A Multidisciplinary Approach to support Risk Assessment of UAS Missions in Austria

The continued development of unmanned aerial systems (UAS), or drones, is seen by the European Union as a promising source of economic growth. A roadmap for the integration of drones into the unified European space predicts that in the next decades the number of drone operations in urban areas will increase to thousands of simultaneous flights. The new unified European legislation regulating the operation of UAS follows an operation-centric risk-based approach, so that each drone operation is treated in terms of the level of risk it poses to people and objects at risk. The resulting risks are treated according to the Specific Operation Risk Assessment (SORA) approach. This makes risk assessment an integral part of every drone operation.

A large number of simultaneous UAS operations, including autonomous flights, requires automatic risk assessment and the high level of automation of UAS traffic management (UTM). Therefore, the EU has started implementing U-Space, a system that automates UTM and enables safe and efficient access to airspace for a large number of drones. Member States are expected to actively participate in the development of U-Space and to provide the national geodata in a machine-readable format required for the automatic risk assessment of UAS operations.
Currently, there are no standards regarding the quality or content of such geodata. Their formats are also undefined, as the standard formats used in aviation represent simple, large-scale geometries and are not suitable for high-resolution data required for the risk assessment of UAS operations. The exploratory project Drone Risk Austria aims to close these gaps by (1) developing detailed concepts for national geodata integration, (2) carrying out a prototype implementation of the developed concepts and (3) implementing an interface to provide the integrated geodata in a UTM system. In order to correctly define the scope of geodata required for the risk assessment of drone operations, Drone Risk Austria takes into account, among other things, the so-called weather risk, which results from changing weather conditions and indicates that a ground risk or an air risk, which are defined in SORA, will occur. The technological platform, which was developed as part of the FFG-funded Drone Zone Austria project, will be used to quickly provide Austrian drone pilots with a tool that supports a preliminary risk assessment based on the new European legislation. Drone Risk Austria is expected to contribute to the development of U-Space, increase the safety of drone operations and serve as a first step towards legal certainty for UAS operations in national airspace.

[Original text]
"A Multidisciplinary Approach to support Risk Assessment of UAS Missions in Austria"
Die Fortentwicklung unbemannter Luftsysteme (UAS), oder Drohnen, wird von der Europäischen Union als vielversprechende Quelle des Wirtschaftswachstums angesehen. Ein Roadmap für die Integration der Drohnen in den vereinten Europa-Raum prognostiziert, dass in den nächsten Jahrzehnten die Zahl der Drohnenoperationen in städtischen Gebieten auf Tausende von gleichzeitigen Flügen steigen wird. Die neue einheitliche europäische Rechtsvorschrift, die den Betrieb von UAS regelt, folgt einem operationszentrierten risikobasierten Ansatz, sodass jede Drohnenoperation im Hinblick auf das Risikoniveau behandelt wird, welches sie für Personen und gefährdete Objekte darstellt. Die entstehenden Risiken werden nach dem Specific Operation Risk Assessment (SORA) Ansatz behandelt. Damit wird die Risikobewertung zu einem integralen Bestandteil jeder Drohnenoperation. 
Eine große Anzahl von gleichzeitigen UAS-Operationen, einschließlich autonomer Flüge, setzt eine automatische Risikobewertung und den hohen Automatisierungsgrad des UAS-Verkehrsmanagements (UTM) voraus. Deshalb hat die EU mit der Umsetzung des U-Space begonnen, eines Systems, welches das UTM automatisiert und einen sicheren und effizienten Zugang zum Luftraum für eine große Anzahl von Drohnen ermöglicht. Von den Mitgliedstaaten wird erwartet, dass sie sich aktiv an der Entwicklung von U-Space beteiligen und die nationale Geodaten in einem maschinenlesbaren Format bereitstellen, welche für die automatische Risikobewertung des Betriebs von UAS erforderlich sind.
Derzeit gibt es keine Standards bezüglich der Qualität oder des Inhalts solcher Geodaten. Ihre Formate sind ebenfalls undefiniert, da die in der Luftfahrt verwendeten Standardformate einfache, großflächige Geometrien darstellen und nicht für hochauflösende Daten geeignet sind, die für die Risikobewertung der UAS-Operationen erforderlich sind. Das explorative Projekt Drone Risk Austria zielt darauf ab, diese Lücken zu schließen, indem es (1) detaillierte Konzepte für die nationale Geodatenintegration entwickelt, (2) eine prototypische Implementierung der erarbeiteten Konzepte durchführt und (3) eine Schnittstelle zur Bereitstellung der integrierten Geodaten in ein UTM-System implementiert. Um den Umfang der für die Risikobewertung der Drohnenoperationen erforderlichen Geodaten korrekt zu definieren, berücksichtigt Drone Risk Austria unter anderem das so genannte Wetterrisiko, das sich aus wechselnden Wetterbedingungen ergibt und andeutet, dass ein Bodenrisiko oder ein Luftrisiko, welche in SORA definiert sind, auftreten wird. Die technologische Plattform, welche im Rahmen des von der FFG geförderten Projekts Drone Zone Austria entwickelt wurde, soll genutzt werden, um den österreichischen Drohnenpiloten schnell ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das eine vorläufige Risikobewertung auf Basis der neuen Europäischen Rechtsvorschriften unterstützt. Es wird erwartet, dass Drone Risk Austria zur Entwicklung von U-Space beiträgt, die Sicherheit der Drohnenoperationen erhöht und als erster Schritt auf dem Weg zur Rechtssicherheit des UAS-Betriebs im nationalen Luftraum dient.