Neue satellitengestützte Verfahren sorgen für mehr Sicherheit in Echtzeit

Ein Beitrag zur Verbesserung der Navigation hin zu mehr Sicherheit im arktischen Schiffsverkehr soll ein neues Verfahren liefern, bei dem aktuelle Satellitenbilder schnellstmöglich aufbereitet und direkt an betroffene Schiffe übermittelt werden.

Ein solches Verfahren entwickeln das DLR und das AWI derzeit gemeinsam. Grundlange bilden sehr hoch aufgelöste (bis zu 1 Meter pro Pixel) Satellitenbilder, die von den Radar-Satelliten TerraSAR-X und TanDEM-X geliefert werden. Diese Bilder werden vom Satelliten an die DLR Bodenstation Neustrelitz übertragen und dort im Echtzeitdatenzentrum verarbeitet.

Hierzu entwickeln die  Mitarbeiter des DLR-Standorts Neustrelitz eine entsprechende Abfolge an Bearbeitungsschritten, die Nahe-Echtzeit Prozesskette. Neben einer allgemeinen Aufbereitung der Daten werden die Aufnahmen voll automatisch darauf hin überprüft ob sich Schiffe im Bild befinden. Der Algorithmus hierfür wird von der DLR-Forschungstelle in Bremen entwickelt. Die integrierte Lösung beinhaltet einen vollautomatisierten Auslieferungsprozess welcher die Produkte direkt nach der Prozessierung  an das Schiff sendet. Gleichzeitig werden auch Eisberge klassifiziert und als potentielle Gefahr markiert.

Erprobung und Nutzung unter realen Bedingungen

Die Anwendung dieses neuen Verfahrens testen DLR und AWI derzeit während der Expedition ANT XXIX/7 WISKY (Winter Sea Ice Study on Key Species) des Eisbrechers Polarstern.

Der Test umfasst sowohl die automatische Erkennung des Schiffs in den Satellitenbildern und die Klassifikation von Eisbergen als auch die Prozesskette des Datenflusses. Auf der aktuellen Reise konnten die ersten 28 Szenen innerhalb der letzten 7 Wochen erfolgreich übermittelt und ausgewertet werden, wobei der mittlere Zeitunterschied zwischen der Aufzeichnung durch die Satelliten und dem Empfang an Bord lediglich 3.5 Stunden betrug. Doch der zeitnahe Empfang der Satellitenbilder an Bord hat weitere Vorteile für die aktuelle Expedition und die anschließende Datenauswertung. Die Bilder unterstützen die Auswahl von Meereisschollen, die für die unterschiedlichen Messungen geeignet und repräsentativ für eine größere Region sind.

Schon jetzt resümiert AWI-Meereisphysiker Thomas Krumpen: "Die Satellitenaufnahmen helfen uns sowohl die beste Fahrtroute durch das Eis zu finden, als auch geeignete Schollen zu identifizieren, auf denen dann mehrtägige wissenschaftliche Experimente durchgeführt werden können."

Die Kombination von Eisinformationen von der Expedition und durch Satelliten soll später der Maritimen Forschungsstelle des DLR in Bremen und dem Institut für Mikrowellen und Radarsysteme in Oberpfaffenhofen als Grundlage für Verbesserungen des Verfahrens dienen. Die Kooperation von DLR und AWI in diesem Bereich soll in der nächsten Zeit bei weiteren Forschungsfahrten, auch in der Arktis, fortgesetzt werden.

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