📖 QUCORE Benutzerhandbuch & Dokumentation

Willkommen bei QUCORE (QGIS UAS Corridor Outlining & Routing Engine). Dieses Plugin wurde speziell für QGIS entwickelt, um Sicherheitskorridore für unbemannte Luftfahrzeugsysteme (UAS) gemäß den offiziellen deutschen Richtlinien der Bundesnetzagentur / des BMVD (FG, CV und GRB) sowie den EASA SORA-Richtlinien interaktiv zu planen, zu visualisieren und zu analysieren.

📍 Inhaltsverzeichnis

🚀 1. Schnellstart in QGIS

Um das Plugin zu starten, klicken Sie auf das Luftraum-Symbol in der Vektorsymbolleiste oder öffnen Sie das Menü Vektor > QUCORE > QUCORE – UAS-Korridorplanung (FG/CV/GRB).

Es öffnet sich das Bedienpanel, welches standardmäßig im Vordergrund Ihrer QGIS-Karte bleibt.

💡 Wichtiges Grundprinzip: Temporäre vs. Persistente Layer
Die aktive Bearbeitung und Berechnung Ihrer Flugplanung findet ausschließlich in den temporären Layern der Gruppe Active QUCORE-Plan statt.

📐 2. Die drei Geometriemodi

Wählen Sie vor dem Zeichnen von Wegpunkten den gewünschten Geometrietyp oben im Dropdown-Menü aus:

🔒 Dynamische Geometrie-Sperre (UX-Schutz)
Um Logikkonflikte zu verhindern (z. B. ein Wechsel des Geometrietyps mitten in einer aktiven Routenplanung), ist das Dropdown-Menü nur bei einer leeren Planung (0 Wegpunkte) veränderbar. Sobald Sie den ersten Wegpunkt setzen, wird die Auswahl gesperrt.

1. 🛣️ Korridor (Standard)

2. ⭕ Kreis (Kreisfläche)

3. ⬡ Polygon (Fläche)

🗺️ 3. Karten-Interaktion, Drag & Drop & SORA-Visualisierung

Das Plugin erstellt automatisch eine organisierte Layergruppe namens "Active QUCORE-Plan" in Ihrem QGIS-Projekt, die immer ganz oben im Layerbaum (Index 0) gehalten wird, um nicht von Hintergrundkarten verdeckt zu werden.

3.1. Visualisierung auf der Karte:

📍 Wegpunkte zeichnen und verschieben (Drag & Drop)

  1. Klicken Sie auf Wegpunkte zeichnen/modifizieren.
  2. Dynamisches Maus-Feedback: Ihr Mauszeiger wird auf der Karte zum Fadenkreuz. Bewegen Sie ihn über einen Wegpunkt, wird er zur offenen Hand (bereit zum Ziehen). Beim Ziehen mit gedrückter linker Maustaste verwandelt er sich in eine geschlossene Hand.
  3. Wegpunkt dazwischen einfügen (Segment-Splitting): Im Korridor- und Polygon-Modus erscheint auf jedem Verbindungssegment in der Mitte ein kleines rotes Kreuz (+). Sobald Sie den Mauszeiger darüber bewegen, verwandelt er sich in eine zeigende Hand. Ein einfacher Klick darauf fügt an dieser Stelle einen neuen Wegpunkt ein und aktiviert sofort das Verschieben (Drag & Drop). Seine Parameter (Höhe, Geschwindigkeit, FG-Breite) werden automatisch linear aus den Nachbar-Wegpunkten interpoliert.
  4. Beenden Sie das Zeichnen/Bearbeiten mit einem Rechtsklick.
  5. Nutzen Sie die Rückgängig/Wiederholen-Buttons (↶ / ↷) für eine bequeme Historiensteuerung.

