9. Dezember 2020
Idee für mehr Sicherheit vor Drohnen, ohne Störung der GNSS-Frequenzen gewinnt

DLR-Ge­win­ner des "Ga­li­leo Mas­ters" ist ge­fun­den

Bildmontage der DLR-Gewinner des Galileo Masters 2020
Bild­mon­ta­ge der DLR-Ge­win­ner des Ga­li­leo Mas­ters 2020
Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

Bildmontage der DLR-Gewinner des Galileo Masters 2020

Den DLR-Spe­zi­al­preis ge­winnt Dr. Sau­li­us Ru­dys aus Li­tau­en mit sei­nem Team (Bild­mon­ta­ge des Di­gi­ta­len Events: v.l.n.r. Pau­li­us Ra­gu­lis, Dr. Sau­li­us Ru­dys, Rim­vy­das Alek­sie­ju­n­as).
  • Der Innovationswettbewerb Galileo Masters zeichnet zukunftsorientierte Lösungen in der Satellitennavigation aus.
  • Den DLR-Spezialpreis zum Thema „Safety, Cyber Security and High-Accuracy meet Autonomy and Automation” gewinnt Dr. Saulius Rudys aus Litauen mit seinem Team.
  • Schwerpunkte: Navigation, Galileo/GNSS, Erdbeobachtung, Digitalisierung, Sicherheit

Der Galileo Masters 2020 suchte in diesem Jahr mit der "Mission High Precision" nach innovativen und anwendungsorientierten Technologien und Lösungen für Galileo und andere globale Satellitennavigationssysteme (GNSS). Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) stellte dazu die DLR-Challenge "Safety, Cyber Security and High-Accuracy meet Autonomy and Automation" auf. Am 8. Dezember 2020 wurde nun Dr. Saulius Rudys zum DLR-Gewinner des Galileo Masters 2020 gekürt, mit seiner Idee zur Neutralisierung von GNSS-Systemen nicht identifizierbarer oder gegnerischer Luftfahrzeuge ohne Beeinträchtigung auf GNSS-Frequenzen. Dadurch kann die Sicherheit im Luftraum erhöht und vor allem können dadurch kritische Infrastrukturen besser geschützt werden.

Dr. Rolf-Dieter Fischer, der Vorsitzende der DLR-Experten-Jury, zu der getroffenen Entscheidung: "Die Gewinner haben passgenau zu unserer Ausschreibung eine vielversprechende Lösung geliefert, die bislang so auch in der Fachwelt neu ist. Sehr positiv ist, dass der Ansatz wirkungsvoll gegen heutige Standard-Drohnen sein sollte, die das Gros der UAV stellen." Laut Fischer "verfügt der Vorschlag über eine echte Alleinstellung, so dass wir als Jury klar für diesen votiert haben."

Mehr Sicherheit und Schutz vor gegnerischen Drohnen

Die Technologien für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV, unmanned aerial vehicles) haben sich in den letzten Jahren schnell weiterentwickelt. Allerdings bieten diese Technologien nicht nur Vorteile, sondern können in manchen Fällen auch zur Gefahr werden. Durch unbemannte Luftfahrzeuge können Schäden im Bereich eines Flughafens entstehen oder Schwachstellen anderer kritischer Infrastrukturen ausgenutzt werden, indem z.B. illegale Gegenstände über die Grenze transportiert oder diese von Terroristen eingesetzt werden. Meist verwenden unbemannte Luftfahrzeuge GNSS zur Navigation, weshalb Rubys Idee darauf abzielt, GNSS-Systeme bei Gefahr wirksam und sicher zu neutralisieren.

Eine Störstrahlung im GNSS-Frequenzband, also sogenanntes Jamming, ist die üblichste Neutralisationsmethode, um eindringende UAV unschädlich zu machen. Allerdings kann eine derartige Störstrahlung auch bemannte Flugzeuge auf derselben GNSS-Frequenz gefährden und ebenso berechtigte GNSS-Nutzer beeinträchtigen. Für selektive GNSS-Störungen schlägt der DLR-Gewinner deshalb ein neues Konzept vor: Die Idee besteht darin, nicht-lineare Effekte in Halbleiterelementen zu nutzen und damit in die elektronischen Schaltkreise von UAV einzugreifen.

Vorteile der selektiven GNSS-Störung

Die Lösung bietet eine neue Methode, die feindliche Geräte und Fahrzeuge mit GNSS-Nutzung sicher und gezielt neutralisiert. Dabei tritt keine störende Strahlung auf der GNSS-Frequenz auf, weshalb andere GNSS-Nutzer nicht beeinträchtigt werden. Sogar in Flughafengebieten soll sich die selektive Störung der UAV gemäß dem Vorschlag der Preisträger nutzen lassen. Darüber hinaus sind auch die im Strahl befindlichen bemannten Flugzeuge sicher, da die Störeffizienz von der Entfernung und Leistung des Störgeräts abhängt. Das Konzept bietet zudem die Möglichkeit, GNSS-Störungen räumlich zu begrenzen. Das hat zur Folge, dass die Energie der hochfrequenten Strahlung in einen viel engeren Strahl fokussiert werden kann.

"Über die reizvolle technische Entwicklung hinaus kann man so in der Praxis gezielt und dosiert dem missbräuchlichen Einsatz von UAV entgegenwirken. Somit kann die generelle Akzeptanz für autonome Luftfahrzeuge erhalten und zugleich die erforderliche Sicherheit und GNSS-Verfügbarkeit geleistet werden. Der Gewinner und das DLR werden nun gemeinsam die Entwicklung vorantreiben für mehr Kontrolle ohne Kollateralschäden", so Fischer abschließend.

Rudys neuartige Methode adressiert ein wachsendes Problem der heutigen Zeit. Der Schutz hoheitlich und öffentlicher kritischer Infrastrukturen sowie auch privatwirtschaftlicher Gelände ist von großer Bedeutung, weshalb diese Methode weltweit mehr Sicherheit in vielen Teilen der Gesellschaft bieten kann.

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