GAUSS+

1. Entwicklung eines globalen Integritätskonzeptes zur Bereitstellung einer weltraumgestützten Augmentation
2. Planung, Entwicklung und Durchführung einer IOD-Mission für Schlüsseltechnologien und Kernkonzepte
3. Modellierung der Ionosphäre für die Bestimmung der ionosphärischen Einflüsse auf die Monitoringperformance

Alle drei Themengebiete bauen aufeinander auf und konzentrieren sich jeweils auf unterschiedliche Unterthemen.

• Integritätskonzept
  Ein Hauptziel ist die Identifikation, Entwicklung und Implementierung nötiger Technologien und Konzepte, die zur präzisen Bestimmung der Umlaufbahnen der LEO-Satelliten benötigt werden, sodass die LEO-Satelliten als Überwachungsstationen im Weltraum fungieren können. Außerdem ist ein weiterer Fokus in diesem Themengebiet die Planung und Evaluierung diverser Überwachungsmöglichkeiten an Bord der LEO-Satelliten. Diese sollen genutzt werden, um empfangene Navigationssignale mehrerer Frequenzen von ausgewählten MEO-GNSS-Konstellationen genauer zu untersuchen. Als dritten Unterpunkt bei der Entwicklung des globalen Integritätskonzepts ist das Ziel, geeignete Integritätsalgorithmen zu entwickeln.
  Die Integritätsalgorithmen werden eingesetzt um sogenannte Feared Events in den empfangenen Navigationssignalen zu erkennen und daraus geeignete Integritätsinformationen herauszuarbeiten. Die Informationen sollen Nutzenden auf der gesamten Welt bereitgestellt werden können.
  
• IOD-Mission
  Innerhalb der Planung, Entwicklung und Durchführung der IOD Mission stehen ebenfalls untergeordnete Ziele an. Dazu gehört die Erarbeitung einer Missionsarchitektur mitsamt der Definition einer GNSS-Monitoring-Nutzlast im CubeSat-Format. Um die Mission erfolgreich durchführen zu können, werden ebenfalls diverse Mitfluggegebenheiten und Plattformen ermittelt und in die Missionsarchitektur und -planung integriert. Die Beschaffung, Integration und das Testen von Equipment, Nutzlast und Plattform stellen hierbei ebenfalls wichtige Meilensteine dar. Abschließend stehen der Launch und Betrieb der IOD-Mission an.
  
• Modellierung der Ionosphäre
  Die aktuellen Modellierungen von ionosphärischen Einflüssen sind darauf getrimmt, Nutzenden auf der Erdoberfläche geeignete Informationen bereitzustellen. Für diesen Zweck werden nur Messungen auf der Erdoberfläche herangezogen. Für die angedachten Überwachungsstationen im Weltraum müssen diese Konzepte erweitert werden, um die Modellierung der Ausbreitungsverzögerungen von GNSS-Signalen auf MEO-LEO-Pfaden abbilden zu können. Dazu werden Korrekturen zur Abschwächung der ionosphärischen/plasmasphärischen Effekten eingepflegt.
  

Beitrag zum elektrischen Fliegen

Die Dringlichkeit einer Entlastung des urbanen (Boden-)Verkehrs erfordert eine nachhaltige Erschließung des dazugehörigen Luftraums. Hierfür eignet sich speziell das elektrische Fliegen, da es sich als außerordentlich ressourcenschonend und lärmreduzierend auszeichnet. Alle Konzepte des elektrischen Fliegens sind stark auf Positionierungs- und Navigationslösungen auf der Grundlage von GNSS angewiesen, denn Sicherheit für Mensch und Umgebung hat höchste Priorität!

Aktuell liegt hier dringend notwendiger Forschungsbedarf vor, da bisherige Navigationssysteme (vor allem GPS und Galileo) das hohe Integritätsniveau dieser Anforderungen nicht erreichen und dementsprechend auch nicht garantieren können. Genau hier greift das in GAUSS+ entwickelte Augmentierungskonzept ein, um die Gewährleistung der Integrität von GNSS für Anwendungen im Bereich des elektrischen Fliegens weiterhin zu ermöglichen.