📊 3.2. EASA SORA-Volumen Visualisierung (Widget)

Um die räumliche Beziehung zwischen den berechneten EASA SORA Sicherheitsvolumina unmittelbar verständlich zu machen, integriert das Plugin eine grafische Anzeige direkt in das Bedienpanel:

📊 4. Wegpunkt-Parameter (Wegpunkttabelle)

Klicken Sie im Panel auf Höhe, FG, V_cruise pro Wegpunkt bearbeiten... (nur im Korridor-Modus aktiv), um ein tabellarisches Einstellungsfenster zu öffnen. Hier können Sie Flughöhe, Geschwindigkeit und FG-Breite pro Punkt individuell festlegen. Die Übergänge werden linear interpoliert (verjüngende Sicherheitskorridore).

Optimiertes Tabellen-Layout & Barrierefreiheit:

⚡ Echtzeit-Kartenupdate & Excel-Tabelle kopieren
Änderungen in der Tabelle aktualisieren die Korridorpuffer sofort live auf der QGIS-Karte. Verwenden Sie den Button Tabelle kopieren (für Excel) oder Ctrl+C, um die gesamte Tabelle im CSV-Format zu kopieren und nahtlos in MS Excel einzufügen. Klicken Sie auf Abbrechen, um alle Änderungen rückgängig zu machen.
🔄 Massenübernahme der Standardflughöhe (Höhen zurücksetzen)
Wenn Sie viele wegpunktspezifische Flughöhen eingetragen haben und diese gesammelt auf einen einheitlichen Standardwert zurücksetzen möchten, bietet das Plugin eine praktische Verknüpfung:
  1. Öffnen Sie die UAS-Berechnungsparameter (Menü Vektor > QUCORE > QUCORE – UAS-Korridorplanung).
  2. Gehen Sie in den Tab Korridoreinstellungen (der nun standardmäßig an erster Stelle platziert ist).
  3. Klicken Sie auf den Button Flughöhe für alle Wegpunkte übernehmen.
  4. Nach Bestätigung der Sicherheitsabfrage werden alle individuellen Wegpunkthöhen mit der dort eingestellten globalen Standardflughöhe überschrieben. Falls Sie den gesamten Berechnungsdialog abbrechen, wird diese Massenänderung zum Schutz Ihrer Daten automatisch wieder rückgängig gemacht.

🔒 5. Eingabe-Validierungen & 3x CD-Regel

Das Plugin implementiert strenge mathematische und logische Konsistenzregeln:

➕ 6. Zusatzentfernungen (Zuschläge)

Im Reiter "Annahmen" der Berechnungsparameter können Sie manuelle Sicherheitszuschläge (in Metern) definieren:

🪂 7. Dynamische Sicherheitsmanöver & Deaktivierungslogik

Im Einstellungsfenster schalten sich die Eingabefelder intelligent und kontextabhängig frei oder aus:

Das Plugin unterstützt umfangreiche Datei-Schnittstellen für den flexiblen Datenaustausch und die direkte Integration in GIS-Workflows:

8.1. Unterstützte Dateiformate (Export / Import)


Dateiformate im Vergleich (Matrix)

Format Geometrie Wegpunkt-Höhen Wegpunkt-Geschw. Pilotenposition Berechnungsparameter Round-Trip fähig?
GeoPackage (.gpkg) Ja Ja Ja Ja Ja Ja (Vollständig)
GeoJSON (.geojson) Ja Ja Ja Ja Ja Ja (Vollständig)
KML (.kml) Ja Ja Ja Ja Ja Ja (Vollständig)
dipul (.dipul) Ja Nur global Nur global Ja Nur global Eingeschränkt (Vollständig bei QUCORE-Dateien)
SkyDemon (.flightplan) Ja Nur global Nein Nein Nein Nur Route / Wegpunkte
QGC / Ardupilot (.plan / .waypoints) Ja Ja Ja Nein Nein Nur Route / Wegpunkte

* Hinweis: GeoPackage, GeoJSON und aus QUCORE exportierte KML-Dateien speichern den 100% exakten Zustand Ihrer Planung (einschließlich aller SORA-Parameter) für die spätere Weiterbearbeitung.

