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Gruppe Systemevolution



Die Arbeitsgruppe Systemevolution beschäftigt sich mit der Analyse neuartiger Methoden und Technologien auf dem Gebiet der Navigation und Zeitskalen.

In den letzten Jahren wurden Schlüsseltechnologien entwickelt, wie z.B. optische Frequenzreferenzen, optische Frequenzkämme, und raumfahrt-qualifizierte Laser Communication Terminals für Inter-Satelliten Verbindung, die Positionierungs- und Zeitverteilung verbessern könnten. Wir untersuchen, inwieweit diese Technologien die Satellitennavigationssysteme in Bezug auf Genauigkeit, Autonomie und Integrität verbessern werden.

Zukünftige Systemarchitekturen für Globale  Satelliten-Navigationssysteme mit verbundenen Satelliten

Wir entwickeln und untersuchen Vorschläge für neuartige Systemarchitekturen zur Verbesserung aktueller Satellitennavigationssysteme. Ein Konzept, der Aufbau eines Netzwerks aus Satelliten in Mittlerer Erdumlaufbahn, das eine Synchronisierung im Pikosekundenbereich mittels optischer Links ermöglicht, wurde von uns entwickelt. Darüber hinaus wurden die Vorteile durch die Einführung einer zusätzlichen Satellitenkonstellationen in niedriger Erdumlaufbahn (LEO) analysiert, die der Signalüberwachung, systeminterne Kommunikation und/oder ergänzende Übertragung der Navigationssignalen (z.B. Mega-LEO-Konstellationskonzepte) dient.

Robuste Zeitskalen

In modernen Navigationssysteme spielen Methoden zur Erzeugung und Verteilung von Zeitskalen eine wichtige Rolle. Wir befassen uns u.a. mit der Modellierung des statistischen Verhaltens von Frequenzreferenzen, der Realisierung einer stabilen Zeitreferenz, und der Entwicklung robuster Verfahren zum Gewährleisten der Integrität von der Zeitskalenerzeugung.

Die Gruppe betreibt zurzeit zwei Laboratorien, die mit modernsten Atomuhren (darunter aktive Wasserstoff-Maser, Rubidiumuhren und Cäsiumreferenzen) und experimentellen optischen Frequenzreferenzen (z.B. optische Frequenzkämme, die an kavitätsstabilisierten Lasern befestigt sind) ausgestattet sind.

Laufende Aktivitäten

Die Systemevolution Gruppe ist auf folgenden Gebieten tätig:

  • Entwicklung neuartiger Konzepte für Globale  Satelliten-Navigation (GNS) Systeme und Signalverarbeitungsarchitektur 
  • Qualifizierung von Optischen Uhren und Atomuhren
  • Bereitstellung von Zeitreferenzen basierend auf Mixed-Clock-Ensembles
  • Algorithmen für Frequenz- und Zeittransfer mit kohärenten optischen Transceivers
  • Relativistische Betrachtung in GNS Systeme und Inter-Satelliten Verbindungen
  • Neue Konzepte für System Autonomie und Integrität, sowie für Onboard-Integrity-Monitoring
  • Hochgenaue Positioniertechniken für aktuelle und zukünftige Systeme

Darüber hinaus unterstützen wir die APNT Arbeitsgruppe in der Entwicklung von alternativen Systeme zur Erbringung von Diensten für Navigation und Zeitverteilung im Falle einer Nichtverfügbarkeit der Satellitensignale, oder zur Ergänzung bzw. Erweiterung der aktuellen GNS Systeme.

Laufende Projekte:

  • ADVANTAGE – Advanced Technologies for Navigation and Geodesy (HGF Projekt)
  • OTTEx-Pre – Optical Time-Transfer Experiment (ESA gefördertes Projekt) 
  • Navigation 4.0
  • System Evolution
  • Performance monitoring

 


Kontakt
Dr. Gabriele Giorgi
Gruppenleiter

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Kommunikation und Navigation
, Navigation
Oberpfaffenhofen-Wessling

Tel.: +49 8153 28-2846

Fax: +49 8153 28-2328

Aktuelle Projekte
ADVANTAGE - Advanced Technologies for Navigation and Geodesy
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