Hector-Seminar baut Galileo-Simulator im DLR_School_Lab Oberpfaffenhofen

30 May 2012

Teilnehmer des Hector-Seminars
Woher weiß das Navi, wo ich bin? Und woher weiß ich, wo die Satelliten sind? Das Hector-Seminar suchte im DLR_School_Lab Oberpfaffenhofen praktische Antworten nicht nur auf diese Fragen.

Vom 2. bis 4. Mai 2012 besuchten 12 Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 9 und 10 aus verschiedenen Gymnasien in Heidelberg und Mannheim das DLR_School_Lab Oberpfaffenhofen. Zusammen mit den Betreuern des Hector-Seminars, Herrn StD Taulien und Herrn StD Piffer, wissenschaftlichen Mitarbeitern aus den DLR-Instituten und studentischen Betreuern des DLR_School_Lab entwickelte und baute die Gruppe einen akustischen Galileo-Simulator.

Dazu organisierten sich die Schülerinnen und Schüler in verschiedenen Teams. Während sich die einen mit der Erzeugung und Ausgabe korrekter Töne über einen Lautsprecher befassten, versuchte eine weitere Gruppe, die Tonsignale mithilfe eines Mikrophons wieder aufzunehmen und zu analysieren.
Dazu verwendeten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Entwicklungsumgebung LabView und Analog-Digitalwandler des Typs myDAQ, die von National Instruments für dieses Projekt zur Verfügung gestellt wurden.

Die Gruppe entwickelte und baute einen Galileo-Simulator.
Eine weitere Aufgabe bestand darin, ein gutes Signal den Sendern zur Verfügung zu stellen. Ziel war es, die Signale später beim Empfänger eindeutig seinem Absender zuzuordnen, auch wenn sich mehrere Sendersignale überlagern. Das Verfahren entspricht der bei Satellitennavigationssystemen, wie beispielsweise GPS oder Galileo, angewandten PRN-Methode: Dabei sendet jeder Sender einen Pseudozufallscode (PRN) aus, welcher dem Empfänger bekannt ist. Das bedeutet, der Empfänger kann den gespeicherten PRN mit dem empfangenen, superpositionierten Code vergleichen und aus der relativen zeitlichen Verschiebung den Abstand zu einem Referenzpunkt bestimmen.

Am Ende der Woche wurden alle Teile des Projektes zusammengefügt. Der Aufbau besteht aus zwei Lautsprechern mit einem Mikrophon dazwischen. Die Position des Mikrophons konnte dann tatsächlich von den Schülern bestimmt werden, das heißt, die Schülergruppe hat ihr anspruchsvolles Ziel erreicht.

Neben dem Arbeitsprogramm hatten die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, den Standort Oberpfaffenhofen zu besichtigen. Höhepunkte der Besichtigung war ein Rundflug um den Flughafen und über das 5-Seen-Land. Die Schüler werden ihre Ergebnisse am 7. Juli im Rahmen des Hector-Modulfestes präsentieren.