8.2. Aktivierten QGIS Vektor-Layer einlesen

Dieses hochentwickelte Feature erlaubt es Ihnen, bestehende Geometriedaten direkt aus einem in QGIS ausgewählten Vektor-Layer (z. B. Shapefile, GeoJSON, GPX oder Geopackage) als Wegpunkte einzulesen. Klicken Sie dazu auf den Button Aktivierten QGIS-Layer einlesen im Hauptpanel oder wählen Sie Datei > Importieren aus aktivem QGIS-Layer... im Menüband.

🛡️ Modusspezifische Geometrie-Validierung
Das System validiert den Geometrietyp des aktiven Layers passend zum aktuellen Planungsmodus:
⚡ Automatische Daten-Konvertierung & Bereinigung
Beim Einlesen führt das Plugin vollautomatisch komplexe geometrische Anpassungen durch:

8.3. Intelligente Attribut-Extraktion (Mapping)

Wenn Ihr geladener QGIS-Layer eine strukturierte Attributtabelle besitzt, sucht das Plugin vollautomatisch nach passenden Spaltennamen und extrahiert die Werte wegeweise. Groß-/Kleinschreibung wird dabei ignoriert. Folgende Spalten werden unterstützt:

Zielgröße Unterstützte Spaltennamen in der Attributtabelle Standardwert bei Fehlen
Flughöhe ($h$) altitude, height, hoehe, h Globale Standardflughöhe (z. B. $100\text{ m}$)
Fluggeschwindigkeit ($v_0$) speed, velocity, geschwindigkeit, v, v0 Globale maximale Betriebsgeschwindigkeit ($v_0$)
Flight Geography Breite ($S_{FG}$) fg_width, width, breite, w_fg, w Globale Standard Flight Geography Breite ($50\text{ m}$)

Sind diese Spalten vorhanden, werden die individuellen Flughöhen, Geschwindigkeiten und Korridorbreiten punktgenau geladen und sofort live in die tabellarische Wegpunkt-Bearbeitung und Puffer-Generierung übernommen!

📐 9. Mathematische Grundlagen

Die Puffer werden in einem lokalen UTM-Koordinatensystem (metrisch) hochpräzise berechnet. Dabei werden die folgenden mathematischen Formeln zur Ermittlung der Schutzbereiche (Flight Geography, Contingency Volume und Ground Risk Buffer) verwendet:

9.1. Flight Geography (FG)

Die Flight Geography bildet den innersten Kern des Flugbereichs. Der Radius bzw. die halbe Breite $R_{FG}$ bestimmt sich aus der eingestellten Korridorbreite $S_{FG}$ (corridorWidth bzw. wegeweiser fg_width):

$$R_{FG} = \frac{S_{FG}}{2}$$

🛡️ Sicherheitsregel (3x CD-Regel)
Aus Sicherheitsgründen wird die Flight Geography automatisch nach unten hin auf das Dreifache der charakteristischen Dimension des UAS ($3 \cdot CD$) begrenzt. Es gilt stets: $S_{FG} \ge 3 \cdot CD$ (bzw. $R_{FG} \ge 1.5 \cdot CD$ und für den Kreis-Modus $R_{FG} \ge 3 \cdot CD$).

9.2. Contingency Volume (CV) – Lateral

Das Contingency Volume umschließt die Flight Geography und fängt Abweichungen vom geplanten Flugweg ab. Der Gesamt-Radius $R_{CV}$ ab der Flugweg-Mittelachse beträgt:

$$R_{CV} = R_{FG} + S_{CV}$$

Der laterale CV-Sicherheitszuschlag $S_{CV}$ berechnet sich wie folgt:

$$S_{CV} = S_{GPS} + S_{Pos} + S_{K} + S_{RZ} + S_{CM} + s_{add, horiz}$$

Dabei sind:

9.3. Contingency Volume (CV) – Vertikal

Die vertikale Obergrenze des Contingency Volumes ($H_{CV}$) definiert die maximale absolute Höhe über Grund (AGL), bis zu der sich das UAS im Notfall bewegen darf. Sie ist die physikalische Bezugshöhe für die Berechnung des Ground Risk Buffers:

$$H_{CV} = h + h_{\Delta} + H_{RZ} + H_{CM} + h_{add, vert}$$

Dabei sind:

