Quelle: DeSK 6. Juni 2024.

Berlin/Backnang, 6. Juni 2024: Gemeinsam mit der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) präsentiert sich das Deutsche Zentrum für Satelliten-Kommunikation (DeSK) aktuell im Rahmen der internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA in Berlin bis zum 9. Juni 2024 auf dem Gemeinschaftsstand von Berlin Partner in der Raumfahrthalle 4 (Standnummer 310).

Zu dieser Gelegenheit haben das Fachgebiet Raumfahrttechnik der TU Berlin und das DeSK zu einem „RACCOON Meet & Greet“ am Eröffnungstag der ILA eingeladen. Im Rahmen dieses „Meet and Greet“ kamen zahlreiche Stakeholder aus Industrie, Forschung und Förderinstitutionen zusammen.

Das Vorhaben RACCOON – Robust And seCure post quantum COmmunication fOr critical iNfrastructure (Förderkennzeichen 50 YB 2212, DLR/BMWK) – zielt darauf ab, die Sicherheit von KRITIS-Anwendungen gegen stark angestiegene Cyber-Angriffe durch die Kombination aus fortschrittlichster Satelliten-, Kommunikations- und Cybersicherheits-Technologie zu stärken.

Mit diesem Projekt setzt die TU Berlin – mit Unterstützung des DeSK – einen wichtigen Meilenstein in der Weiterentwicklung der Raumfahrttechnologie und stärkt zugleich die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.

Nach einer kurzen Begrüßung durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR (RFA) führte die TU Berlin durch das Programm und stellte die technischen Konzepte und Anforderungen des Projekts vor und diskutierte gemeinsam mit den ca. 40 geladenen Gästen potenzielle Anwendungsfälle und Szenarien.

So gilt es u.a. für Kraftwerks- und Verteilnetzbetreiber, eine sichere und zuverlässige, drahtlose Kommunikation ihres internationalen, weit verzweigten Netzwerkes zur Energieerzeugung und Verteilung zu garantieren.

Die Veranstaltung bot somit eine ideale Plattform zum Austausch über aktuelle Themen sowie Trends in der Satellitenkommunikation und Cybersicherheit. Die Teilnehmer hatten die Gelegenheit, wertvolle Kontakte zu knüpfen und sich gemeinsam über Strategien zur Bewältigung dieser Herausforderungen auszutauschen.

„Sichere Kommunikation ist gerade vor dem Hintergrund der aktuellen geopolitischen Bedrohungslage von großer Bedeutung. Mit dem Fördervorhaben RACCOON wird diesem wichtigen Ansatz Rechnung getragen, in dem kritische Infrastrukturen über Satellitenkommunikation abgesichert werden“ sagt Dr. Siegfried Voigt, Fachgruppenleiter für das nationale Programm Satellitenkommunikation in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Es ist vorgesehen, die gesammelten Ideen und das Feedback in einen geplanten Anschlussworkshop im September bei der RFA in Bonn einfließen zu lassen, um die relevanten Bedarfe sowie Lösungen innerhalb des Projekts nochmals im Detail zu diskutieren.

Dieser Workshop soll die Zusammenarbeit weiter vertiefen sowie konkrete Maßnahmen zur Verbesserung der Satellitenkommunikation und Cybersicherheit definieren.

Die zwei Partner freuen sich darauf, viele weitere Besucher am Gemeinschaftsstand von Berlin Partner an den verbleibenden ILA-Tagen begrüßen zu dürfen und über spannende Forschungsprojekte zu informieren.

Deutsches Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK)
Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Hochschulen aus dem Bereich der Satellitenkommunikation haben sich im Jahr 2008 im Deutschen Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) zusammengeschlossen.

Ziel des DeSK ist es, die inzwischen über 40 Mitglieder zur Erweiterung der Geschäftsbeziehungen zusammenzuführen sowie zu einem schlagkräftigen Netzwerk zu bündeln und dabei Synergien zu erzeugen. Außerdem werden gemeinsame Aktivitäten zur Fachkräftegewinnung durchgeführt. Ferner obliegt dem DeSK der Betrieb eines Showrooms zum Thema ‚Satellitenkommunikation‘.

Als Teil der Kompetenzzentren Initiative der Region Stuttgart wird das DeSK von der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) gefördert.

