Software zur Satellitensteuerung hilft bei hochpräziser Positionierung von Schiffen

Hochpräzise Positionierung von Schiffen
15 Oktober 2010

ESA Spin-off PosiTim bietet Lösung für zentimetergenaue Positionsbestimmung von Schiffen mit Hilfe von Satellitensoftware der ESA. Erste Kunden aus der Öl- und GasIndustrie klopfen bereits an.

Das Deutsche Start-up Unternehmen PosiTim greift auf frei verfügbare GPS- und GLONASS-Signale zurück und erzeugt mit Hilfe von modernsten Berechnungssystemen Positionsangaben mit Genauigkeiten von bis zu wenigen Millimetern. Um die Idee zielgerichtet weiterzuentwickeln und schließlich auch zu vermarkten, ist das junge Unternehmen im Business Incubation Centre (BIC) Darmstadt angesiedelt, welches von cesah geleitet wird und zum ESA Technologietransfer Programm gehört.

“Wir nutzen geodäsie-basierte Empfänger, doch anders als bei konventionellen Navigationsgeräten verwenden wir nicht nur den Signalcode selbst, sondern messen auch die Phase des Signals. Dadurch verbessern wir die ursprüngliche Genauigkeit im Bereich von Metern um den Faktor 1000.”, erklärt Dr. Tim Springer, der Entwickler des Systems und CEO von PosiTim.

Oil rig
Interesse aus der Öl- und Gasindustrie

Für Echtzeit-Anwendungen sind heute bereits Genauigkeiten von 10-20cm mit dem neuen System erreichbar; für Positionsbestimmung im Millimeterbereich dauert die Bestimmung jedoch noch länger. Nichtsdestotrotz wird das System schon jetzt dazu verwendet, Schiffe und Plattformen auf offener See zu lokalisieren.

“Wir haben geplant, unseren Algorithmus weiter zu verbessern, um in Zukunft in kürzerer Zeit größere Präzision zu erreichen. Im Moment schaffen wir es, durch Nachbearbeitung der Daten auf Genauigkeiten von 1mm horizontal und 4mm vertikal zu kommen. Für Echtzeitanwendungen erzielen wir bisher eine Genauigkeit von 100mm, haben aber bereits demonstriert, dass Genauigkeiten im Bereich von 5mm horizontal sowie 20mm vertikal im Bereich des Möglichen liegen.

“Eine unserer wichtigsten Aktivitäten während der Inkubationsphase ist, die Genauigkeit für Echtzeitanwendungen weiter zu erhöhen.”

Vom Algorithmus zur Satellitensteuerung zum ESA Spin-off

ESA special prize 2009 winner Tim Springer
Dr. Tim Springer (li.), Gewinner des ESA-Spezialpreises 2009

Die Software stammt ursprünglich aus dem Bereich bodengestützter Satellitensteuerung der ESA. Das Prinzip der Positionsbestimmung durch Satellitenkonstellationen durch Übermittlung extrem genauer Zeitsignale ist bereits lange bekannt. Seit 1992 werden Positionsdaten aus Signalen von globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS), unter anderem der NASA, der ESA und anderen Agenturen sowie Universitäten, im Rahmen des IGS (International GNSS Service) generiert. Ursprünglich als hoch spezialisierte, wissenschaftliche Geräte entwickelt, haben derartige Systeme inzwischen mit Echtzeitanwendungen, unter anderem aus den Bereichen der Vulkan- und Seismikueberwachung, einen globalen Nischenmarkt erobert.

Das PosiTim System basiert auf der NAPEOS GNSS Software der ESA. NAPEOS ist für Echtzeitanwendungen ausgelegt und bietet höhere Genauigkeit als kommerziell verfügbare Software-Pakete.

Galileo final constellation of 30 satellites
Galileo

“Die NAPEOS Software wurde ursprünglich von GMV für ESA/ESOC entwickelt. Dank der in den letzten Jahre implementierten Verbesserungen im Bereich der Modellierung unter der Führung von Dr. Tim Springer ist NAPEOS inzwischen ein Vorzeigewerkzeug für die Entwicklung GNSS-basierter Produkte geworden, wie sie bereits in vielen ESA-Missionen in den Bereichen Erdbeobachtung und Navigation Anwendung gefunden haben.”, sagt Prof. John Dow, Chef des Navigation Support Office am ESOC.

“Unser Businessplan sieht vor, NAPEOS zu kommerzialisieren und seine Genauigkeit sowie die Nachbearbeitungszeit signifikant zu verbessern.”, erklärt Dr. Tim Springer.

“Wir haben vor, integrierte Lösungen, inklusive Services wie Installation, Konfiguration und Training, anzubieten.

2009 ist Dr. Tim Springer den ESA Spezialpreis der European Satellite Navigation Competition ausgezeichnet worden und war außerdem regionaler Gewinner in Hessen.

Über das Technology Transfer Programme Office der ESA

Das TTPO der ESA wurde 1990 gegründet und hat mehr als 200 Raumfahrttechnologien in Nicht-Raumfahrtsektoren überführt. Es brachte den Bürgern Europas beachtlichen Nutzen und erhöhte die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie. In Noordwijk in den Niederlanden, Darmstadt (cesah) und Oberpfaffenhofen (AZO) in Deutschland sowie Rom in Italien wurden vier ESA-BICs eingerichtet.

ESA’s Technology Transfer Programme Office
European Space Agency
Keplerlaan 1
2200 AG, Noordwijk
The Netherlands
Tel: +31 71 565 6208
Email: ttp@esa.int

Über cesah

Das Centrum für Satellitennavigation Hessen ist ein Kompetenz-, Informations-, und Gründerzentrum für Satellitennavigation und wird vom Land Hessen, der Wissenschaftsstadt Darmstadt sowie namhaften Industrie- und Forschungseinrichtungen getragen. cesah ist Partner der ESA Business Inkubations-Initiative, einer Säule des ESA Technologietransfer-Programms, und unterstützt junge Unternehmen und Neugründungen bei der technischen Entwicklung, Realisierung und Markteinführung neuer Produkte und Dienstleistungen mit Bezug zur Satellitennavigation. cesah organisiert in enger Zusammenarbeit mit Hessen-IT, der Aktionslinie des Hessischen Wirtschaftsministeriums für den IKT-Markt, den regionalen Wettbewerb der European Satellite Navigation Competition für Hessen.

Dr.-Ing. Frank Zimmermann
Geschäftsführer cesah GmbH
Centrum für Satellitennavigation Hessen
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E-Mail: info@cesah.com
Tel.: 06151 - 39 21 56 10
www.cesah.com

ESA’s Technology Transfer Programme Office (TTPO)

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