DLR - Institut für Kommunikation und Navigation

Ausgewählte Projekte

ARIEL

Der Bereich der zivilen Luftfahrt spielt für die heutige mobile Gesellschaft eine unbestreitbar große Rolle und zählt zu den kritischen Infrastrukturen. Der Schutz der zivilen Luftfahrt hat daher eine besonders große Bedeutung. Der seit einigen Jahren anhaltende Trend zu immer weitergehender technischer Vernetzung einstmals getrennter Systeme und Infrastrukturen in der Luftfahrt ermöglicht einerseits Effizienzsteigerung und Kosteneinsparungen. Andererseits bringt diese Vernetzung neben den gewünschten Effekten auch neue Risiken mit sich. Dies sind insbesondere Risiken, die sich durch Bedrohungen aus dem Cyber-Raum ergeben. Das Forschungsprojekt ARIEL befasst sich mit der ganzheitlichen Risikobetrachtung von kritischen Infrastrukturteilen der Luftfahrt, die durch hochentwickelte Cyberangriffe neue Bedrohungspotenziale für die öffentliche Sicherheit darstellen können.

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Dependable Navigation

Zuverlässige und allgegenwärtige Ortung und Navigation ist für viele Anwendungen in Wirtschaft, Massenmarkt sowie für hoheitliche Aufgaben von zentraler Bedeutung. Mit dem laufenden Aufbau von EGNOS und Galileo leistet Europa einen entscheidenden Beitrag zur globalen Bereitstellung von Navigationsinfrastrukturen und wird erste Voraussetzungen für ein breites Spektrum neuer Ortungs-, Navigations- und Zeitdienste schaffen.

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EMS 2 - Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit 2

Das Projekt EMS 2 ist ein Bestandteil des Verbundprojektes „F&E und Echtzeit-dienste für die maritime Sicherheit“ und ist eingebettet in die institutsübergreifende Bündelung sowie den fach- und programmübergreifenden Ausbau von Forschungsaktivitäten des DLR im Bereich maritimer Sicherheitsforschung. Mit dem Teilprojekt „Terrestrische und weltraumgestützte maritime Navigation und Kommunikation“ verfolgt das Institut für Kommunikation und Navigation das Ziel, die Systemzuverlässigkeit und den Systemschutz von Navigations- und Kommunikationssystemen zu untersuchen sowie durch neue und robustere Verfahren zu verbessern.

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GALANT

Zukünftige Navigationsdienste, die durch die neuen Satellitensysteme wie z. B. Galileo bereitgestellt werden, erfordern auch eine entsprechende Verbesserung der Empfangssysteme. Besonders Stör- und Mehrwegesignale können eine signifikante Verschlechterung der Leistungsfähigkeit verursachen und dadurch eine genaue und zuverlässige Positionsbestimmung unmöglich machen. Diese Einschränkungen können für sicherheitskritische Anwendungen wie z. B. in der Luft- und Seefahrt (Safety-of-Life – SoL) nicht toleriert werden. Um dieses Problem zu lösen, werden adaptiv gesteuerte Antennenarrays eingesetzt, die die Verwendung von neuen Strahlformungs- und Signalverarbeitungsalgorithmen ermöglichen. Sie liefern eine genauere und zuverlässigere Navigationslösung, indem sie Störungen und Mehrwegesignale unterdrücken und den Empfang des Nutzsignals aus der Richtung des Satelliten verbessern.

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Galileo SMF

Das Akronym Galileo SMF steht für Signal Monitoring Facility für Galileo FOC Phase. Anfang 2011 wurde das Institut in Kooperation mit GSOC beauftragt, einen Mess- und Signalanalyse Service für die Galileo FOC Satelliten bereitzustellen. Ziel des Projekts ist der Europäischen Kommission vertreten durch die Europäische Raumfahrtagentur (ESA) und deren Industriepartner (Thales Alenia Space) eine unabhängige Möglichkeit bereitzustellen, die Signal-in-Space (SIS) der Galileo Satelliten nach deren Start und der In-Orbit Test (IOT) Phase messen und analysieren zu können.

