Kleinsatelliten sichern Flugverkehr

Das zukünftige Weltraumsystem Eurialo soll den inter­nationalen Flugverkehr sicherer machen. Klein­satelliten sollen dabei alle kommerziellen Flüge konti­nuierlich und global orten können. Die europäische Weltraum­organisation Esa hat den Vertrag für ein erstes Testsystem an die Firma Spire Global Germany in München vergeben. „Mit Eurialo werden die technologischen Möglichkeiten, die uns die Raumfahrt bietet, in idealer Weise für die Luftfahrt genutzt“, sagt Fabienne Spreen, Projektleiterin bei der Deutschen Raumfahrt­agentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). „Eine Konstellation aus Kleinsatelliten soll dabei zukünftig die exakte Aufzeichnung von Flugzeug­positionen in Echtzeit ermöglichen.“

Mit der Vertrags­unterzeichnung beginnen nun die Arbeiten an einem ersten Testsystem. Dieses soll aus vier Klein­satelliten bestehen, die im niedrigen Erdorbit stationiert werden, sowie einem Bodensegment für die Daten­verarbeitung und -verteilung. Um ein Flugzeug am Himmel zuverlässig orten zu können, werden die Positionsdaten von zwei voneinander unabhängigen Systemen aufgezeichnet. Erst durch die Kombination und den Abgleich dieser beiden Daten können Fehler ausgeschlossen werden. Zum einen erfolgt die Ortung durch ein Signal, das vom Flugzeug selbst ausgesendet wird. Es bestimmt seine eigene Position dabei vor allem mithilfe von globalen Navigations­satellitensystemen (GNSS).

Die zweite Positions­kontrolle erfolgt durch am Boden installierte Radarsysteme der Flug­überwachung. Diese Systeme haben den Nachteil, dass sie nur innerhalb eines begrenzten Radius arbeiten können und entlegene Regionen oder den Luftraum über Ozeanen nicht ausreichend abdecken können. Die Ortung und Kontrolle der Flugzeuge ist damit nur eingeschränkt möglich.

Langfristiges Ziel ist es, die Lücken in der erd­gebundenen Ortung durch eine satelliten­gestützte Überwachung zu schließen. Eine Flotte von global arbeitenden Klein­satelliten soll dabei Radiosignale nutzen, die Flugzeuge schon heute bei der Daten­übertragung an die Bodenstationen automatisch und periodisch aussenden und die bis ins Weltall strahlen. Die Satelliten, die im niedrigen Erdorbit stationiert werden sollen, können diese Signale kontinuierlich mit ihren Antennen­systemen empfangen.

Sobald mehrere Satelliten das gleiche Signal empfangen, wird aus den unter­schiedlichen Laufzeiten der Schnittpunkt berechnet und so die Position des Flugzeugs zuverlässig ermittelt. Mithilfe dieses Multi­lateration funktioniert die Ortung unabhängig von GNSS. Um die Daten anschließend in Echtzeit übertragen zu können, müssen die Satelliten untereinander oder über Relais-Stationen kommunizieren. Diese Inter­satelliten­links ermöglichen einen stetigen Kontakt von allen Satelliten der Konstellation mit den Boden­stationen. Das System funktioniert unabhängig von GNSS und soll durch die Ergänzung der terrestrische Radar­überwachung eine deutlich höhere Sicherheit im Flugverkehr sicher­stellen.

DLR / JOL

Weitere Infos

• Deutsche Raumfahrtagentur, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, Bonn
• Spire Global Germany GmbH, München