Flugzeug

Ein Luftfahrzeug der Gruppe „schwerer als Luft“, das den zum Fliegen erforderlichen Auftrieb aus seitlich an einem Rumpf angebrachten Tragflächen bezieht.

Um ein Flugzeug im Rahmen der Fernerkundung einsetzen zu können, müssen verschließbare Bodenöffnungen eingebaut werden, in die die verschiedenen Kamera- und Sensortypen, wie z.B. Multispektralkamera und -abtaster, Infrarotabtaster, Radarsysteme und Lasersysteme, eingebaut werden können. Die Flughöhen variieren bei der Beobachtung der Erdoberfläche je nach gewünschtem Maßstab, Auflösungsvermögen und verwendeten Aufnahmegeräten zwischen knapp 1000 m und 15.000 m. Bei der Atmosphärenerkundung ist sie von der Höhenlage der zu beobachtenden Luftschicht abhängig.

Flugzeuggestützte Systeme dienen auch der Erprobung neuer Technologien, die bei zukünftigen Satellitenmissionen erst noch zum Einsatz kommen sollen. Ebenfalls bei der Validierung von Satellitenmissionen (zum Beispiel CALIPSO) kommen Flugzeuge zum Einsatz. Dabei lässt sich eine Verbindung zwischen den sehr detaillierten, aber zeitlich begrenzten flugzeuggetragenen Messungen mit den räumlich hochaufgelösten, aber geringeren Detailinformationen aus der Satellitenbeobachtung herstellen.

Während zu Beginn der flugzeuggestützten Fernerkundung photogrammetrische Kameras Luftbilder im Bereich des sichtbaren und infraroten Spektrums lieferten, sind es seit etwa zwanzig Jahren vorwiegend multispektrale und hyperspektrale Systeme. Diese Geräte erfassen vom Flugzeug aus den Anteil der Sonnenstrahlung im sichtbaren Teil des Spektrums (VIS), den die Erdoberfläche reflektiert. Im infraroten Spektralbereich (IR) beobachten sie die ausgesandte Wärmestrahlung. Anders als bei der klassischen Luftbildkamera, die eine Szene in drei breitbandigen Kanälen (rot, grün, blau) aufnimmt, arbeiten die Hyperspektralsensoren in vielen, zum Teil mehreren hundert schmalen Spektralkanälen.

Bei der Auswertung der Hyperspektralbilder ermöglicht das Reflexions- beziehungsweise Emissionsverhalten der verschiedenen Oberflächen (zum Beispiel Vegetation, Böden, Gewässer, Straßen und Gebäude) die Identifikation von Objekten, die Zustandsbeschreibung der Oberflächen und deren Klassifizierung. Darüber hinaus lassen sich etwa Minerale im Gestein identifizieren oder Algenwuchs in Flachgewässern überwachen. Selbst ob Pflanzen unter Dünger- und Wassermangel leiden, lässt sich so aus der Luft feststellen.

Für den Einsatz von Flugzeugen als Träger für Fernerkundungssystemen ergeben sich folgende Vor- und Nachteile: