Drone-lichtmeting Groningen Airport

Dronegebaseerde lichtmeting voor vliegtuigopstelplaatsen

Luchthavens moeten kunnen aantonen dat de verlichting van vliegtuigopstelplaatsen voldoet aan de geldende EASA-eisen. Traditioneel gebeurt dat met handmatige luxmetingen op een fijnmazig meetraster. Zeker op grote platforms vraagt dat veel tijd, capaciteit en operationele afstemming.

De Kruijter onderzocht op Groningen Airport of hetzelfde resultaat sneller kan worden bereikt met dronefotografie en beeldverwerkingssoftware. Tijdens een praktijkproef op opstelplaats A15 bleek de dronegebaseerde methode zeer nauwkeurig: de afwijking in gemiddelde verlichtingssterkte bleef onder de 1% en de afwijking in gelijkmatigheid bedroeg slechts 2,7%.

De uitdaging

Het controleren van de verlichting op een vliegtuigopstelplaats vraagt om metingen op een groot aantal vaste punten. Bij handmatige uitvoering moet ieder meetpunt afzonderlijk worden bezocht en gemeten.

Op grote luchthavens kan dat leiden tot aanzienlijke tijdsinvesteringen en operationele beperkingen. Een snellere meetmethode is daarom aantrekkelijk, mits deze minstens zo betrouwbaar is als de conventionele luxmeting.

Eerdere pogingen om hiervoor drones op lage hoogte in te zetten, bleken niet zonder problemen. Dicht boven het platform kunnen GPS-verstoringen en vluchtinstabiliteit optreden, waardoor betrouwbare metingen lastig worden.

De centrale vraag was daarom: kan een drone vanaf een hogere en stabielere vlieghoogte fotografische gegevens verzamelen waarmee de verlichtingssterkte nauwkeurig genoeg kan worden bepaald?

Onze aanpak

De praktijkproef vond plaats op opstelplaats A15 van Groningen Airport. Daarbij is gewerkt met een meetraster dat aansloot op de relevante richtlijnen van EASA en ICAO.

Voor de uitvoering werd een gekalibreerde DJI Mavic 3 Enterprise ingezet. De camera was gekalibreerd voor onder meer spectrale respons, lensvertekening en vignettering. Daarnaast werd een klasse-L-luxmeter gebruikt voor de referentiemetingen.

De drone vloog op een hoogte van 77,7 meter en maakte vanuit een stabiele positie opnamen van het volledige meetgebied. Met behulp van verschillende instellingen voor sluitertijd, ISO en diafragma werd voldoende beeldinformatie verzameld om per meetpunt de luminantie te bepalen.

Gespecialiseerde software verwerkte de beelden vervolgens met behulp van kalibratiebestanden en luminantiecoëfficiënten. De berekende luminantiewaarden in cd/m² zijn daarna omgerekend naar verlichtingssterkte in lux.

Direct na de dronevlucht zijn op dezelfde rasterpunten ook conventionele luxmetingen uitgevoerd. Daardoor konden beide datasets één-op-één met elkaar worden vergeleken.

Het resultaat

De resultaten laten zien dat de dronegebaseerde methode zeer dicht bij de handmatige metingen ligt.

De afwijking in gemiddelde verlichtingssterkte bleef onder de 1%. Voor de gelijkmatigheid bedroeg het verschil slechts 2,7%.

Ook bleek de vlucht op 77,7 meter hoogte stabiel en betrouwbaar. Daarmee werd een belangrijk probleem van eerdere experimenten op lage hoogte vermeden.

Voor grotere vliegtuigopstelplaatsen kan een hogere vlieghoogte nodig zijn om het volledige meetraster efficiënt in beeld te brengen. Het principe blijft daarbij hetzelfde: fotografische opname, gekalibreerde beeldanalyse en vergelijking met de geldende lichttechnische eisen.

De praktijkproef laat daarmee zien dat een zorgvuldig gekalibreerde dronegebaseerde meting een serieus alternatief kan zijn voor het handmatig doorlopen van een volledig meetraster.

Wat dit project bijzonder maakt

De kracht van deze aanpak zit niet alleen in het gebruik van een drone, maar vooral in de combinatie van stabiele luchtfotografie, camerakalibratie en lichttechnische beeldanalyse.

Waar metingen op lage hoogte gevoelig bleken voor verstoringen, werd in dit onderzoek bewust gekozen voor een hogere vlieghoogte. De drone hoefde daarbij niet rechtstreeks lux te meten. In plaats daarvan werd de verlichtingssituatie fotografisch vastgelegd en achteraf nauwkeurig geanalyseerd.

De validatie op een opstelplaats voor een Boeing 737 laat zien dat deze aanpak nauwkeurige resultaten kan opleveren en tegelijkertijd kansen biedt om de meetduur, personeelsinzet en verstoring van luchthavenoperaties aanzienlijk te beperken.

Veelgestelde vragen

Waarom wordt de verlichting van vliegtuigopstelplaatsen gemeten?

Een vliegtuigopstelplaats moet voldoende en gelijkmatig worden verlicht om veilige grondoperaties mogelijk te maken. Luchthavens moeten daarom kunnen aantonen dat de installatie voldoet aan de geldende lichttechnische eisen en richtlijnen.

Waarom is een handmatige luxmeting tijdrovend?

Bij een conventionele meting wordt een fijnmazig raster uitgezet en moet ieder meetpunt afzonderlijk met een luxmeter worden gemeten. Op grote platforms kan dat tientallen of zelfs honderden metingen betekenen, met bijbehorende inzet van personeel en afstemming met de luchthavenoperatie.

Waarom wordt niet simpelweg met een luxsensor onder een drone gemeten?

Op lage hoogte kan een drone boven een luchthavenplatform last krijgen van GPS-verstoringen en vluchtinstabiliteit. Door hoger te vliegen en de lichtverdeling fotografisch vast te leggen, kan het volledige meetgebied vanuit een stabiele positie worden onderzocht.

Hoe nauwkeurig is de dronegebaseerde methode?

Tijdens de praktijkproef op Groningen Airport bleef de afwijking in gemiddelde verlichtingssterkte onder de 1%. Voor de gelijkmatigheid bedroeg het verschil met de handmatige metingen 2,7%.

Wat is nodig voor een dergelijke meting op een luchthaven?

Naast gekalibreerde meetapparatuur en gespecialiseerde analysesoftware zijn ook operationele voorbereiding en de juiste luchtvaarttechnische bevoegdheden nodig. Afhankelijk van de luchthaven en het luchtruim kunnen aanvullende toestemmingen en veiligheidsmaatregelen vereist zijn.

Een vergelijkbaar lichtvraagstuk?

Wilt u de verlichting van een luchthavenplatform, bedrijventerrein of ander groot oppervlak sneller en efficiënt laten beoordelen?

Met dronegebaseerde lichtmetingen combineert De Kruijter luchtfotografie, camerakalibratie en lichttechnische analyse tot een nauwkeurige en praktisch toepasbare meetmethode.

Neem contact op met De Kruijter om de mogelijkheden voor uw locatie te bespreken.

‍