Technische Universität Berlin (TUB) / Fachgebiet Raumfahrttechnik
Das Fachgebiet Raumfahrttechnik des Instituts für Luft- und Raumfahrt (ILR) nahm am 1. März 1963 mit dem Dienstantritt Prof. Eugen Sängers (†1964) seine Lehr- und Forschungstätigkeit auf. Es ist der erste deutsche Lehrstuhl der Raumfahrt.

Das Ziel des Fachgebietes – unter der aktuellen Leitung von Prof. Enrico Stoll – ist es, Systemingenieure für die Raumfahrt auszubilden und auf die heutigen Marktanforderungen vorzubereiten.
Der Entwurf, die praktische Realisierung und der Betrieb von Kleinsatellitenmissionen mit Studenten stehen im Mittelpunkt der Lehre und Forschung. Damit soll die erfolgreiche Tradition des ILR, eigene Satelliten mit Studenten zu bauen und im Orbit zu betreiben, fortgesetzt werden.

Ebenso werden die Aktivitäten zum Bau und Start eigener Raketen und die Durchführung von Experimenten auf Höhenforschungsraketen weitergeführt.

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• DeSK

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Quelle: Fraunhofer FHR 11. Mai 2023.

11. Mai 2023 – Als Pilotanwendung fungiert dabei die Überwachung von Schienenstrecken. Das Projekt läuft bis zum 30. November 2025.

Konsortialpartner des Projektes sind neben dem Fraunhofer FHR die Universitet U NISU (NIS), die Fondazione Bruno Kessler (FBK), Antwerp Space (AWS), das Institut für angewandte Systemtechnik Bremen (ATB) und die OHB Digital Connect GmbH, die auch die Projektkoordination innehat. Das Fraunhofer FHR arbeitet im Rahmen von IIMEO an der Konzeptentwicklung eines Small-SAT NewSpace Entwicklungsprototypen zur echtzeitnahen und hochauflösenden SAR/EO Erdbeobachtung kritischer Infrastruktur aus dem All. Die zukünftige Klein-Satelliten Konstellation im Low Earth Orbit (LEO) soll dabei mit einem abbildenden Radar (Synthetic Aperture Radar, SAR) ausgerüstet sein, welches im Ka-band arbeitet und eine Mindestauflösung von 50 cm hat.

„Das Fraunhofer FHR entwickelt und validiert dazu neuartige Algorithmen zur hochaufgelösten Echtzeitprozessierung der Ka-band SAR Daten bis Level 1 und stellt die Echtzeit-Prozessierten Daten an die weitere Change-Detection Prozessierungskette zur Verfügung. Hierzu gehören auch Konzepte für eine spätere SAR/VIS Fusion unter Betrachtung verschiedener Illuminationsmodi“, so Dr. Stephan Palm, IIMEO Projektleiter am Fraunhofer FHR. „Des Weiteren wird das Fraunhofer FHR als Testplattform ein adaptiertes Miranda 35 Ka-Band FMCW SAR zur Verfügung stellen um in mehreren Messkampagnen die zur Validierung der Algorithmen erforderlichen Daten zu akquirieren. Dazu muss zusätzlich der Sensor in das Flugzeug von OHB integriert werden. Die Daten sollen dabei mit möglichst ähnlichen Parametern erflogen werden wie in einer späteren LEO Konstellation erwartet. Zum Abschluss des Projektes wird es auf Basis des entwickelten Demonstrators und Konzeptes eine Live-Demonstration über kritischer Infrastruktur geben zur echtzeitnahen Evaluierung,“ so Palm weiter.

„Energieversorgung, Kommunikation, Verkehr – die globalisierte Gesellschaft ist in hohem Maße abhängig von funktionierenden Infrastrukturen. Typische Beispiele sind Straßen und Schienenstrecken, aber auch Wasserleitungen, Datenkabel und Stromtrassen“, erklärt OHB-Projektkoordinator Daro Krummrich. „Wie kritisch diese Infrastrukturen für das tägliche Leben sind, zeigt sich vor allem, wenn es zu Störungen kommt. Diese können zum Beispiel durch Naturkatastrophen, Extremwetterereignisse oder gezielte Manipulation verursacht werden. Um die Funktionsfähigkeit kritischer Systeme nach einem Schadensfall zeitnah wiederherstellen zu können, ist ein schneller Überblick über die Gesamtsituation wichtig. Bei IIMEO geht es deshalb darum, wie Funktionsausfälle an Infrastrukturen unabhängig von lokalen Wetterbedingungen und Lichtverhältnissen, vollautomatisiert, auf großer Fläche und nahezu in Echtzeit detektiert werden können.“

