Durchgeführte Experimente mit der BPoI (Bundespolizei) See
Das Polizeischiff BP 24 Bad Bramstedt ist zwischen vorgegebene Wegpunkten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten hin- und hergefahren und wurde von F-SAR dabei aus unterschiedlichen Richtungen beobachtet.
Im Rahmen des Projekts "Flugzeuggetragenes Mehrkanal-Radarsystem für die Maritime Sicherheit“ hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Juni 2016 eine Flugkampagne in der Nordsee durchgeführt. Dabei kamen das flugzeuggetragene Radarsystem F-SAR des DLR-Instituts für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme und das Schiff BP 24 "Bad Bramstedt“ der Bundespolizei See zum Einsatz. Bei der Flugkampagne wurden Radardaten des kontrolliert fahrenden Polizeischiffs aufgezeichnet, dass sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Fahrtrichtungen bewegte. "Wir konnten mehr als ein Terabyte Radardaten aufzeichnen“, erläutert Stefan Baumgartner vom DLR. "In Kombination mit dem GPS-Track des Polizeischiffs haben wir nun eine Datenkombination, mit der wir neue echtzeitfähige Radarsignal-Verarbeitungsalgorithmen im Bereich der "Maritimen Sicherheit“ entwickeln und evaluieren können.“
Datensätze für eine größere Genauigkeit
Die Daten, die die Wissenschaftler während der Kampagne aufzeichneten, sind eine wichtige Basis für diese Aufgabe: Durch die Kreisflüge in einer Höhe von knapp 6000 Metern konnte das Schiff mehrere Minuten lang ununterbrochen mit dem Radar beobachtet werden - ein großer Vorteil gegenüber geradliniger Flugpfade und auch gegenüber Radarsatelliten, die nur eine kurze Momentaufnahme mit einer Beobachtungsdauer im Sekundenbereich erlauben. Mit dem flugzeuggestützten Radar bildeten die Wissenschaftler während der Flugkampagne über der Nordsee auch den erweiterten Hafenbereich von Cuxhaven ab, an dem dicht befahrene Schifffahrtsrouten vorbeiführen. Dabei identifizierten sie einzelne Schiffe und glichen diese Informationen mit den aktuellen AIS-(Automatic Identification Signal)-Daten ab, die von den Schiffen gesendet werden. Alle Datensätze werden nun kombiniert und miteinander abgeglichen, um für die Auswertung von flugzeuggestützten Radardaten in Zukunft eine optimierte, genauere Verarbeitungsmethode zu erstellen.
Maritimes Lagebild der Zukunft
"Bei den bisher verwendeten Radarsignal-Verarbeitungsalgorithmen erscheinen fahrende Schiffe aufgrund des Doppler-Effekts mitunter stark verschmiert und bis zu mehreren hundert Metern versetzt von deren tatsächlicher Position im Radarbild“, sagt DLR-Projektleiter Stefan Baumgartner. Mit neuen Algorithmen, die mit den Daten der Flugkampagne entwickelt werden, können die ursprünglich verschmierten Schiffe schärfer abgebildet und auch deren tatsächliche geografische Positionen genauer bestimmt werden. Durch Kreisflüge und innovative Prozessierungsmethoden können die Schiffe mehrere Minuten bis zu einigen Stunden lang über einen Winkelbereich von 360° beobachtet und hochauflösend abgebildet werden. Dies wird zukünftig die Identifikation von Schiffen erleichtern und zu einem verbesserten "Maritimen Lagebild“ führen.
Sicherheitsforschung
In der Sicherheitsforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt 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.
