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GalileoNAV

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Galileo ist der Haupttreiber fürEuropas technologische und ökonomische Rolle in der Satellitennavigation. Neue Anwendungen der Satellitennavigation, die von Galileo ermöglicht werden, werden eine hohe Auswirkung auf das tägliche Leben von jedermann haben. Das DLR interne Projekt GalileoNAV lieferte wissenschaftlichen und technologischen Resultate, welche die Infrastruktur und die Wissensbasis des Instituts KN für die aktive Mitarbeit an der Galileo Entwicklung erheblich erweitern. Die Ergebnisse aus GalileoNAV fanden Eingang in externe Projekten für ESA und GJU, z.B. den GSTB-V1 Einzeltest APAF (Atmospheric Performance Assessment Facility) und das GJU Projekt GIRASOLE, und sind eine ausgezeichnete Grundlage für zukünftige Projekte, z.B. innerhalb des ESA GNSS- Evolutionsprogramms.

Höhepunkte des Projekts waren:

• Die Errichtung eines voll operationellen Zeit- und Uhrenlabors, das die automatische Vermessung von Atomuhren ermöglicht, Referenzuhren (z.B. als Beitrag zur Weltzeit UTC und für die GATE-Systemzeit) zur Verfügung stellt und zur Zeitübertragung mit GPS und in Zukunft mit Galileo dient. Das Uhrenlabor ist mit Ausnahme von PTB einzigartig in Deutschland und macht das Institut zu eine der führenden GPS/Galileo-Zeiteinrichtungen weltweit.
• Der Aufbau des Experimentier- und Verifikationsnetzwerks EVnet das ein modular konfigurierbares Netzwerk aus HW- und SW-Komponenten für die Gewinnung, das Archivieren, die Verarbeitung und Verbreitung von GNSS Daten in Echtzeit unter Berücksichtigung spezifischer Nutzeranforderungen ist. Es ist eine einzigartige Infrastruktur, die als Plattform für die Entwicklung und die Überprüfung von Algorithmen genutzt wird und als Basisplattform für die Entwicklung der Lokalen Elemente innerhalb des neuen internen Projekts GalileoADAP und in den externen Projekten dient.
• Die Durchführung der Mehrwegkanalmesskampagne im Jahr 2002, in der ein Testsignal von einem Zeppelin über dem München Bereich abgestrahlt wurde, erhielt hohe Aufmerksamtkeit in der Öffentlichkeit und in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Als Ergebnis der Messungen wurde ein neues Modell für den landmobilen Mehrwegkanal entwickelt. Ein Vortrag über die Analyse der Messkampagne erhielt einen Preis für die beste Präsentation auf der ION GPS Konferenz 2003 in Portland, USA. Das landmobile Mehrwegemodell wird inzwischen von auch von ESA als Standard verwendet. Es steht frei zur Verfügung [Link] und wurde bereits vielfach von Ingenieuren und Wissenschaftlern aus Universitäten, Forschungsinstituten und der Industrie heruntergeladen
• Das Multi-Output Advanced Signal Test Environment for Receivers MASTER, das aus zwei Spirent GPS/Galileo-Simulatoren zur Erzeugung der GNSS-Navigationssignale im Basisband und als Hochfrequenzsignale und einer vom DLR entwickelten digitalen Kanalmatrix besteht. Die Ausgabe der digitalen Basisbandsignale und ihre Verarbeitung in der Kanalmatrix sind weltweit einzigartig. Das neue innovative Konzept der Kanalmatrix wurde von DLR-KN zusammen mit DLR-OS entwickelt und als Patent eingereicht. Signalsimulator und Kanalmatrix sind Schlüsselkomponenten eines Interferenzmessplatzes, der zurzeit eingerichtet wird. Das System simuliert den Einfluss von Mehrwege- und Störsignalen auf GNSS-Empfänger unter Berücksichtigung der Richtungseigenschaften in einer neuartigen Weise und ermöglicht die Prüfung von räumlichen Störunterdrückungsverfahren mit Hilfe adaptiver Gruppenantennen und fortschrittlichen Signalverarbeitungs-methoden.
• Die Entwicklung einer breitbandigen Galileo-Antenne, welche den Empfang des vollständigen Galileo- und GPS-Frequenzspektrums mit einer einzelnen Antenne mit guter Performanz ermöglicht. Dieses Breitbandelement dient auch als Grundelement für die Entwicklung einer Gruppenantenne für Galileo.
• Neue Methoden zur Mehrweg- und Störsignalunterdrückung wurden entwickelt und durch SW-Simulation getestet. Räumlichen Verfahren, welche digitale Strahlformungstechniken mit der Schätzung der Einfallsrichtung der Störsignale kombinieren, zeigen ein hohes Potential für die nahezu komplette Unterdrückung der Störsignale. Zusätzlich wurden Schätzverfahren entwickelt und durch Simulation getestet, welche das Nutzsignal in einer Mehrwege gestörten Umgebung zurückzugewinnen. Diese Verfahren sind sowohl für eine einzelne Antenne als auch für Gruppenantennen geeignet.
• Modellierung ionosphärischer Szintillationen basierend auf Messungen mit einem 50 Hz GPS Empfänger. Ionosphärische Szintillationen treten unregelmäßig auf, aber können Navigationsmessungen erheblich stören und sogar zum kompletten Verlust der Signale führen. Amplituden- und Phaseprozessoren wurden entwickelt, um durch Szintillationen hervorgerufene Diskontinuitäten in der Trägerphase zu detektieren und zu reparieren, so dass Messungen noch verwendet werden können, die andernfalls verloren wären. Dadurch wird die Signalverfügbarkeit für Trägerphasenmessungen deutlich erhöht. Die Modellierung von Szintillationen in GalileoNAV ist ein Schritt vorwärts zur Vorhersage der ionosphärischen Szintillationen. Die Kurzzeitvorhersage ionosphärischer Szintillationen ist von großer Bedeutung für die Erhöhung der Integrität und Kontinuität von Navigationssignalen.

Gefördert durch:
intern

Projektdauer
2001-2006