1. Juli 2016

Schiffs­mel­dun­gen auf dem Prüf­stand

In­for­ma­ti­ons­layer zur Schiffs­de­tek­ti­on
Bild 1/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Informationslayer zur Schiffsdetektion

Ter­ra­SAR-X Sze­nen­aus­schnitt vom 09. Au­gust 2015 mit In­for­ma­ti­ons­lay­ern zur Schiffs­de­tek­ti­on aus SAR und AIS
DLR DFD An­ten­nen­feld Na­tio­na­les Bo­den­seg­ment Neu­stre­litz
Bild 2/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

DLR DFD Antennenfeld Nationales Bodensegment Neustrelitz

DLR DFD An­ten­nen­feld Na­tio­na­les Bo­den­seg­ment Neu­stre­litz

DLR-Forschungsstelle Maritime Sicherheit unterstützt EU-Projekt zur Überwachung des Schiffsverkehrs vor der Ostküste Afrikas

Automatische Meldesysteme sind heutzutage bereits an Bord vieler Schiffe im Einsatz und für bestimmte Schiffsklassen ausrüstungspflichtig. Am häufigsten wird AIS (Automatic Identification System) verwendet, um aktuelle Informationen über u.a. Schiffsidentität, Position, Fahrtrichtung und -geschwindigkeit zu senden und somit Kollisionen zu vermeiden. PMAR-MA­SE (Maritime Awareness and Risks - Maritime Security), eine Initiative der Europäischen Union zur Sicherung und Schutz der Küstengewässer Ostafrikas vor Piraterie, die 2014/15 am JRC (Joint Research Centre) gestartet wurde, untersucht, wie verlässlich und genau AIS-Informationen den tatsächlichen Schiffsverkehr widerspiegeln. Die Forschungsstelle Maritime Sicherheit des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Neustrelitz unterstützte das Projekt PMAR-MASE mit der Bereitstellung von Schiffsdetektionsprodukten auf der Basis von TerraSAR-X-Daten.

Lücken im maritimen Lagebild

AIS ist ab einer Schiffsgröße von 300 Bruttoregistertonnen seit 2004 durch die IMO (International Maritime Organisation) vorgeschrieben. Auch Passagierschiffe mit mehr als 50 Passagieren an Bord sind ausrüstungspflichtig. Viele weitere Schiffe sind zudem freiwillig mit AIS ausgerüstet worden. Mit Hilfe von AIS-Satelliten können diese Information weltweit empfangen werden. Insbesondere außerhalb der terrestrischen AIS-Empfangsstationen werden diese Daten zur Vervollständigung des maritimen Lagebildes genutzt. Trotzdem ergeben die verfügbaren AIS-Informationen kein vollständiges Bild vom tatsächlichen Schiffsverkehr - zumal das AIS nicht von allen Schiffen dauerhaft und durchgehend betrieben wird. Auch ist die Wiederholrate der heute im Einsatz befindlichen AIS-Satelliten noch eingeschränkt, wodurch es zu zeitlichen Lücken bei der Überdeckung der zu beobachtenden Gebiete kommt.

Schiffsdetektion mit Satellitendaten

Für das Projekt PMAR-MASE wurden in mehr als 1000 Satellitenszenen Schiffe detektiert und mit zeitgleichen AIS-Meldungen verglichen. Als Datengrundlage dienten vor allem SAR (Synthetic Aperture Radar)-Daten des Copernicus-Satelliten Sentinel-1A. Zusätzlich wurden Daten weiterer SAR-Missionen für die Untersuchung herangezogen. Die von Harm Greidanus (JRC) auf dem Li­ving Pla­net Sym­po­si­um 2016 vorgestellten Ergebnisse zeigten, dass unter Berücksichtigung aller SAR-Satelliten­aufnahmen 30 Prozent der detektierten Schiffe sich nicht über AIS identifizierten.

Die Daten des Radarsatelliten TerraSAR-X wurden an der Bodenstation des DFD (Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum des DLR) in Neustrelitz empfangen und prozessiert. An der dortigen Forschungsstelle Maritime Sicherheit werden automatische Echtzeit-Prozessierungssysteme entwickelt und implementiert. Der Prozessor zur Detektion von Schiffen in TerraSAR-X-Daten, entwickelt an der Bremer DLR-Forschungsstelle Maritime Sicherheit, wurde bereits in die operationelle TerraSAR-X-Prozesskette integriert und kam in Verbindung mit der in Neustrelitz entwickelten SAR_AIS-Datenfusion in dem Projekt PMAR-MASE zum Einsatz.

Sicherheitsforschung im DLR

In der Sicherheitsforschung des DLR werden die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten mit verteidigungs- und sicherheitsrelevantem Bezug in Abstimmung mit den Partnern in Staat, Wissenschaft, Industrie und internationalen Organisationen geplant und gesteuert. Der Querschnittsbereich Sicherheitsforschung verknüpft dabei die Kernkompetenzen aus den etablierten DLR-Programmen der Luftfahrt, Raumfahrt, Energie und des Verkehrs. Insgesamt mehr als zwanzig DLR-Institute und -Einrichtungen liefern im Rahmen ihrer sicherheitsrelevanten Arbeiten Beiträge zur Entwicklung, Erprobung und Bewertung von Technologien, Systemen und Konzepten sowie zur Analyse- und Bewertungsfähigkeit hinsichtlich sicherheitsrelevanter Anwendungen.

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    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Pro­gramm­ko­or­di­na­ti­on Si­cher­heits­for­schung
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