Konkret soll im Rahmen des Projektes ein Satellitensystem ganz im Sinne von New Space entwickelt werden: Da zum Infrastrukturmonitoring eine globale Abdeckung und Wiederbesuchszeiten von unter einer Stunde erforderlich sind, gehen die Projektpartner davon aus, dass eine geeignete Konstellation im niedrigen Erdorbit (500 bis 900 Kilometer Höhe) aus mindestens 24 Kleinsatelliten besteht. Als Nutzlast sollen bildgebende Radarinstrumente (Synthetic Aperture Radar, SAR) zum Einsatz kommen, die durch Sensoren für den Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (Visible Light, VIS) ergänzt werden. Dadurch können auch bei Nacht und starker Bewölkung hochauflösende Bilder generiert werden.

Ebenfalls im Fokus des Projektes und im Einklang mit den Ansätzen von New Space steht die Entwicklung von Algorithmen. Da bei einer kontinuierlichen globalen Überwachung von Infrastruktur mit SAR- und VIS- Sensoren gigantische Datenmengen produziert werden, ist es notwendig, dass diese bereits an Bord der Satelliten prozessiert werden. Dadurch soll vermieden werden, dass der Daten-Downlink eine Engstelle des Systems darstellt. Davide Di Domizio, Research Programme Administrator bei der European Health and Digital Executive Agency (HaDEA), erklärt: „Im Jahr 2022 wurde im Arbeitsprogramm von Horizont Europa das ehrgeizige Ziel festgelegt, die Leistungsfähigkeit der Schlüsseltechnologien für künftige Erdbeobachtungssysteme bis 2028 zu demonstrieren. Mit der Entwicklung des geplanten On-Board-Datenprozessors ist IIMEO gut positioniert, um einen wichtigen Beitrag zu dieser Mission zu leisten.“

Nach Abschluss der Entwicklungsphase sollen alle relevanten Schlüsseltechnologien zunächst zu einem flugzeuggetragenen Technologiedemonstrator zusammengeführt werden. Ziel der für das Jahr 2025 geplanten Flugkampagne ist, den End-to-End-Prototyp-Downstream-Service einschließlich der Datenverarbeitung an Bord zu demonstrieren. Als Beispielanwendung soll dabei die automatisierte Erkennung von Hindernissen auf Schienenstrecken dienen. Als Kooperationspartner und Pilotnutzer konnte dafür die nationale Gesellschaft für die Verwaltung der Eisenbahninfrastruktur in Serbien gewonnen werden. „Ein satellitengestütztes automatisches Überwachungssystem ermöglicht es, hochwertige Informationen über den Zustand der Infrastruktur in Echtzeit zu sammeln, ohne dass der reguläre Verkehr unterbrochen werden muss und ohne dass Personal vor Ort benötigt wird“, betont Dipl.-Ing. Slobodan Rosić, Risikomanager für die serbische Eisenbahninfrastruktur.

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• Fraunhofer FHR

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Quelle: OHB SE 30. März 2023.

Bremen, 30. März 2023. Das von einem europäischen Konsortium unter der Koordination der OHB Digital Connect GmbH, einem Tochterunternehmen des Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, vorgeschlagene Projekt „Instantaneous Infrastructure Monitoring by Earth Observation“ (IIMEO) wurde von der Europäischen Kommission zur Umsetzung ausgewählt. Das Projekt wird von der Europäischen Union im Programm Horizont Europa als Innovation Action mit 2,8 Millionen Euro gefördert und hat das Ziel, Schlüsseltechnologien für das globale Monitoring kritischer Infrastruktur aus dem Weltall in nahezu Echtzeit zu entwickeln und zu demonstrieren. Als Pilotanwendung fungiert dabei die Überwachung von Schienenstrecken. Das Projekt läuft bis zum 30. November 2025.