9.4. Ground Risk Buffer (GRB)

Der Ground Risk Buffer umschließt das Contingency Volume und stellt sicher, dass im Falle eines Kontrollverlusts (Fly-Away / Absturz) das UAS mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb des Puffers auf dem Boden aufschlägt. Der Gesamt-Radius $R_{GRB}$ ab der Flugweg-Mittelachse beträgt:

$$R_{GRB} = R_{CV} + s_{grb}$$

Der GRB-Abstand $s_{grb}$ ab der CV-Grenze wird über eine der vier folgenden Methoden (groundRiskBufferMethod) berechnet:

In allen Formeln stellt $CD$ die charakteristische Dimension des UAS (maxCharacteristicDimension) dar.

9.5. Asymmetrische Berechnung des GRB aufgrund von Wind-Drift

Sofern die asymmetrische Wind-Drift Puffer Berechnung im Werkzeuge-Menü aktiviert ist, wird der Ground Risk Buffer (GRB) abhängig von der Windrichtung, der minimalen und maximalen Windgeschwindigkeit ($v_{min}$, $v_{max}$) sowie einer Windrichtungs-Varianz räumlich verschoben. Anstatt einer einfachen Vektorverschiebung wird eine konservative Hüllkurve (Envelope) berechnet, welche alle möglichen Winddriften innerhalb der gesetzten Parametergrenzen abdeckt.

Der Driftweg berechnet sich analog für $v_{min}$ und $v_{max}$ aus der Fallzeit ($t_{fall}$) multipliziert mit der jeweiligen Windgeschwindigkeit:

$$d_{min} = v_{min} \cdot t_{fall} \quad \text{und} \quad d_{max} = v_{max} \cdot t_{fall}$$

Die Fallzeit ($t_{fall}$) hängt von der gewählten GRB-Methode ab:

Um die Unvorhersehbarkeit natürlicher Windströmungen abzusichern, wird nicht nur ein einzelner Windvektor betrachtet, sondern ein vollständiges Vektorfeld aufgespannt, das durch die minimale und maximale Windgeschwindigkeit ($d_{min}$, $d_{max}$) sowie die Windrichtungs-Varianz ($\nu$) definiert ist. Die Berechnung des finalen GRB erfolgt dabei nach exakt folgenden Formeln und algorithmischen Schritten:

  1. Berechnung der Drift-Vektoren ($\Delta x, \Delta y$):
    Ausgehend von der zentralen Windrichtung ($\alpha$, umgerechnet in Radiant) werden Translationen für die Basisgeometrie ermittelt.
    Der Sicherheits-Ankerpunkt bei $v_{min}$ wird zentral berechnet: $$ \Delta x_{min} = d_{min} \cdot \sin(\alpha) \quad \text{und} \quad \Delta y_{min} = d_{min} \cdot \cos(\alpha) $$ Die maximale Ausdehnung wird durch die Varianz $\nu$ zu einem Kegel aufgefächert. Die linke und rechte Kante ergeben sich als: $$ \Delta x_{left} = d_{max} \cdot \sin(\alpha - \nu) \quad \text{und} \quad \Delta y_{left} = d_{max} \cdot \cos(\alpha - \nu) $$ $$ \Delta x_{right} = d_{max} \cdot \sin(\alpha + \nu) \quad \text{und} \quad \Delta y_{right} = d_{max} \cdot \cos(\alpha + \nu) $$ Um bei großen Varianzen ($\nu > 15^{\circ}$) sicherzustellen, dass die resultierende Hüllkurve den echten Bogenverlauf nicht abschneidet, werden im Code automatisch interpolierte Zwischenvektoren in 15°-Schritten eingefügt ($N_{steps} = \lfloor \frac{\nu}{15^{\circ}} \rfloor$, $\Delta \nu = \frac{\nu}{N_{steps}}$): $$ \Delta x_{i,left} = d_{max} \cdot \sin(\alpha - \nu + i \cdot \Delta \nu) \quad \text{und} \quad \Delta y_{i,left} = d_{max} \cdot \cos(\alpha - \nu + i \cdot \Delta \nu) $$
  2. Geometrische Translation: Die originäre, symmetrische Puffer-Geometrie (Basis-GRB) wird nun intern entlang jedes einzelnen dieser berechneten Driftvektoren (Zentrum, Randkanten und Zwischenschritte) verschoben. Alle so entstandenen Geometrien werden in einer abstrakten Sammlung (Geometry Collection) gebündelt.
  3. Konvexe Hülle (Convex Hull): Auf diese gesammelte Geometriemenge wird der mathematische Algorithmus der Konvexen Hülle angewendet. Dieser Algorithmus umschließt alle verschobenen Randpunkte mit dem kleinstmöglichen konvexen Polygon. Die Nutzung der konvexen Hülle umgeht fehleranfällige und inperformante Boolesche Vereinigungen (Unions) und erzeugt eine lückenlose, glatte Umrandung.

