichen und den strengen Luftfahrtregularien rund um Hardware im Flugzeug zu genügen.

Der Kamera-Spezialist hat seinen Sitz im französischen Bordeaux. Rund 15 Mitarbeiter sind für das junge Unternehmen tätig. Otonomy Aviation besetzt eine echte Marktnische: Die Kundenliste gleicht dem Who-is-who der Flugzeughersteller: Airbus, Gulfstream, Dassault, bald kommt Boing dazu. Zwar gibt es Mitbewerber, diese sind allerdings nur im SD-Bereich vertreten. Mit einem Kameramodul, zu dem Komponenten von FRAMOS beitragen, ist Otonomy der einzige Anbieter von HD-Video-Lösungen im Flugzeug.

Eine Idee lernt fliegen

Guillaume Daudon gründete das Unternehmen in 2007 und entwickelte den ersten Prototyp seiner Überwachungskamera. Das Fundraising stand in 2009, dann folgten drei Jahre technische Entwicklung. Seit 2012 ist das Produkt auf dem Markt, für den weiteren Ausbau des Start-ups kommen vom Venture-Capital-Geber Oseo zusätzliche Mittel. In 2014 rechnet Otonomy mit einem Jahresumsatz von zwei Millionen Dollar. Bisher gehörten zur Zielgruppe nur private oder corporate Business-Jet-Halter, doch das soll sich im nächsten Ausbauschritt mit der Industrialisierung des Produkts ändern. Künftig könnten auch die Reisenden auf Linienflügen in den Genuss der neuen Technologie kommen. „Alles wird mobil. Deshalb soll demnächst die Darstellung der Kamerabilder nicht nur über verdrahtete und kabellose Bildschirme im Flugzeug erfolgen, sondern auch über andere mobile Geräte wie das iPad“, sagt Daudon. Die Bullaugen lassen nur eine sehr begrenzte Aussicht zu, und was könnte beim Fliegen besser unterhalten als ein umfassenderer Blick auf die Landschaft, praktisch aus Pilotensicht?

Strenge Regularien und widrige Außenbedingungen in der Luftfahrt

Aufgrund der Vielzahl an Regularien in der Luftfahrtindustrie ist das Konzept alles andere als einfach umsetzbar. Ein Beispiel sind die strengen EMI-Anforderungen (Electromagnetic Interference) an die Radiofrequenz-Nutzung im Flugzeug. Daneben stellten vor allem die Außenkamera und deren Einzelkomponenten die Entwickler vor Herausforderungen. Extreme Temperaturschwankungen zwischen 50 Grad plus und 50 Grad minus verlangen dem Equipment eine entsprechende Robustheit ab. Mit Hilfe des Bildverarbeitungs-Spezialisten FRAMOS wurden Bauteile ausgewählt, die den rauen Umweltbedingungen und den strengen Regularien Stand halten.

Als wichtiges Bauteil bietet FRAMOS den Experten von Otonomy einen Spezialsensor mit 5 Megapixeln und die Sunex-Objektive DSL949 und DSL213, um HD-Qualität zu erzeugen. „Besonders wichtig war uns die Qualität der Linse und die Vielseitigkeit des Produkts“, bemerkt Daudon. Mit beidem liegt das Unternehmen aus Bordeaux richtig: „Der Sensor besticht durch seine hohe Auflösung, HD-Fähigkeit und große Zuverlässigkeit. Mit Low Light- und Low Dark Current-Features ist er insbesondere für Anwendungen unter schwierigen Lichtverhältnissen ausgelegt und reduziert per automatischer Schwarz-Level-Kalibration das Bildrauschen,“ erklärt Emmanuel Maridor, Managing Director von FRAMOS Frankreich. Und ein ebenfalls von FRAMOS gewähltes Sunex-Objektiv wurde beispielsweise von Airbus Defense and Space erworben, um im Dezember 2014 als Teil des „Fruit Fly Lab“ vom Ames Research Center der NASA eine Reise ins All anzutreten – dort kann es immerhin bis zu 272 Grad kalt werden. „Zudem soll im Falle von Otonomy trotz widriger Außen- und Wetterbedingungen ein klares Bild geliefert werden, unabhängig von Regen, Nebel und Eis“, erklärt der Gründer.

Doch Entertainment ist nicht alles, was das Kamerasystem kann. Zwar wird die Lösung schon genutzt, um am Boden beim Ein- und Aussteigen die Sicherheit zu erhöhen und visualisiert zu bekommen, wie das Fahrwerk ein- und ausgefahren wird. In Zukunft will Otonomy jedoch einen größeren Schwerpunkt auf das Thema Security legen. Das bringt neue Anforderungen mit – beispielsweise eine höhere Kameraauflösung und einen erweiterten Wellenlängenbereich für Nachtsicht. Zudem müssen dann die Aufnahmen gespeichert werden, um im Problemfall Aufschluss geben zu können.

Compliance ist Trumpf

Aufgrund der Regularien ist es nicht möglich, vorgefertigte Kameras zu nutzen, denn selbst der Entwicklungsprozess muss im Luftfahrtbereich auf sehr spezifische Art dokumentiert werden. Gleiches gilt für die Dokumentation der Schnittstelle zwischen Kamera und Computer. Deshalb hat das französische Unternehmen, das nach  EN9100 und den europäischen Standards EASA 21g und 145 zertifiziert ist, mit Komponenten von FRAMOS seine ganz eigene Kameralösung entwickelt, zu der auch ein PC gehört. Um die Freigabe einzuholen, musste sich die Lösung Hardware-seitig auch dem Standard DO-160 (Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment) von RTCA stellen.

Für Technik-Pionier Guillaume Daudon stand bei der Entscheidung für FRAMOS neben der hohen Qualität im Vordergrund, dass er einen verlässlichen Partner mit einfachen Bestellprozessen und einer hohen Produktverfügbarkeit an der Seite hat. Der Otonomy-Chef schätzt die unkomplizierte Zusammenarbeit: „Es ist von Vorteil, dass wir Off-the-Shelf-Bauteile nutzen können, die nicht extra für uns entwickelt werden mussten. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die Kunden mit der erreichten Bildqualität sehr zufrieden sind und dass der Austausch zwischen Linse und Ethernet-Output-Signal exzellent funktioniert“, resümiert Guillaume Daudon.

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