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.

Kontakt
  • Egbert Schwarz
    Nationales Bodensegment
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Earth Observation Center
    Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
    Telefon: +49 3981 480149
    Kalkhorstweg 53
    17253 Neustrelitz
    Kontaktieren
  • Dr. Stephan Brusch
    Koordinator Maritime Sicherheitsforschung
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

    Programmkoordination Sicherheitsforschung
    Telefon: +49 2203 601-4049
    Linder Höhe
    51147 Köln
    Kontaktieren
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