„Energieversorgung, Kommunikation, Verkehr – die globalisierte Gesellschaft ist in hohem Maße abhängig von funktionierenden Infrastrukturen. Typische Beispiele sind Straßen und Schienenstrecken, aber auch Wasserleitungen, Datenkabel und Stromtrassen“, erklärt OHB-Projektkoordinator Daro Krummrich. „Wie kritisch diese Infrastrukturen für das tägliche Leben sind, zeigt sich vor allem, wenn es zu Störungen kommt. Diese können zum Beispiel durch Naturkatastrophen, Extremwetterereignisse oder gezielte Manipulation verursacht werden. Um die Funktionsfähigkeit kritischer Systeme nach einem Schadensfall zeitnah wiederherstellen zu können, ist ein schneller Überblick über die Gesamtsituation wichtig. Bei IIMEO geht es deshalb darum, wie Funktionsausfälle an Infrastrukturen unabhängig von lokalen Wetterbedingungen und Lichtverhältnissen, vollautomatisiert, auf großer Fläche und nahezu in Echtzeit detektiert werden können.“

Entwicklung von Satelliten und Algorithmen
Konkret soll im Rahmen des Projektes ein Satellitensystem ganz im Sinne von New Space entwickelt werden: Da zum Infrastrukturmonitoring eine globale Abdeckung und Wiederbesuchszeiten von unter einer Stunde erforderlich sind, gehen die Projektpartner davon aus, dass eine geeignete Konstellation im niedrigen Erdorbit (500 bis 900 Kilometer Höhe) aus mindestens 24 Kleinsatelliten besteht. Als Nutzlast sollen bildgebende Radarinstrumente (Synthetic Aperture Radar, SAR) zum Einsatz kommen, die durch Sensoren für den Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (Visible Light, VIS) ergänzt werden. Dadurch können auch bei Nacht und starker Bewölkung hochauflösende Bilder generiert werden.

Ebenfalls im Fokus des Projektes und im Einklang mit den Ansätzen von New Space steht die Entwicklung von Algorithmen. Da bei einer kontinuierlichen globalen Überwachung von Infrastruktur mit SAR- und VIS-Sensoren gigantische Datenmengen produziert werden, ist es notwendig, dass diese bereits an Bord der Satelliten prozessiert werden. Dadurch soll vermieden werden, dass der Daten-Downlink eine Engstelle des Systems darstellt. Davide Di Domizio, für IIMEO verantwortlicher Research Programme Administrator bei der European Health and Digital Executive Agency (HaDEA), erklärt: „Im Jahr 2022 wurde im Arbeitsprogramm von Horizont Europa das ehrgeizige Ziel festgelegt, die Leistungsfähigkeit der Schlüsseltechnologien für künftige Erdbeobachtungssysteme bis 2028 zu demonstrieren. Mit der Entwicklung des geplanten On-Board-Datenprozessors ist IIMEO gut positioniert, um einen wichtigen Beitrag zu dieser Mission zu leisten.“

Demonstration zunächst vom Flugzeug aus
Nach Abschluss der Entwicklungsphase sollen alle relevanten Schlüsseltechnologien zunächst zu einem flugzeuggetragenen Technologiedemonstrator zusammengeführt werden. Ziel der für das Jahr 2025 geplanten Flugkampagne ist, den End-to-End-Prototyp-Downstream-Service einschließlich der Datenverarbeitung an Bord zu demonstrieren. Als Beispielanwendung soll dabei die automatisierte Erkennung von Hindernissen auf Schienenstrecken dienen. Als Kooperationspartner und Pilotnutzer konnte dafür die nationale Gesellschaft für die Verwaltung der Eisenbahninfrastruktur in Serbien gewonnen werden. „Ein satellitengestütztes automatisches Überwachungssystem ermöglicht es, hochwertige Informationen über den Zustand der Infrastruktur in Echtzeit zu sammeln, ohne dass der reguläre Verkehr unterbrochen werden muss und ohne dass Personal vor Ort benötigt wird“, betont Dipl.-Ing. Slobodan Rosić, Risikomanager für die serbische Eisenbahninfrastruktur.

Noch einen Schritt weiter geht dann die nächste, derzeit für die Jahre 2026 und 2027 geplante Demonstrationsmission: Mit dieser soll gezeigt werden, dass sich das im Zuge von IIMEO entwickelte System auch für die globale Überwachung von Schienenstrecken aus dem Weltraum eignet.

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• OHB-System

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