Behördliche Begründung (Sicherheitsnachweis):
Dieses Vorgehen garantiert eine physikalisch 100%ig konservative Hüllkurve. Jeder mögliche Absturzpunkt der Drohne unter den konfigurierten Wind- und Varianzeinflüssen liegt mathematisch nachweisbar strikt innerhalb dieses konvexen Polygons. Zudem wird durch diese Methodik das physikalische Verhalten auf der Luv-Seite korrekt abgebildet:

⚙️ 10. JSON-Konfiguration (config.json) & Schreibschutz

Das Plugin speichert alle globalen Voreinstellungen und Standardwerte in einer externen Konfigurationsdatei namens config.json im Plugin-Verzeichnis. Diese Datei wird beim ersten Start des Plugins automatisch mit LBA-konformen Standardwerten erzeugt und kann manuell oder über den Button in den erweiterten Einstellungen geöffnet werden. Dank des integrierten Schemas (config.schema.json) unterstützen moderne Editoren Auto-Vervollständigung und Echtzeit-Validierung.

🔒 Permanenter Dateischreibschutz & Flüchtiger Session-Speicher (Session States)
Um die Integrität der vordefinierten LBA-Standardprofile und administrativen Voreinstellungen zu garantieren, wurde ein strikter Schreibschutz implementiert:

Die folgenden Tabellen beschreiben alle verfügbaren Parameter, deren Datentyp, Standardwerte und erlaubte Wertebereiche:

10.1. Allgemeine Einstellungen & Globale Geometrien

Parameter (JSON-Key) Datentyp Standardwert Beschreibung / Wertebereich
stepSize Float 50.0 Schrittweite (in Metern) zur feinen Stützpunkt-Interpolation entlang der Flugweg-Segmente für die GRB-Berechnung.
corridorWidth Float 50.0 Standard Flight Geography Breite ($S_{FG}$) in Metern.
maxFlightHeight Float 100.0 Standard Flughöhe ($h$) über Grund in Metern (AGL).

10.2. UAS Spezifische Eigenschaften

Parameter (JSON-Key) Datentyp Standardwert Beschreibung / Wertebereich
uas_type String "FixedWing" Typ des UAS. Erlaubte Werte: "FixedWing" (Flächenflieger) oder "Multikopter".
maxVelocity Float 20.0 Maximale Betriebsgeschwindigkeit ($v_0$) in m/s .
maxCharacteristicDimension Float 1.2 Charakteristische Dimension des UAS ($CD$) in Metern (z. B. Spannweite)
stallVelocity Float 10.0 Überziehgeschwindigkeit in m/s (nur relevant für Fixed-Wing).
maxRollAngle Float 30.0 Maximaler Rollwinkel ($\Phi$) in Grad für Kurvenflüge (Fixed-Wing).
maxPitchAngle Float 30.0 Maximaler Nickwinkel ($\Theta$) in Grad für Bremsprozeduren (Multikopter).
glideRatioDenominator Float 10.0 Gleitzahl-Nenner $E$ (z. B. 10.0 für 10:1 Gleitflug bei Triebwerksausfall).

