29. Juli 2015

Sa­Ma­riS - For­schen für die See­fahrt der Zu­kunft

Vi­deo: Sa­Ma­riS
Video 1/5, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Video: SaMariS

Credit: DLR (CC-BY 3.0)
Schwim­men­des Un­ter­su­chungs­ob­jekt - Das Fähr­schiff Meck­len­burg-Vor­pom­mern
Bild 2/5, Credit: DLR (CC-BY 3.0).

Schwimmendes Untersuchungsobjekt - Das Fährschiff Mecklenburg-Vorpommern

Das Fähr­schiff Meck­len­burg-Vor­pom­mern der schwe­di­schen Ree­de­rei Ste­na-Li­ne pen­delt na­he­zu un­un­ter­bro­chen zwi­schen Ro­stock und Trel­le­borg.
In­stal­la­ti­on im lau­fen­den Fähr­be­trieb
Bild 3/5, Credit: DLR (CC-BY 3.0).

Installation im laufenden Fährbetrieb

DLR-Pro­jekt­lei­ter Ralf Zie­bold über­prüft ei­ne in­stal­lier­te An­ten­ne. Die In­stal­la­ti­on des Groß­teils der In­stru­men­te er­folg­te wäh­rend vol­ler Fahrt.
Ralf Zie­bold bei der Sa­Ma­riS-Ab­schluss­prä­sen­ta­ti­on
Bild 4/5, Credit: DLR (CC-BY 3.0).

Ralf Ziebold bei der SaMariS-Abschlusspräsentation

Im Rah­men der Ab­schluss­ver­an­stal­tung konn­te erst­mals im Bei­sein von Ver­tre­tern des Bil­dungs­mi­nis­te­ri­ums und der In­dus­trie die Nut­zung von zu­ver­läs­si­gen Na­vi­ga­ti­ons­da­ten, für die von den Pro­jekt­part­nern ent­wi­ckel­ten As­sis­tenz­funk­tio­nen de­mons­triert wer­den.
In­stal­lier­te DLR-Sen­so­rik
Bild 5/5, Credit: DLR (CC-BY 3.0).

Installierte DLR-Sensorik

Die DLR-Ex­per­ten in­stal­lier­ten ver­schie­de­ne Sen­so­rik und Mess­in­stru­men­te an Bord des Fähr­schif­fes Meck­len­burg-Vor­pom­mern

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) jagt nicht nur Kometen oder erforscht das Sonnensystem und baut Satelliten – auch das wichtige Thema der Sicherheit auf See beschäftigt Wissenschaftler des DLR. Das In­sti­tut für Kom­mu­ni­ka­ti­on und Na­vi­ga­ti­onin Neustrelitz hat im Verbund mit zwei Partnern, der Hochschule Wismar und der Uni­ver­si­tät Ro­stock, durch das Projekt "Satellitengestützte Maritime Sicherheit" (Sa­Ma­riS) untersucht, in welcher Qualität satellitengestützte Daten zur Ermittlung einer möglichst genauen vorausschauenden Schiffsbewegung bereitgestellt werden müssen, um die Anforderungen an Sicherheit und Effizienz zu erfüllen.

Zuverlässige Daten für den Schiffsführer

Nahezu jedes Schiff sendet und empfängt mittlerweile Daten. Das Automatische Identifikationssystem (AIS) ist seit 2000 verbindlicher Standard im Schiffsverkehr: Unter Nutzung von Globalen Navigationssatellitensystemen wie GPS oder zukünftig auch Galileo bestimmt ein AIS-Receiver die Position, den Kurs und die Geschwindigkeit des Schiffes und sendet die Daten zusammen mit Informationen zu Identität, Ladung, Zielhafen an umgebende Schiffe sowie an Landstationen. Dieses System sorgt für mehr Transparenz auf den Schifffahrtsstraßen und trägt dazu bei, den Schiffsverkehr effektiver zu lenken und die Sicherheit im Sinne der Kollisionsverhütung zu verbessern.

Wie zuverlässig aber sind die gesendeten Daten? Dies war eine der Fragen, welche die DLR-Wissenschaftler um Projektleiter Ralf Ziebold vom Institut für Kommunikation und Navigation in Neustrelitz interessierte. "Obwohl mittlerweile diese Daten im modernen Schiffsverkehr verwendet werden, lässt sich nicht grundsätzlich ausschließen, dass sie falsch sind oder gar manipuliert wurden", so Ziebold.

Installation im laufenden Fährbetrieb

Eine besondere Herausforderung war es, die notwendigen Messdaten im laufenden Betrieb eines Schiffes zu gewinnen. Das Fährschiff Mecklenburg-Vorpommern der schwedischen Reederei Stena-Line pendelt nahezu ununterbrochen zwischen Rostock und Trelleborg und liegt nur sonntags kurz im Hafen. Das hieß für die DLR-Wissenschaftler: Kabel verlegen und Messgeräte und Antennen aufbauen – teilweise während voller Fahrt. Die installierten Sensoren lieferten dann wichtige Daten für die Zusammenarbeit mit den Projektpartnern.

Neue Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit und Effizienz

Im Laufe des Projektes wurden durch das DLR verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Plausibilität von reinen GPS Daten, von Korrekturdaten für die hochgenaue Positionierung und für AIS Daten entwickelt und verifiziert. Auf Basis dieser Verfahren ist es möglich, die "guten" von den "schlechten" Daten zu trennen und damit zuverlässige Daten für Assistenzfunktionen an Bord zur Verfügung zu stellen. Auf Basis der vom Projektpartner Hochschule Wismar entwickelten Fast-Time-Simulation war es damit dann möglich, dem Schiffsführer schon beim Ruderlegen eine zuverlässige Anzeige zur Reaktion des Schiffes in den nächsten Minuten bereitzustellen. Für die Wissenschaftler der Universität Rostock waren die Daten insofern wichtig, dass sich daraus nunmehr automatische Track Control Systeme auch für den Einsatz in Hafengebieten entwickeln lassen. Nur wenn die Integrität aller genutzten Daten gewährleistet ist, können solche Assistenzsysteme einen Beitrag dazu leisten, die Schifffahrt zukünftig noch sichererer und effizienter zu machen.

Das Projekt SaMariS wurde durch den EU Fonds in Mecklenburg-Vorpommern unter dem Kennzeichen AU 11 034A gefördert.

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