14.04.2013, 07:27 Uhr | Von Alexander Graßhoff, t-online.de
Flugzeuge starten und landen automatisch, Schiffe und Züge werden ferngesteuert. Der Fahrer steigt in sein Auto, erteilt den Befehl "nach Hause fahren" und der Pkw lenkt von ganz alleine Richtung Heimat. Zukunfts-Visionen aus einem Science-Fiction-Film? Nicht für einen Experten des europäischen Satelliten-Navigationssystems Galileo. "Ich halte das für sehr realistisch", erklärt Werner Enderle, Leiter des ESOC Navigation Office in Darmstadt, gegenüber t-online.de.
Natürlich ist es Zukunftsmusik. Doch Galileo soll es irgendwann möglich machen. Zur Zeitmessung und Positionsbestimmung aus dem All verwenden die USA GPS, die Russen haben Glonass. Während diese beiden Systeme von den jeweiligen Verteidigungsministerien entwickelt wurden, dient das europäische Projekt Galileo hauptsächlich zivilen Zwecken.
Das Prinzip ist dasselbe: Mithilfe von Satelliten, die im Falle von Galileo die Erde in einer Höhe von zirka 23.000 Kilometern umkreisen, soll der Standort eines Empfängers möglichst genau ermittelt werden.
Obwohl das gemeinsame Projekt von EU und Europäischer Weltraumorganisation (ESA) auch die Unabhängigkeit von den USA und Russland bringen soll, liegt doch gerade in der Zusammenarbeit der verschiedenen Systeme das große Plus für alle möglichen Anwendungsbereiche.
Ab 2014 soll Galileo mit den ersten Diensten an den Start gehen:
Offener Dienst (Open Service) | Soll frei und kostenlos empfangbar sein und die Ermittlung der eigenen Position bis auf wenige Meter genau ermöglichen. Autos könnten so etwa auf Kurs gebracht oder Grundstücke vermessen werden. |
Regulierter Dienst oder Staatlicher Dienst (Public Regulated Service) | Diesen Dienst können nur Polizei, Küstenwache und Geheimdienst nutzen. Er soll eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit bieten und gegen Verfälschungen gesichert sein. |
Such- und Rettungsdienst (Search and Rescue) | Er erlaubt eine schnelle Ortung von Notsendern auf Schiffen oder in Flugzeugen. |
Mit der Fertigstellung des kompletten Galileo-Systems bis 2020 sollen weitere Dienste hinzukommen:
Kommerzieller Dienst (Commercial Service) | Kostenpflichtig und verschlüsselt soll er höhere Genauigkeiten und die Möglichkeit einer Authentifizierung bieten. Er ist auf kommerzielle Anwendungen ausgelegt. |
Sicherer Dienst (Integrity Monitoring Service): | Er stellt wichtige Integritäts-Informationen für sicherheitskritische Anwendungen - beispielsweise im Luft- und dem Schienenverkehr - zur Verfügung. Er warnt, wenn die Systeme beispielsweise wegen Positionierungsfehlern für bestimmte Betriebsphasen einer Anwendung nicht mehr genutzt werden sollen. Eine sehr hohe System-Verfügbarkeit ist besonders Bedeutung. |
Zwei Punkte sind bei der Positionsbestimmung besonders wichtig: Der Erste ist die Verfügbarkeit eines Services für die Nutzer. "Dadurch, dass auf verschiedene Systeme zurückgegriffen werden kann, wird der Service robuster", erläutert Experte Enderle. Kann der Empfänger gerade keine GPS-Daten empfangen, wären die von Galileo weiter verfügbar.
Zweitens müssen die Daten so exakt wie möglich sein. "Wenn ein Flugzeug über dem Atlantik fliegt, spielt ein Unterschied von zwei Metern bei der Berechnung der Position kaum eine Rolle. Bei der Landung jedoch sehr wohl", veranschaulicht Enderle.
Was die Genauigkeit angeht, habe sich in den vergangenen Jahren schon sehr viel getan. "Vor zehn Jahren kam man bis auf etwa zehn Meter heran. Heute schon sind drei Meter Standard", so Enderle. Eine autonome Landung eines Flugzeuges, also komplett ohne Piloten und nur mit Hilfe von Satelliten-Navigationssystemen, wäre derzeit noch ein gefährliches Unterfangen.
Um die Verfügbarkeit und Genauigkeit der Positionsbestimmung - basierend auf Satelliten-Navigation - zu verbessern, können zusätzlich zu GPS auch aktuell vier Galileo-Satelliten eingesetzt werden, womit sich die Gesamtzahl der nutzbaren Satelliten von 31 auf 35 erhöht. Im kommenden Jahr sollen weitere Galileo-Satelliten die genannten Dienste unterstützen. Bis 2020 soll das System dann mit 30 Satelliten komplett ausgebaut worden sein und auf der ganzen Welt funktionieren.
Obwohl das US-amerikanische GPS schon seit 40 Jahren weiterentwickelt wird, hat Galileo einen klaren Vorteil: Es sendet auf vier Frequenzen mit zehn Signalen, GPS dagegen auf drei Frequenzen mit zwei Signalen. "Daraus ergibt sich eine sehr viel höheres Innovations-Potential bei Galileo als vergleichsweise bei GPS", erklärt Enderle.
Galileo kann auf eine immer größere Datenmenge zurückgreifen, die aus diesen Signalen resultieren. Daraus lassen sich neue mathematische Algorithmen ableiten, die die Entwickler der Wahrheit, also der exakten Bestimmung einer Position, immer näherbringen.
Gerade im Luft-, Zug- und Straßenverkehr können Satelliten-Navigationssysteme erhebliche Verbesserungen bringen. "Stellen Sie sich vor, die Autos könnten untereinander kommunizieren", gibt Enderle zu bedenken. Staus würden entzerrt, Unfälle vermieden oder der nächstgelegene frei werdende Parkplatz direkt übermittelt.
Der Schienenverkehr könnte effizienter gestaltet werden. Mehr Züge würden gleichzeitig verkehren, deren Abstände durch die Positionsbestimmungen trotzdem gehalten. So könne auch die Sicherheit gewährleistet werden. Ähnlich verhält es sich laut Enderle beim Luftverkehr. Die Staffelung der Flugzeuge könnte mit Galileo-Berechnungen verkürzt werden.
Ein Meilenstein auf dem Weg dahin war für Galileo die erste dreidimensionale Positionsbestimmung überhaupt auf der Erde mittels seiner vier Satelliten Mitte März dieses Jahres. "Die Ergebnisse waren besser, als zu diesem Zeitpunkt erwartet", sieht Enderle Galileo auf einem sehr guten Weg.
14.04.2013, 07:27 Uhr | Von Alexander Graßhoff, t-online.de
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