10.3. Sensorik & Unsicherheiten

Parameter (JSON-Key) Datentyp Standardwert Beschreibung / Wertebereich
altimetry String "GPS" Höhenmessmethode. Erlaubte Werte: "GPS" (GPS-basiert) oder "Baro" (barometrisch).
gpsInaccuracy Float 3.0 Horizontale GPS-Messungenauigkeit ($S_{GPS}$) in Metern.
positionError Float 3.0 Positions-Haltefehler des Autopiloten ($S_{Pos}$) in Metern.
mapError Float 1.0 Ungenauigkeit der Kartenquelle ($S_K$) in Metern.
reactionTime Float 1.0 Reaktionszeit des Fernpiloten ($t_{RZ}$) in Sekunden.
altitudeErrorGps Float 4.0 Vertikaler Messfehler bei GPS-Höhenmessung in Metern.
altitudeErrorBarometric Float 1.0 Vertikaler Messfehler bei barometrischer Höhenmessung in Metern.
additionalErrorLateral Float 0.0 Zusätzlicher horizontaler Sicherheitszuschlag in Metern.
additionalErrorVertical Float 0.0 Zusätzlicher vertikaler Sicherheitszuschlag in Metern.

10.4. Sicherheitsmanöver & GRB-Berechnung

Parameter (JSON-Key) Datentyp Standardwert Beschreibung / Wertebereich
groundRiskBufferMethod String "Simplified" Berechnungsmethode für den GRB. Erlaubte Werte: "Simplified" (1:1), "Ballistic" (ballistisch), "Glide" (Gleitflug), "Parachute" (Fallschirm).
lateralContingencyManoeuvreType String "Default" Laterales Contingency-Manöver. Erlaubte Werte: "Default" (Standard-Ausweichkurve) oder "Parachute" (Notfall-Fallschirm).
verticalContingencyManoeuvreType String "Default" Vertikales Contingency-Manöver. Erlaubte Werte: "Default" (Standard-Steigflug) oder "Parachute" (Notfall-Fallschirm).
parachuteOpeningTimeLateral Float 2.0 Fallschirm-Öffnungszeit (in s) für die laterale Pufferkomponente bei CM.
parachuteOpeningTimeVertical Float 2.0 Fallschirm-Öffnungszeit (in s) für die vertikale Pufferkomponente bei CM.
parachuteOpeningTimeGRB Float 2.0 Fallschirm-Öffnungszeit (in s) für die GRB-Fallschirm-Berechnung.
parachuteDescentRate Float 2.0 Sinkgeschwindigkeit am geöffneten Fallschirm ($v_Z$) in m/s.
maxWindVelocity Float 3.0 Maximale zulässige Betriebs-Windgeschwindigkeit in m/s für Driftberechnung.

10.5. Grafische Darstellung (QGIS Layers)

Parameter (JSON-Key) Datentyp Standardwert Beschreibung / Wertebereich
linewidth_route Float 1.0 Linienstärke des Flugwegs (Mittelachse) in Millimetern ($0.1$ bis $10.0\text{ mm}$).
linewidth_fg Float 1.0 Linienstärke der Flight Geography (FG) Kontur in Millimetern.
linewidth_cv Float 1.0 Linienstärke der Contingency Volume (CV) Kontur in Millimetern.
linewidth_grb Float 1.0 Linienstärke der Ground Risk Buffer (GRB) Kontur in Millimetern.
linewidth_adjecentarea Float 1.0 Linienstärke der Adjacent Area (AA) Kontur in Millimetern.
color_route String "#50505a" Konturenfarbe für den Flugweg (Mittelachse) als Hex-Farbstring (z. B. "#50505a").
color_fg String "#397c59" Konturen- und Füllfarbe für die Flight Geography (FG) als Hex-Farbstring.
color_cv String "#f7bb3d" Konturen- und Füllfarbe für das Contingency Volume (CV) als Hex-Farbstring.
color_grb String "#eb5757" Konturen- und Füllfarbe für den Ground Risk Buffer (GRB) als Hex-Farbstring.
color_adjecentarea String "#2980b9" Konturen- und Füllfarbe für das Adjacent Area (AA) als Hex-Farbstring.
opacity_fg Integer 15 Füll-Deckkraft der Flight Geography (FG) in Prozent ($0\%$ bis $100\%$).
opacity_cv Integer 15 Füll-Deckkraft des Contingency Volume (CV) in Prozent ($0\%$ bis $100\%$).
opacity_grb Integer 15 Füll-Deckkraft des Ground Risk Buffers (GRB) in Prozent ($0\%$ bis $100\%$).
opacity_adjecentarea Integer 0 Füll-Deckkraft des Adjacent Area (AA) in Prozent ($0\%$ bis $100\%$, standardmäßig transparent).