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HEIMDALL – Multi-Hazard Cooperative Management Tool for Data Exchange, Response Planning and Scenario Building

The EU H2020 project HEIMDALL aims at enhancing the response capabilities to disasters of society as a whole. Thus 14 European partners from academia, research insitutions, industry, authorities, and emergency response organizations join forces to develop and demonstrate a modular, flexible and scalable architecture that provides key stakeholders with relevant tools to process the available data and improve preparedness of societies in relation to emergency management, thus enhancing response capacity of society as a whole. The basic element of the HEIMDALL architecture is the Integrated Service Platform (SP)/ Local Unit (Figure 1), offered to each individual authority for response planning and scenario building. Furthermore, multiple instances of the platform can be interconnected in a federated scenario to facilitate cooperation.

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IMPC - Ionosphere Monitoring and Prediction Center

Sonneneruptionen und solare Strahlungsausbrüche können Störungen in der Ionosphäre bewirken, welche die Ausbreitung von Radiowellen empfindlich stören und damit die modernen Navigations- und Kommunikationssysteme stark beeinträchtigen. Im Rahmen des Projektes IMPC wird aus dem Pilotprojekt Space Weather Application Center Ionosphere ein wettbewerbsfähiges, stabiles Echtzeit-Datenzentrum für Ionosphärenwetter mit dem Namen Ionosphere Monitoring und Prediction Center (IMPC).

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NEXT-OBP-GEOSat - NEXT On-Board Processing Unit für GEOSatelliten

Ziel des Projekts NEXT-OBP-GEOSat („NEXT On-Board Processing Unit für GEOSatelliten“) ist die Entwicklung und Weltraumqualifizierung einer experimentellen Satellitennutzlast, mit der sowohl die Netzcodierung, als auch Experimente zur Mehrteilnehmerdetektion und Reliable Multicast durchgeführt werden können. Ein Mitflug auf dem geostationären Heinrich-Hertz Satelliten wird angestrebt. Die Hardware der On-Board Processing Unit wird vom Projektpartner IQ wireless GmbH in Berlin entwickelt; Algorithmen und Software werden vom Institut für Kommunikation und Navigation beigesteuert. Der Entwicklungsbedarf hierfür ist praktisch eine Neuentwicklung, da die Netzcodierung für ein Übertragungsverfahren entwickelt werden muss, das eine vollständige Demodulation, Decodierung, Recodierung und Remodulation an Bord des Satelliten erlaubt.

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OSIRIS - Optical Space Infrared Downlink System

Mit den steigenden Sensorkapazitäten von modernen Erdbeobachtungssatelliten wächst der Bedarf an Datenübertragungssystemen, welche eine hohe Datenrate zur Verfügung stellen können. Insbesondere bei Kleinsatelliten („BIRD-Klasse“, ca. 50x50x50cm) hat die Kombination aus hoher Datenübertragungsrate, geringem Gewicht, niedrigem Leistungsverbrauch und kleinem Formfaktor höchste Priorität. Hierzu bieten sich miniaturisierte Laser-Sendeterminals für direkte optische Downlinks an, welche mit Antennendurchmessern von wenigen Zentimetern sehr kleine und leichte Bauformen aufweisen. Zudem unterliegt diese Übertragungstechnologie keinerlei Frequenzvergaberestriktionen.

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VaMEx-CoSMiC

The project Valles Marineris Explorer (VaMEx) – Cooperative Swarm Navigation, Mission and Control (CoSMiC) investigates innovative approaches for infrastructure-less navigation and exploration for highly automated heterogeneous robotic swarms exploring Valles Marineris on Mars. Resulting technologies are key enablers to explore the largest valley in our solar system which is possibly a refuge for extraterrestrial life.

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THRUST

The project THRUST shows the feasibility of optical communications as key enabling technology in future satellite communication systems for global connectivity. In frame of project THRUST, DLR has proven the technology in worst-case link conditions. The researchers have set the world-record for highest data throughput in free-space optical communications link twice. Moreover, we demonstrated high-fidelity optical coherent communications system performance and shown how the pre-distortion adaptive optics could be employed. DLR will further focus to demonstrate end-to-end performance targeting prototype of future system.

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Abgeschlossene Projekte 2011 - 2017

Projektarchiv