Abteilungen - IOS

Fachabteilung Informationsverarbeitung optischer Systeme



Bild: DLR RM-OS

Die Abteilung IOS befasst sich mit der Konzeption und Entwicklung von Sensorsystemen für die optische Exploration. Sie ist spezialisiert auf die systemtheoretische Auslegung und Informationsverarbeitung, insbesondere der Entwicklung von Algorithmen und Software, für diese Systeme.

Abbildende optische Sensorsysteme werden bei zukünftigen Missionen zur Planetenforschung oder Erdbeobachtung eine entscheidende Rolle spielen. Sie sind das technische Auge für die meisten Erkundungsmissionen, die von ihnen generierten Daten beinhalten den größten Informationsgehalt. Entsprechend der Bedeutung des menschlichen Auges als wichtigstem Sinnesorgan sind optische Systeme der primäre Sensor zur Umgebungserfassung für die robotische Exploration. Rasante technologische Entwicklungen in den letzten Jahrzehnten brachten und bringen räumlich, radiometrisch und/oder spektral hochauflösende Sensorsysteme hervor, so dass der intelligenten Verarbeitung von deren Daten eine fundamentale Bedeutung zukommt.

Die Daten der optischen Sensoren müssen bis zu einem bestimmten Punkt direkt am Sensor durch geeignete Recheneinheiten verarbeitet werden. Im einfachsten Fall handelt es sich um Korrekturen systematischer Fehler, um die verlustarme Komprimierung oder um zeitliche und räumliche Referenzierung der Daten. Die sensornahe Datenverarbeitung kann daran anschließend bis zur Ableitung nutzerrelevanter Informationen in Echtzeit reichen, beispielsweise zur optischen Navigation oder zur Hot-Spot-Erkennung für IR-Systeme.

Optische Sensorsysteme für spezifische Anwendungen werden auf Basis systemtheoretischer Berechnungen und Modelle konzipiert, zu erwartende Bilddaten werden durch Simulation erzeugt. Anhand dieser ist man in der Lage, Aufnahmebedingungen, Systemparameter und Auswertealgorithmen zu bewerten und gegebenenfalls zu optimieren. Für ein realistisches Ergebnis muss hierfür das Gesamtsystem, das neben der eigentlichen Sensorik auch die zu beobachtenden Objekte, den Einfluss einer möglichen Atmosphäre und die Lichtquellen umfasst, verstanden und modelliert werden.

Die Abteilung IOS besitzt Expertise in der Entwicklung von Algorithmen für die optische Exploration. Das betrifft Aspekte der zeitlichen und räumlichen Referenzierung, der Datenkompression, der optischen Navigation und der 3D-Modellierung. Entsprechende Algorithmen werden auf spezifischen Rechnerplattformen implementiert und getestet. Die Abteilung kann Software nach in der Raumfahrt üblichen Standards und Regeln des Software-Engineerings entwickeln. Hierbei wird das gesamte Spektrum von Betriebssystemen bis zur sensorspezifischen Applikationssoftware sowohl auf der Seite der Nutzlast an Bord als auch für die elektronische Testumgebung am Boden abgedeckt.

Durch jahrelange Erfahrung mit ESA-Projekten ist die Abteilung in der Lage, Beiträge in den Bereichen Projektmanagement und Systemengineering zu leisten.

Die Natur- und Ingenieurwissenschaftler der Abteilung forschen an herausfordernden Themen, sie publizieren regelmäßig die wichtigsten Ergebnisse und kooperieren mit Forschern weltweit. Die Abteilung IOS besteht aus drei Gruppen:

  • Theorie & Algorithmik
  • Software-Engineering
  • Optische Navigation

Kontakt
Dr.-Ing. Elektrotechnik Anko Börner
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Optische Sensorsysteme
, Informationsverarbeitung optischer Systeme
Tel: +49 30 67055-509

Fax: +49 30 67055-385

E-Mail: Anko.Boerner@dlr.de
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