Messversuch über der Wies'n: Zeppelin simuliert Galileo

Weltweit erste Messkampagne für die europäische Satellitennavigation Galileo

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unternimmt vom 25. September bis 6. Oktober im Auftrag der European Space Agency (ESA) eine Messkampagne zum Aufbau des neuen Satellitennavigationssystems Galileo, das als europäisches Pendant zur US-amerikanischen GPS-Technik gilt. Im Rahmen des DLR-Messprojekts GalileoNAV wird während des Oktoberfests am Münchener Himmel ein Zeppelin zu sehen sein, mit dem die Forscher einen Galileo-Satelliten simulieren.

Ziel des DLR-Messprojekts ist die Ermittlung von elementaren Rahmendaten für die Realisierung von Galileo und die Optimierung der Empfangsbedingungen für Satellitensignale. In einer von Dr. Ing. Alexander Steingaß vom Institut für Navigation und Kommunikation des DLR geleiteten Messkampagne ermitteln er und sein Team Ergebnisse, die maßgeblich für die Standards der Galileo-Technologie und damit unentbehrlich für die Hersteller von entsprechender Hard- und Software sein sollen.

Bestückt mit aufwendigem High-Tech-Equipment wird der 75 Meter lange Zeppelin NT besonders leistungsstarke Signale zum Boden senden und verschiedene simulierte Empfangsszenarien ermöglichen. Begleitet von einem Messbus am Boden, wird das Luftschiff im Verlauf der einzelnen Messungen sowohl in Bewegung sein als auch nahezu unbeweglich und ruhig am Himmel stehen. Dank einer Sondergenehmigung darf das Luftschiff im Rahmen der Messkampagne auch über Ballungsgebieten wie München auf eine Flughöhe von 300 Metern sinken.

Erster Feldtest für Galileo mit simuliertem Satelliten

Bei der Satelliten-gestützten Navigation spielt Zeit die wichtigste Rolle: Jeder Satellit sendet ein Zeitsignal zum Empfänger auf dem Boden. Dieser Empfänger errechnet wiederum aus der Zeitdifferenz der Zeitsignale seine Position auf wenige Meter genau. Die Maßeinheit dieser Methode sind Nano-Sekunden, d.h. 10 ^-9 oder 0,000000001 Sekunden. Die Bezugsgröße der Satelliten sind Atomuhren mit einer Genauigkeit von 10-12 Sekunden.

Die geringste räumliche und damit auch zeitliche Abweichung der Satellitensignale, zum Beispiel durch Reflexionen an Gebäudefassaden, verfälschen die Navigationsdaten enorm. Bei Galileo sollen daher die Endgeräte im Gegensatz zur bisherigen GPS-Technologie in der Lage sein, direkte Signale von indirekten Signalen zu unterscheiden. Die Ergebnisse der Messkampagne GalileoNAV liefern für diese spezielle Modulation der Signale den Rahmen und die Spezifikationen für künftige Endgeräte.

In fünf relevanten, aus der Alltagspraxis der künftigen Galileo-Nutzung bezogenen Nutzerszenarien werden deshalb im Messprojekt mögliche Fehlerquellen bei der Signalübertragung - auch durch Reflexionen - untersucht werden. Jedes Messszenario wird dabei während einer 15-minütigen Fahrt durchgeführt. Dabei ist entscheidend, in welchem Winkel der Satellit später in seiner 24.000 Kilometer hohen Umlaufbahn über dem Horizont steht. Dieser Winkel wird laut DLR bei den Messungen durch verschiedene Positionen des Zeppelins für alle relevanten Elevationen zwischen 5 und 90 Grad simuliert.