R-Mode Baltic - Ranging Mode for the Baltic Sea

Allgemeine Daten zum Projekt R-Mode Baltic

Projekt R-Mode Baltic
Auftraggeber / ProjektträgerEU, Interreg Vb - Ostsee (2nd Call)
Laufzeit01.09.2017 – 31.03.2021
ForschungsschwerpunktTechnische Systeme für eine sichere Schifffahrt
ProjektnummerKT800.S.3.EUP.00001.00
Projektleitung im BSHTobias Ehlers, Jochen Ritterbusch
GesamtprojektleitungDeutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

Projektbeschreibung

Das Wissen um die Störbarkeit von Satellitennavigationssignalen (GNSS-Signalen) hat bei der IMO immer wieder zu Diskussionen um alternative Ortsbestimmungsverfahren geführt. Nachdem das terrestrische Ortbestimmungssystem LORAN in Europa abgeschaltet wurde, wird heute die Suche nach Alternativen intensiviert. Die R-Mode Technologie verfolgt den Ansatz, vorhandene Infrastruktur an Bord und an Land zu nutzen, und durch das Aufprägen einer synchronisierten Laufzeitinformation, auf ein bereits vorhandenes Nutzsignal, die Möglichkeit der Laufzeit- und damit auch der Entfernungsmessung (Range) zu eröffnen. Durch die langjährige Erfahrung des BSH im Bereich der Regularien und Normung für Navigations- und Kommunikationssysteme in der Schifffahrt soll der Weg bereitet werden, ein zukunftsweisendes System für die Seeschifffahrt weltweit nutzbar zu machen.

Seit der Einführung von GNSS (Global Navigation Satellite Systems) nutzt die Seeschifffahrt die Möglichkeit von weltweiter und hochgenauer Ortsbestimmung und Navigation. Bedingt durch die geringen Signalpegel auf der Erdoberfläche sind GNSS jedoch anfällig für Störungen, die sowohl natürlichen Ursprungs, als auch vom Menschen unabsichtlich oder absichtlich erzeugt sein können. Um die Sicherheit in der Seeschifffahrt, vor allem in stark frequentierten und begrenzten Seegebieten, zu erhöhen, wird die Entwicklung alternativer (Backup-) Systeme vorgeschlagen und als wichtiger Beitrag zur Sicherheit im Schiffsverkehr und zum Umweltschutz erachtet. Die Erkenntnisse aus dem R-Mode Baltic Projekt werden in die Gremien für Regularien und Normung (IMO, IALA, IEC) in der Schifffahrt eingebracht.

Ziele

R-Mode Baltic befasst sich mit Aspekten der technischen Umsetzung eines neuen terrestrischen Ortsbestimmungsverfahrens. Dazu gehört die Durchführung einer Machbarkeitsanalyse als Grundlage für die Entwicklung eines alternativen Ortsbestimmungssystems, das auf von differentiellen GNSS-Bakenstationen und AIS-Landstationen ausgesendeten Signalen basiert. Im Rahmen des Projektes wird eine Testumgebung im Ostseeraum entwickelt und aufgebaut, die den strategischen Aspekten der von der IMO ausgegebenen Strategie e-Navigation folgt. Um die Nachhaltigkeit sicherzustellen, ist es die Aufgabe des BSH, bei der Konzeption der Testumgebung mitzuwirken und die entwickelten technischen Konzepte in die entsprechenden Gremien für Regularien und Normung (IMO, IALA, IEC) einzubringen.

Projektpartner

  • WSV-FVT Koblenz,
  • Maritime Office Gdynia,
  • Swedish Maritime Administration (SMA),
  • National Institute of Communication (Polen),
  • RISE Research Institutes of Sweden AB,
  • Gutec AB,
  • Kongsberg Seatex AS,
  • Nav Sim Poland Ltd.,
  • NavXperience GmbH,
  • Saab Transpondertech

Projektergebnisse

Das Hauptziel des R-Mode Baltic Projektes, die Installation eines Testbettes für eine neue terrestrische Navigationstechnologie, ist vollständig erfüllt worden. Für die Ostsee gibt es nun acht R-Mode-Sender, die die neuen Navigationssignale ausstrahlen. Auf mehreren Messkampagnen auf Schiffen der Swedish Maritime Authority (SMA) und des BSH konnte die Tauglichkeit der R-Mode-Technologie praxisnah im Seeeinsatz demonstriert werden. Es wurden Positionsgenauigkeiten mit einem Fehler von weniger als 50 m (95%) innerhalb des Testgebietes erzielt. In vielen Bereichen des Testgebietes lag der Fehler sogar im Bereich von nur 10 m. Es konnte gezeigt werden, dass mit der von der Satellitennavigation unabhängigen R-Mode-Technologie eine zuverlässige Positionierung im Falle eines Ausfalls der Satellitennavigation möglich ist. Die Unabhängigkeit von Satelliten-basierten Systemen ermöglicht weiter eine zuverlässige Integritätsbewertung aller Positionsdaten in Verbindung mit Plausibilitätsprüfungen und stellt so eine wichtige Komponente in der von der IMO geforderten nachhaltigen und robusten Positionsbestimmung dar. – Eine Absicherung gegen Stören und Täuschen von Satellitennavigationsempfängern wird jetzt durch die Verwendung der R-Mode-Signale möglich.

Im Bereich der internationalen Schifffahrtsgremien wurde bei der IALA eine R-Mode Guideline erarbeitet, die das R-Mode-System, die Komponenten und Eigenschaften, detailliert beschreibt und eine Hilfestellung für die Einführung und den Aufbau der Sender gibt. Die Guideline adressiert Verwaltungen bzw. potenzielle R-Mode-Betreiber, die an dem Aufbau eines R-Mode-Sendernetzwerkes interessiert sind. Bei der IMO wurde eine informative Eingabe zum R-Mode-Projekt vorbereitet.

Zum Ende des erfolgreich abgeschlossenen Projektes wurde eine Projektkonferenz abgehalten, an der 169 Teilnehmer aus 29 Ländern teilnahmen.

Das weltweite Interesse unterstreicht, dass R-Mode als eine Technologie angesehen wird, die die Lücke füllen kann, die durch die fast ausschließliche Verfügbarkeit von GNSS im maritimen Bereich entstanden ist. Die sehr guten Ergebnisse des Projekts sind der Antrieb für die weitere Arbeit an der R-Mode-Technologie. Das R-Mode Baltic Testbett wird weiter betrieben und die Untersuchungen zur Einführung der R-Mode-Technologie werden in Folgeprojekten fortgesetzt. Die Weiterentwicklungen zur Stabilität und Güte der Positionsbestimmung sowie eine bessere Verfügbarkeit von R-Mode-Signalen sind die Themen weiterer Untersuchungen.

Kontakt

Jochen Ritterbusch +49 40 3190-7330