Saubere Schifffahrt und robuste Signale
- "European Satellite Navigation Competition“ und "Copernicus Masters“: Preise werden in Marseille, Frankreich vergeben.
- DLR Spezialpreis geht an zwei innovative Projekte aus den Bereichen "Saubere Luft“ und "Störungsfreie Signale“
- Schwerpunkte: Raumfahrt, Luftfahrt, Sicherheit, Cyber-Sicherheit, Gesellschaft, Digitalisierung
ESNC – Der Gewinner kommt aus England
Die 15. Ausgabe des European Satellite Navigation Competition (ESNC) geht zu Ende. Mit 266 vollständigen Einreichungen aus 40 Ländern konnte der Wettbewerb neue Geschäftsideen weit über Deutschland und Europa hinaus anziehen. Der Innovationswettbewerb prämiert jährlich die besten Dienstleistungen, Produkte und Geschäftsideen basierend auf Satellitennavigation. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) schreibt auch in diesem Jahr dazu einen Spezialpreis aus. Der Preis geht 2018 an Michael Turner, Airbus DC aus England.
"Spoofer – Safe by Design“
In naher Zukunft werden autonome Fahrzeuge, Schiffe, Autos sowie Drohnen zum Alltag zählen. Zur Navigation werden sie neben den "sense-and-avoid“-Fähigkeiten globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) verwenden. Doch GNSS ist sowohl für Umwelteinflüsse (wie Mehrweg-Reflexionen und lokalen Interferenzen) als auch für Angriffe anfällig. Beabsichtigte Störmaßnahmen sind eine reale Bedrohung, und Spoofing (aus dem englischen: Manipulation, Verschleierung oder Vortäuschung), bei dem GNSS-Signale absichtlich vorgetäuscht werden, um Empfangsgeräte zu manipulieren, wird immer häufiger. Mit der Verfügbarkeit günstiger Software-defined (SDR) GNSS-Signalgeber wird sich dieses Problem noch verschärfen.
Dr. Rolf-Dieter Fischer, Leiter DLR-Technologiemarketing, zum Sieger des DLR-Spezialpreises 2018: "Wir haben uns sehr über alle der mehr als 50 Einreichungen für unseren Spezialpreis gefreut. Die hohe Beteiligung zeigt, wie zentral Sicherheitsfragen für die Satellitennavigation sind und erst recht noch werden. Wer hier weiter denkt und robuste Lösungen bietet, der ermöglicht ganz neue Schlüsselanwendungen, allen voran die Automatisierung und Autonomie mit immensem Marktpotenzial. Dazu hat unser diesjähriger Preisträger einen herausragenden technischen Beitrag geleistet. Mittels Spoofer Detection können die GNSS Signale unverfälscht beim Empfänger ankommen und Cyber-Risiken besser abgesichert werden. Besonders gefällt uns als DLR, dass hier die Prävention vor Störungen und Bedrohungen gilt, nicht erst eine nachgelagerte Reaktion. Für das entstehende Produkt mit neuen Fähigkeiten bringen wir als DLR gern unsere Expertise ein.“
Die präsentierte Lösung verwendet Algorithmen, die Spoofing und andere Störungen leicht entdecken können. Dabei werden die GNSS-Signale im jeweiligen Frequenzbereich mit einem innovativen System verarbeitet, das den Verarbeitungsumfang deutlich reduziert. Während die meisten Empfänger drei Korrelationspunkte pro Satellit verwenden, bietet dieses Produkt für jeden sichtbaren Satelliten in Echtzeit das Äquivalent von 250 000 Korrelationspunkten. Damit kann die Qualität der empfangenen Signale vor deren Verwendung festgestellt werden, wobei Spoofer auf Basis zahlreicher Korrelationsspitzen ausgemacht werden.
Fragen an den Gewinner, Micheal Turner von Airbus DC:
Können Sie Ihre Idee kurz und knapp beschreiben? Welches Ziel steckt dahinter?
Das Ziel dieser Idee ist es, GNSS-Spoofer – also manipulierte GNSS Signale – zu erkennen, bevor sie zu einem Problem werden. Dies wird erreicht, indem zwei Signale vom gleichen Satelliten erfasst werden: das echte Signal und die Fälschung. Der von mir entwickelte GNSS-Empfänger verfügt über die vollständige Korrelationsfunktion für Verzögerung und Doppler. Dies bedeutet, dass ein Spoofer nicht einen Empfänger erfassen kann und irreführende Informationen einspeist, ohne entdeckt zu werden.