🌐 11. Bilinguale Sprachauswahl (Language Selection)

Um eine breite internationale Anwendbarkeit zu gewährleisten, ist das gesamte Plugin zweisprachig in Deutsch (DE) und Englisch (EN) implementiert:

🎨 12. Entkopplung von Darstellung & Parameterübersicht

Um die Benutzeroberfläche übersichtlicher und logisch konsistenter zu gestalten, wurden die grafischen Darstellungseigenschaften vollständig von den physikalischen Berechnungs-Parametern entkoppelt:

👁️ 13. VLOS-Sichtbarkeitsanzeige (ALOS / DLOS)

Das Plugin unterstützt eine visuelle Darstellung der maximalen Sichtweite (Visual Line of Sight, VLOS) des Fernpiloten:

📋 14. Best Practice für den Planungs-Workflow

Für eine reibungslose, professionelle und dauerhafte Nutzung des QUCORE-Plugins empfehlen wir dringend den folgenden bewährten Arbeitsablauf:

Option 1) Vollständige Neuerstellung eines Flugpfades

Option 2) Nutzung eines vorhandenen Layers

Ab da einheitlich weiter mit:

  1. Anpassen der Parameter: Passen Sie bei Bedarf die globalen Berechnungsparameter (z. B. UAS-Typ, Wind, CD) im Einstellungsfenster an und modifizieren Sie die wegpunktspezifischen Parameter (Höhe, Geschwindigkeit, FG-Halbbreite) über die Tabelle Höhe, FG, V_cruise pro Wegpunkt bearbeiten.... Die Karte wird in Echtzeit live aktualisiert.
  2. Abspeichern der temporären Flugplanung als GeoPackage (Persistent): Da temporäre Memory-Layer beim Schließen von QGIS unwiderruflich verloren gehen, sichern Sie Ihre Planung dauerhaft! Wählen Sie hierzu Datei > Planung als persistenten Layer (GeoPackage) speichern.... Als Dateiname wird Ihnen automatisch das Format QUCORE-Route_JJJJMMTT.gpkg vorgeschlagen. Nach der Dateiauswahl fragt Sie das Plugin nach einem Namen für die neue Layer-Gruppe im QGIS-Projekt (Standard: QUCORE-Persistente_Layer). So können Sie problemlos mehrere unterschiedliche Routen in separaten Gruppen verwalten. Das Plugin speichert alle berechneten Schutzbereiche, Wegpunkte und Einstellungen als echte Dateien auf der Festplatte und lädt sie in die benannte Gruppe in Ihr QGIS-Projekt.
  3. Reaktivierung & nachträgliche Anpassung (QUCORE Gruppe bearbeiten): Bei Bedarf kann diese persistente Flugplanung mit dem QUCORE-Plugin jederzeit komfortabel wieder angepasst werden. Klicken Sie dazu im Hauptpanel auf den Button QUCORE Gruppe bearbeiten oder wählen Sie im Menüband Datei > QUCORE Gruppe bearbeiten.... Das Plugin scannt automatisch das Projekt nach allen reaktivierbaren QUCORE-Gruppen. Wählen Sie die gewünschte Gruppe aus – der vollständige Planungszustand wird sofort 1:1 wiederhergestellt, inklusive aller individuellen Wegpunkthöhen, Geschwindigkeiten, FG-Breiten und sämtlicher SORA-Berechnungsparameter.
  4. Änderungen sichern (Überschreiben): Um Ihre vorgenommenen Anpassungen dauerhaft zu behalten, vergessen Sie nicht, die Planung wieder über Datei > Planung als persistenten Layer (GeoPackage) speichern... abzuspeichern. Das Plugin schlägt Ihnen dabei automatisch den ursprünglichen Dateipfad und Gruppennamen als Standardwert vor, sodass Sie die vorherige GeoPackage-Datei mit wenigen Klicks einfach überschreiben können.
💡 Best Practice: 1:1 Planungs-Sicherung und Reaktivierung (Round-Trip)
Das QUCORE-Plugin verfügt über ein intelligentes, verlustfreies Speicher- und Reaktivierungssystem (Round-Trip), mit dem Sie Ihre Drohnen-Korridorplanungen jederzeit nahtlos sichern und exakt wiederherstellen können. Nutzen Sie hierfür bevorzugt folgende Formate:

