Am 10. März 2025 gab das Ministerium für Wissenschaft, Kultur, Bundes- und Europaangelegenheiten Mecklenburg-Vorpommern die Ergebnisse des Wettbewerbs „Anwendungsorientierte Exzellenzforschung in Mecklenburg-Vorpommern“ bekannt. Im Rahmen dieses Wettbewerbs erhielt das Projekt AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System) unter der Leitung der Universität Greifswald die Förderung für seine Forschung zur Verbesserung der satellitenbasierten Positionierungsgenauigkeit, insbesondere unter Berücksichtigung atmosphärischer Einflüsse. Die Forschung zielt darauf ab, die Effekte der Variabilität in der mittleren Atmosphäre auf die Ausbreitung von Radiowellen zu untersuchen.
Die Relevanz des Projekts wird durch die künstlichen Störungen von GNSS-Signalen, die im Ostseeraum durch die aktuelle politische Situation verstärkt werden, unterstrichen. AIR-MoPSy wird zusammen mit mehreren renommierten Forschungsinstitutionen durchgeführt, darunter das DLR Institute für Solar-Terrestrische Physik, das DLR Institut für Kommunikation & Navigation, das Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik und das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde.
Forschungsverbünde und Einzelprojekte
Im Rahmen des Wettbewerbs wurden fünf Forschungsverbünde ausgewählt, die für vier Jahre Unterstützung erhalten, sowie zehn Einzelprojekte mit einer Laufzeit von zwölf Monaten. Die geförderten Verbundprojekte decken ein breites Themenspektrum ab:
- KI-TIERWOHL: Smarte Technologien zur Analyse und Sicherstellung des Tierwohls (Universitätsmedizin Rostock)
- AutoPasture: Digitale Anwendungen für autonomes Herden- und Weidemanagement (Hochschule Stralsund)
- Alg4Nut: Algen in der Wiederkäuerfütterung (Universität Rostock)
- Target-H: Innovative Therapien und Diagnostik am Beispiel von Hautkrebs (Universitätsmedizin Rostock)
- AIR-MoPSy: Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System (Universität Greifswald)
Die Resultate dieser Forschungsanstrengungen sollen durch Technologietransfer in praktische Anwendungen übergeleitet werden.
Atmosphärische Einflüsse auf GNSS
Die Herausforderungen bei der Satellitenpositionierung sind nicht nur durch technische Aspekte bedingt, sondern auch erheblich durch atmosphärische Bedingungen. GNSS-Satellitensignale erfahren Laufzeitverzögerungen in der Ionosphäre und Troposphäre, was die geodätische Nutzung beeinflusst. Insbesondere die ionosphärischen Störungen, die in Verbindung mit solarer Aktivität und Wetterbedingungen auftreten können, stellen ein nicht unerhebliches Problem dar. Studien, wie sie auf der GNSS+ Konferenz der Institute of Navigation (ION) vorgestellt wurden, belegen, wie sich atmosphärische Effekte auf GNSS-Signale auswirken.
Eine der Herausforderungen ist die Minderung des Scintillationseffekts, der vor allem in Äquatornähe auftritt und die Positionsbestimmung stark beeinträchtigen kann. Hierbei wird ein Prototyp zur Erkennung und Minderung von Scintillationseffekten entwickelt, der auf einem Patent von SpacEarth Technology basiert. Dieser Prototyp könnte eine zentrale Rolle im aktuellen Forschungsgeschehen spielen.
Darüber hinaus ermöglicht ein Echtzeit-Überwachungssystem für ionosphärische Störungen, genannt GUARDIAN, eine wichtige Datenerfassung und Analyse, die für die Prognose von GNSS-Fehlern von Bedeutung ist. Die Forschungsergebnisse aus diesen verschiedenen Projekten unterstreichen die dringende Notwendigkeit, die atmosphärischen Einflüsse besser zu verstehen und geeignete Korrekturmodelle zu entwickeln, um die Positionierungsgenauigkeit zu optimieren. Diese Problematik wird umso relevanter in Anbetracht der zunehmenden Abhängigkeit von GNSS-Technologien in verschiedenen Lebensbereichen.
Insgesamt zeigt das Engagement von Forschungsinstitutionen wie der Universität Greifswald und ihren Partnern, wie entscheidend eine fundierte wissenschaftliche Basis ist, um den Herausforderungen der modernen Navigationstechnik wirkungsvoll zu begegnen. Die Fortschritte in diesen Bereichen könnten weitreichende Auswirkungen auf sicherheitsrelevante Anwendungen haben und einen bedeutsamen Beitrag zur Weiterentwicklung der Satellitennavigation leisten.
Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die Links zu den Projekten: Universität Greifswald, GPS World, TU Dresden.