Wie kamen Sie auf die Idee?
Ich beschäftige mich seit einiger Zeit mit der GNSS-Blockierung unter Verwendung der FFT-Korrelation (Fast Fourier Transform). Dieser Ansatz liefert die vollständige Korrelationsfunktion. Ein Kollege fragte mich, ob ich eine Chance habe, Spoofer zu erkennen, ohne die verschlüsselten Signale zu verwenden. Mir fiel auf, dass es bei Vorhandensein eines Spoofers zwei Peaks im Korrelationsbereich gibt.
Was hat Sie motiviert sich für den Galileo Masters Wettbewerb zu bewerben und wer hat Sie unterstützt?
Ich habe erkannt, dass dieser Wettbewerb eine gute Möglichkeit ist, meine Idee zu veröffentlichen und auf die nächste Ebene zu bringen. Der Wettbewerb gibt mir die Chance, meine Idee bei allen wesentlichen GNSS Playern sichtbar zu machen.
"Saubere Luft“ – Der Gewinner der Copernicus Masters heißt "Loser Ships“
Jedes Jahr kürt das DLR im Rahmen des Copernicus Masters herausragende Lösungen, die Copernicus-Daten mit innovativen Transport- und Logistiklösungen verknüpfen. Der Gewinner des DLR Spezialpreises, der Schweizer Dan Jane und seine Idee "Loser Ships“ wurden ebenfalls auf der European Space Week am 4. Dezember 2018 in Marseille bekannt gegeben.
Luftverschmutzung durch die Schifffahrt verursacht etwa 400.000 Todesfälle pro Jahr und Asthma bei etwa 14 Millionen Kindern weltweit. Ab 2020 sollen daher höhere Abgasstandards bei Schiffen gelten. Derzeit gibt es jedoch keine Methode, Schiffe mit besonders hohen Emissionen zu erfassen. Mit Hilfe des Gewinnerprojekts "Loser Ships“ wird auf Basis von Copernicus-Sentinel-5P-Daten ein System vorgeschlagen, solche Schiffe zu identifizieren und damit zu einer besseren Luftqualität beizutragen.
“Schiffsemissionen tragen extrem zur Umweltverschmutzung bei. Diese Quellen der Verschmutzung auf den Weltmeeren mit der Hilfe von Sentinel- 5P-Daten zu identifizieren ist eine großartige Idee und leistet einen großen Beitrag zur Bekämpfung der Luftverschmutzung”, betont Gunter Schreier, stellvertretender Institutsdirektor, DLR Earth Observation Center (EOC).
- ESNC
Der ESNC zeichnet jährlich die besten Lösungen, Dienstleistungen, Produkte und Geschäftsideen aus, die Satellitennavigation im Alltag nutzen. Der Wettbewerb unterstützt innovative Ideen in jeder Entwicklungsstufe der Wertschöpfung mit dem Ziel faktische Unternehmen zu realisieren. Diese Ideen sollen eine innovative Nutzung von GNSS-Daten in verschiedensten Themen unter Beweis stellen. Namhafte Unternehmen und regionale Partner unterstützen den Wettbewerb in mehr als 20 Kategorien und schütten Preise im Gesamtwert von 1 Mio. EUR aus. Zu den Hauptzielgruppen gehören KMU, Startups, Universitäten und Einzelpersonen aus Unternehmen, Forschung oder Hochschulen. - Das Anwendungszentrum Oberpfaffenhofen
Der Copernicus Masters wird vom Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen ausgerichtet. Im Anwendungszentrum beim Sonderflughafen bekommen Start-ups aus der Luft- und Raumfahrtbranche zwei Jahre lang Unterstützung. Bereits eine Vielzahl von Unternehmen konnte sich Dank dieser Starthilfe erfolgreich am Markt platzieren. Der Erdbeobachtungswettbewerb Copernicus Masters wird seit 2011 von der Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen (AZO) organisiert. Prämiert werden jährlich innovative und zukunftsweisende Ideen und Geschäftskonzepte, die Erdbeobachtungsdaten im Sinne des Copernicus User Uptake für kommerzielle Zwecke und gesellschaftsrelevante Projekte nutzen. Mit mehr als 900 eingereichten Ideen aus über 70 Ländern hat sich der Wettbewerb zum international führenden Netzwerk für innovative Erdbeobachtungsanwendungen entwickelt. Der Wettbewerb richtet sich in erster Linie an Startups und andere Unternehmen, vorrangig KMUs sowie an Forscher und Studenten.