Nautische Systeme

Foto: Enno Kapitza für DLR

Die Abteilung Nautische Systeme liefert wissenschaftlich-technische Beiträge zur Unterstützung eines sicheren Schiffsverkehrs auf Weltmeeren und Binnenwasserstraßen.

Dazu forschen Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker in 3 Arbeitsgruppen an neuen Methoden und Technologien zur Verbesserung der Genauigkeit und Integrität der im maritimen Umfeld von Sensoren und Diensten gelieferten Daten. Die Arbeiten beziehen sich sowohl auf navigationsrelevante Fragestellungen zur Erfassung der Eigenbewegung eines Schiffes als auch auf die maritime Lage- bzw. Situationserfassung.

Wir verfolgen mit unseren Arbeiten folgende wesentlichen Zielstellungen:

• Bereitstellung zuverlässiger anwendungsspezifischer Positions-, Navigations- und Zeit (PNT) Informationen zur Entwicklung von Assistenzsystemen für die hochautomatisierte/autonome Schifffahrt und Binnenschifffahrt
• Entwicklung und Demonstration zuverlässiger Entscheidungsunterstützungssysteme unter Einsatz multisensorbasierter kooperativer Verkehrslagebestimmung in komplexen Mehrschiff-Situationen
• Nachweis der Nutzbarkeit des maritimen Positionierungssystems R-Mode als Backupsystem zur zuverlässigen Positions- und Zeitdatengenerierung für maritime Nutzer im Falle des temporären Ausfalls maritimer PNT Standardsensoren wie GNSS

Zur Umsetzung dieser Ziele kooperieren wir mit nationalen und internationalen Partnern. Im Rahmen von Standardisierungsaktivitäten bringen wir uns zudem als assoziiertes Mitglied der IALA mit technischen Beiträgen ein.

Ansteuerung Rostocker Hafen als Testgebiet des Forschungshafens Rostock

Ein wichtiges Testfeld zur Erprobung unserer Technologien unter realen Einsatzbedingungen bildet die Ostsee mit dem Forschungshafen Rostock und dem ersten weltweiten Testfeld zur Erprobung der R-Mode Technologie. Für Messkampagnen setzen wir entweder unser kleines Forschungsschiff AURORA ein oder kooperieren mit Partnern wie dem BSH, Scandlines und der Baltic Taucher GmbH.

Am DLR Standort Neustrelitz sind Teile unserer Arbeiten eng in die Aktivitäten der Forschungsstelle Maritime Sicherheit eingebunden.

 

 

Gruppe Maritime Dienste Die Forschungsaktivitäten der Gruppe „Maritime Dienste“ sind auf die Entwicklung und Erprobung von funknavigationsbasierten Diensten ausgerichtet, mit denen bordseitig eine störfeste Bereitstellung von Position, Navigations- und Zeitdaten (PNT) abgesichert werden kann. Maritime Dienste in diesem Sinne sind satelliten- und bodengestützte GNSS-Ergänzungssysteme, alternative Funknavigationssysteme sowie Monitoringdienste zur Bereitstellung von PNT-relevanten Sicherheitsinformationen. Mehr

Gruppe Multisensorsysteme Die Arbeitsgruppe Multisensorsysteme forscht an Themen und Verfahren, die eine robuste (störfeste) Bestimmung von Positions-, Navigations,- und Zeitdaten an Bord von Schiffen ermöglichen. Die Navigationsdaten beinhalten hier neben der Geschwindigkeit (Geschwindigkeit über Grund / durch Wasser, Kurs über Grund) auch die dreidimensionale Schiffslage (roll, pitch, heading). Die Entwicklungen in der Arbeitsgruppe basieren auf dem Systemkonzept des maritimen PNT Systems. In diesem wird das bordseitige Element zur PNT Bestimmung in einem zukünftigen Integrierten Navigationssystem (INS) durch eine multisensorfusionsbasierte PNT-Unit (Datenprozessierungseinheit) realisiert. Mehr

Gruppe Maritime Verkehrslageerfassung Die Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe maritime Verkehrslage sind auf die Entwicklung von Technologien zur zuverlässigen Erfassung der Verkehrslage unter Nutzung nautischer Sensoren und Systeme ausgerichtet. Das Ziel der Forschungsarbeiten liegt in der Entwicklung und Erprobung von Algorithmen und Methoden auf deren Basis ein kooperatives Verkehrslagebild zur eindeutigen Beschreibung einer Verkehrssituation erzeugt werden kann. Mehr

Aktuelle Projekte

Intern

• EMS 3 – Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit 3
• I4Port – Intelligenter Hafen
• Navigation4.0

Extern (Drittmittel)

• AutonomSOW2 - Entwicklung einer Informationsplattform zur Erhöhung der Effizienz von Transportvorgängen auf der Spree-Oder-Wasserstraße
• DigitalSOW - Zuverlässige Kommunikation und Navigation für den Aufbau eines digitalen Testfeldes an der Spree-Oder Wasserstraße
• MAREMIS - Maritime traffic modelling and optimization for reducing maritime traffic emission based on big spatial-temporal data
• IW-Net - Innovation-driven Collaborative European Inland Waterways Transport Network
• R-Mode Baltic und R-Mode Baltic 2
• SCIPPPER - Schleusenassistenzsystem basierend auf PPP und VDES für die Binnenschifffahrt

Abgeschlossene Projekte

Intern

• A++Set: Automated Aids for Safe and efficient vessel traffic processes
• DepNav: Dependable Navigation
• EMS-MVS: Echtzeitdienste für die maritime Sicherheit - Maritime Verkehrsführung und - sicherheit
• EMS 2: Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit 2
• GalileoADAP: Galileo Advanced Applications
• GalileoNav: Galileo - Nutzung, Anwendung und Verifikation (internes Projekt)
• MVT: Maritime Verkehrstechnik E-Navigation Integrität
• NAVSIM: GNSS SW Simulation Tool

Extern (Drittmittel) 

• AutonomSOW1: Erarbeitung eines Konzeptes zum Aufbau eines digitalen Testfeldes Binnenschifffahrt für den automatisierten und autonomen Betrieb auf der Spree-Oder-Wasserstraße – SOW
• ALEGRO: Aufbau eines lokalen maritimen Ergänzungssystems zur Unterstützung hochpräziser Galileo-Anwendungen und –Dienste im Forschungshafen Rostock
• ASMS: Advanced Sailing Management System
• EMPONA: Implementation of EGNOS in the maritime domain as effective augmentation system for positioning in inland and pilot navigation
• IntelliMar:  Intelligente Assistenz- und Analysesysteme zur Früherkennung und Bewältigung von maritimen Gefahrensituationen
• LAESSI: Leit- und Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit der Schifffahrt auf Inlandwasserstraßen
• MAGS: Maritime Adaptive GNSS Safety Concept 
• MTCAS: Maritime Traffic Alert and Collision Avoidance System
• PiLoNav: Precise and integer Localisation and Navigation in Rail and Inlandwater Traffic
• PRIS: Prediction of Ionospheric Scintillations
• RCAS: Rail Collision Avoidance System
• SaMariS: Satellitengestützte Maritime Sicherheit
• StRout - Strategische Routenplanung als Herausforderung für Fahrwasser querende Fähren
• TAT: Neue Technolgieansätze für Automatisierbare Terminals im kombinierten Verkehr

Dr.rer.nat. Ralf Ziebold Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut für Kommunikation und Navigation, Nautische Systeme Tel.: +49 3981 480-195 Fax: +49 3981 480-123