👥 15. Bevölkerungsdichte-Berechnung (SORA Step #8)

Der offizielle EASA SORA-Leitfaden fordert in Schritt 8 (Step #8 — Determination of the containment requirements) den Nachweis über die einzuhaltenden Containment-Anforderungen des Flugbetriebs. Ein wesentlicher Teil dieser Prüfung ist die Bestimmung der durchschnittlichen Bevölkerungsdichte (average population density) innerhalb der Adjacent Ground Area (AA).

📊 Global Human Settlement Layer (GHSL) GHS-POP Datenbasis
Das Tool arbeitet standardmäßig mit den offiziellen europäischen GHS-POP Rasterdaten der Europäischen Kommission (Copernicus-Programm). Diese GeoTIFF-Rasterzellen enthalten pro Pixel den absoluten Wert der dort gemeldeten Wohnbevölkerung (Residential Population). Entsprechende Daten können für Ihr jeweiliges Betriebsgebiet kostenlos im Internet heruntergeladen werden.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Dichteberechnung:

  1. Flugplanung abschließen: Erstellen Sie eine vollständige Planung (Option 1 oder Option 2), sodass der Layer Adjacent Area (AA) gefüllt und in der Karte sichtbar ist (dieser Layer stellt das maximale Puffergebiet außerhalb Ihres Ground Risk Buffers dar).
  2. Werkzeug öffnen: Wählen Sie im Menüband des Plugins Werkzeuge > Bevölkerungsdichte im AA-Bereich berechnen....
  3. Raster-Layer wählen: Wählen Sie das geladene GHSL GeoTIFF-Raster aus dem Dropdown-Menü aus. Falls das Raster noch nicht in QGIS geladen ist, klicken Sie auf Durchsuchen..., um die .tif- oder .tiff-Datei direkt von Ihrer Festplatte zu laden.
  4. Fläche kontrollieren: Das Tool berechnet automatisch die exakte, ellipsoide Fläche Ihrer Adjacent Ground Area (AA) in Quadratkilometern ($\text{km}^2$) basierend auf dem hochpräzisen WGS84-Ellipsoid.
  5. Berechnung starten: Klicken Sie auf Berechnung starten. Das Plugin führt im Hintergrund eine performante Zonalstatistik aus. QGIS übernimmt dabei automatisch die eventuell notwendige On-the-fly-Reprojektion zwischen dem Koordinatensystem Ihres Rasters und der Adjacent Area.
  6. Ergebnis ablesen & interpretieren:
    • Gesamtbevölkerung: Gibt die aufsummierte Personenanzahl im betroffenen AA-Bereich an.
    • Durchschnittliche Bevölkerungsdichte: Die resultierende Dichte (Einwohner/$\text{km}^2$).
⚠️ Wichtige regulatorische Einschränkungen (Assemblies of People & Limits)

💨 16. Asymmetrische Wind-Drift Puffer (Luv / Lee)

QUCORE ermöglicht die Berücksichtigung von Wind-Drift bei der Berechnung des Ground Risk Buffers (GRB). Durch die Nutzung einer konservativen Hüllkurve führt dies zu einer physikalisch sicheren, asymmetrischen Ausdehnung des GRB in Windrichtung.


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