Der Multi-Purpose Airborne Sensor Carrier MASC-V

Das unbemannte Luftfahrtsystem (UAS) "Meteorological Airborne Sensor Carrier (MASC)" wird an der Universität Tübingen entwickelt und für meteorologische in-situ Messungen turbulenter Größen (Wind, Temperatur, Feuchte) und von Aerosolpartikeln in der unteren Atmosphäre genutzt. Die neueste UAS-Generation, MASC-V, wurde im September 2021 erstmals für Offshore Windmessungen außerhalb der Sichtweite eines Fernpiloten eingesetzt. MASC-V wurde in Zusammenarbeit mit der Firma ElevonX d.o.o. entwickelt und trägt das gleiche meteorologische Messsystem, wie das bewährte UAS MASC-3. Im Gegensatz zu MASC-3 ist MASC-V ein VTOL-UAS, es kann vollautomatisch senkrecht starten und landen und im Flächenflug weite Strecken von mehr als 100 Km zurücklegen. Dazu kommt ein Sicherheitskonzept mit zusätzlichen Redundanzen, insbesondere bei den Telemetriesystemen. Das neue Betriebskonzept schafft die Grundlagen die Betriebserlaubnis außerhalb der Sichtweite des Fernpiloten in der gesamten europäischen Union.
Nach der Systemvalidierung mithilfe eines meteorologischen Messturms am Observatorium Lindenberg des Deutschen Wetterdienstes wurde MASC-V für die Validierung von Windmessungen aus Satellite Synthetic-Aperture Radar Daten vom 13. bis 24. September 2021 über der Nordsee von der Hochseeinsel Helgoland am Testzentrum für maritime Technologien in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung eingesetzt. Synthetic-Aperture Radar Satellitendaten der Sentinel 1 - Formation können detaillierte Informationen über das Oberflächenwindfeld liefern. Die flächendeckende Validierung dieser Ergebnisse mit konventionellen Messmethoden ist schwierig, da in den geforderten niedrigen Höhen (unter 30 m) nur stationäre Messungen (Messtürme, Bojen) möglich sind, oder räumliche Messungen mit bemannten Messflugzeugen nur in größeren Höhen durchgeführt werden können. MASC-V kann dieses Anforderungsprofil erfüllen, da es große Messgebiete im Tiefflug in kurzer Zeit abdecken kann und keine Start- und Landebahn benötigt. Die neuen UAS-Messungen von Helgoland liefern nicht nur die erste flächendeckende Validierung einer SAR-Windmessung. Sie zeigen auch das Potenzial von UAS, die in einem Gelände ohne Start-und Landeinfrastruktur, außerhalb der Sichtweite betrieben werden können, für meteorologische Messungen auf Skalen von mehreren 10 Km oder für vertikale Sondierungen der Atmosphäre von bis einigen Kilometern über Grund.