MACS - Modular Aerial Camera Systems

Seit mehreren Jahrzehnten werden am DLR-Institut für Optische Sensorsysteme hochinnovative digitale Kamerasysteme entwickelt, gebaut und betrieben. Auch die ADS-40, die weltweit erste kommerzielle digitale Luftbildkamera, erblickte hier das Licht der Welt. MACS (Modular Aerial Camera Systems) ist die aktuelle Evolution dieser Entwicklungslinie: eine Systemfamilie von luftgestützten Kamerasystemen mit einzigartigen technischen Fähigkeiten. Die Kameras zeichnen sich unter anderem durch einen hohen Technologie- und Anwendungsreifegrad aus, weshalb sie seit Jahren vielfach in anspruchsvollen Missionen zur Erdbeobachtung und vor allem für Sicherheitsanwendungen weltweit im Einsatz sind.

MACS-nano im UAV von Quantum Systems
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Hightech made in Berlin

Unsere Kamerasysteme haben den Himalaya vermessen, Gletscherdaten in der Arktis erfasst und unterstützen Einsatzkräfte vor Ort bei großen Schadenslagen: Was MACS so besonders macht ist die enorme Flexibilität – im Hinblick auf die Anwendungen und auch auf die verwendeten Trägersysteme. Die Bandbreite der Nutzungsmöglichkeiten reicht von höchstauflösender 3D-Geodatengewinnung, über Aufklärung und Lagekartierung bei Groß- und Katastrophenlagen bis zur Vermessung klimarelevanter Umweltveränderungen. Dafür integrieren wir unsere Systeme unter anderem in und an klassische Luftbildflugzeuge, Helikopter, unterschiedliche Drohnen, Klein-, Segel- und Ultraleichtflugzeuge. Der Schlüssel zur Anwendung ist dann die automatische Verarbeitung der aufgenommenen Daten zu nutzbaren Informationsprodukten (im Postprocessing oder in Echtzeit) sowie die nahtlose Integration in die Prozesse und Systeme unserer Anwender.

Livebilddaten in Echtzeit

Um optimale Bilddaten zu gewinnen, müssen Kamerasysteme für jede Mission individuell ausgelegt werden. Genau dafür haben wir mit unserer über Jahre erworbenen Expertise MACS entwickelt: ein hochmodularer, extrem effizienter Hard- und Software-Systembaukasten, mit dem passgenaue Luftbildkamerasysteme schnell und flexibel konfiguriert und aufgebaut sind. Die Einzelkomponenten greifen so perfekt ineinander, dass aus ihnen stets ein nahtlos integriertes und kalibriertes Gesamtsystem entsteht: sofort einsatzbereit für jede Anforderung. Denn egal ob bei Waldbränden, Stürmen, Überflutungen oder beim Überprüfen kritischer Infrastrukturen – zur effizienten Lagebeurteilung sind hochauflösende Bilddaten in Echtzeit und informativ aufbereitet wichtig, damit Verantwortliche schnell und angemessen reagieren können.

MACS-nano
Das Kamerasystem MACS-nano integriert in ein UAV von Quantum Systems bei einer Übung im Projekt "Live-Lage".
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Genau das leistet unsere Realtime-Mapping Technologie. Dazu gehören die leistungsfähigen MACS-Kamerasysteme sowie unser patentiertes Verfahren zur Echtzeitdatenverarbeitung. Mit diesem Verfahren werden die aufgenommenen MACS-Bilder sofort so verarbeitet, dass sie zum Boden übertragen direkt eine georeferenzierte und interaktive Lagekarte bilden. Dabei baut sich sukzessive ein Kartenmosaik des beflogenen Gebietes auf, in dem man die Situation am Boden in Echtzeit verfolgen und analysieren kann – ein enormer Mehrwert für die Koordination komplexer Einsätze. Durch die vollständige Georeferenzierung und die Nutzung von Standardschnittstellen ist sogar die nahtlose Einbettung in bestehende GIS- und Führungsunterstützungssysteme möglich.

DLR-Kamerasystem MACS-Polar vor dem Einbau in das AWI-Forschungsflugzeug
Im Januar 2024 wurde das zweite MACS-Kamerasystem offiziell an das Team des Alfred-Wegener-Instituts übergeben. Es dient als technologische Grundlage für eine Vielzahl von Forschungsexpeditionen und wird in den nächsten Jahren viele wertvolle Datensätze der polaren Regionen der Erde aufnehmen.
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MACS - Polar

  • Wissenschaftliches Luftbildkamerasystem für die Polarforschungsflugzeuge des Alfred-Wegener-Instituts (AWI)
  • Kartierung von arktischen Regionen im sichtbaren, nah-infraroten und thermal-infraroten Spektrum
  • Permafrost, Meereis und Gletscher-Forschung
  • Einsatz im Rahmen der MOSAiC-Expedition in 2020

MACS - Search and Rescue (SaR)

  • Optisches Aufklärungssystem zur Unterstützung von internationalen Katastropheneinsätzen
  • Kooperation mit der gemeinnützigen Hilfsorganisation I·S·A·R Germany (INSARAG zertifiziert)
  • Erstellung von aktuellen Lagebildkarten im Schadensgebiet unter Verwendung eines unbemannten Fluggerätes (UAV)

MACS - nano

  • Kompaktes Aufklärungssytem zur schnellen Kartierung und Erkundung kleinräumiger Gebiete
  • Optimiert für den UAV-Einsatz (z.B. Vertical Take-off and Landing fixed wings oder Multikopter)
  • Modulares Sensorsystem (RGB-, NIR- oder TIR-Kamera)
  • Optional: Breitband-Datenfunkstrecke

MACS-HAP

  • Luftbildkamerasystem zur Fernerkundung speziell für High-Altitude Platforms (HAPs)
  • Instrument als Nutzlast für das Stratosphärenflugzeug HAP alpha 
  • Bodenauflösung von ca. 15 cm pro Pixel bei einer stationierten Höhe von ca. 20 km

MACS - Maritime Security (Mar)

  • Vollautomatisches Fernerkundungssystem zum Monitoring von maritimen Umgebungen in Echtzeit
  • Automatische Detektion von maritimen Objekten und Anomalien durch optisches Mutli-Sensorsystem (RGB, NIR, TIR, HS)
  • Bereitstellung von Echtzeitdiensten mittels Datenfunkstrecke
  • Erprobt in nationalem Einsatz

MACS - Himalaya

MACS - TumbleCam

  • Vollautarkes Kamerasystem für den Einsatz in Mini-UAS
  • Gesamtgewicht <5kg inkl. Stromversorgung für 1h
  • Robotisch gesteuerte Kamera für beliebige Blickrichtungen
  • Typische Bodenauflösung: 5cm bei 320 m über Grund
  • Entwickelt für das unbemannte Messflugzeug ATISS der Technischen Hochschule Wildau (FH)

Mehr Informationen          Datenblatt (PDF)

MACS - Airship

  • Flexibles Kamerasystem für unbemannte Luftschiffe
  • Robotisch gesteuerte Kamera für beliebige Blickrichtungen
  • Echtzeit-Monitoring von kleinräumigen Gebieten
  • Ableitung von detaillierten 2.5D- & 3D-Modellen der Erdoberfläche
  • Eingesetzt mit unbemanntem Luftschiff ALTAIR von Airbus

MACS - Real-Time

  • Monitoring / Kartierung flächenhafter Gebiete in Echtzeit
  • Nutzung verschiedener IP-basierter Datenfunkstrecken möglich
  • Echtzeit-Visualisierung der Kartierung für den Piloten
  • Vollautomatischer Systembetrieb, z.B. in MALE-UAV
  • Erprobt in internationalem Einsatz

Mehr Informationen         Datenblatt (PDF)

MACS - Jet

  • Kartierung flächenhafter Gebiete aus großen Höhen
  • Einsatz in schnell fliegenden Trägern bis 800 km/h
  • Ableitung höchstlagegenauer 2.5D-Informationen
  • „Single-Button“ Betrieb
  • Erprobt in internationalem Einsatz

MACS - Heli

  • Experimentalsystem für Echtzeit-, 2D- und 3D-Kartierung höchster Auflösung und Genauigkeit
  • Modulares Sensorsystem (RGB, NIR, TIR, etc.)
  • Echtzeit-Visualisierung der Luftbilder am Boden mittels Breitband-Datenfunkstrecke
  • Übergabe der Luftbilder in Geo-Informations- oder Einsatzführungssysteme