PECASUS

Das DLR trägt im Rahmen des Konsortiums mit seinem Ionosphärenservice IMPC (Ionosphere Monitoring and Prediction Center) bei. Dazu gehören die Bereitstellung von Ionosphärendaten und -produkten sowie Weiterentwicklungen im Bereich der GNSS User Services.

Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) veröffentlichte am 9. Juni 2017 eine Ausschreibung zur Einrichtung globaler Weltraumwetterwarnzentren zur Unterstützung der internationalen Luftfahrt.
Deutschland beteiligte sich – abgestimmt zwischen dem Bundesministerium für Wirtschaft und dem Bundesministerium für Verkehr – mit einem Angebot im Rahmen des europäischen PECASUS-Konsortiums an dieser Ausschreibung.

Das DLR bringt in das Konsortium seinen Ionosphärenservice IMPC (Ionosphere Monitoring and Prediction Center) ein. Dieser umfasst die Bereitstellung von Ionosphärendaten und -produkten sowie die kontinuierliche Weiterentwicklung im Bereich der GNSS User Services.

Am Projekt sind neben DLR-SO auch das DLR-DFD beteiligt. Das Ionosphere Monitoring and Prediction Center (IMPC) des DLR stellt globale und europäische Nowcasts des Total Electron Content (TEC) bereit. Die hierfür erforderlichen GNSS-Daten werden in Echtzeit aus mehreren globalen und regionalen GNSS-Empfängernetzen erfasst und verarbeitet. Zur Verbesserung der räumlichen Abdeckung und der Datenverfügbarkeit werden die Aktivitäten des DLR durch INGV und STCE unterstützt. Ergänzend zu den Nowcasts erzeugt das IMPC zudem TEC-Vorhersagen für die globale und europäische Region.

Zur Abschätzung möglicher Szintillationsereignisse am Empfänger, verursacht durch kleinskalige ionosphärische Störungen, werden darüber hinaus S4- und Sigma-Phi-Nowcasts bereitgestellt. Diese basieren auf den weltweit verteilten Hochraten-GNSS-Empfängern des DLR und von INGV. Zusätzlich leistet das DLR einen Beitrag zur Weiterentwicklung der GNSS-Nutzerservices und entwickelt Produkte, die gezielt auf die Anforderungen der Luftfahrt zugeschnitten sind.

Die erzeugten Daten und Produkte werden an die operativen Einrichtungen STCE sowie an den Finnischen Meteorologischen Dienst (FMI) übermittelt. FMI, das die Leitung des PECASUS-Konsortiums innehat, bereitet die Informationen anschließend zeitnah in luftfahrtrelevanten Formaten auf.

Die Leistungsfähigkeit von Funksystemen, die in der weltraumgestützten Kommunikation, Navigation und Fernerkundung eingesetzt werden, wird maßgeblich durch die Variabilität der Ionosphäre beeinflusst. Ionosphärische Störungen können darüber hinaus die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit globaler Satellitennavigationssysteme (GNSS) wie GPS oder des zivilen europäischen Systems Galileo beeinträchtigen. Mithilfe der Dienste des IMPC, darunter Vorhersagen und Warnungen vor ionosphärischen Störungen, können diese Risiken wirksam reduziert werden. Die Bereitstellung von Weltraumwetter-Visualisierungen in Echtzeit verfolgt das Ziel, sowohl relevante ionosphärische Informationen als auch deren Unsicherheiten im verkehrsrelevanten Kontext – hier insbesondere der Luftfahrt – transparent darzustellen. Die dafür entwickelten Produkte werden anwendungsspezifisch ausgestaltet, müssen belastbar sein und eine intuitive Interpretation ermöglichen.

Die nahezu in Echtzeit bereitgestellten Weltraumwettervisualisierungen werden durch die Integration webfähiger Software-Komponenten weiter optimiert. Eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Produkte auf Basis aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse, mit dem Fokus auf eine gezielte Unterstützung der Luftfahrt, ist ein zentrales Anliegen des DLR-SO und spielt eine wesentliche Rolle im Technologietransfer innerhalb des DLR.