Wie Mainzer Studierende Europas DatenautobahnEDRS zum Erfolg verhelfen

Prof. Dr. Martin Schlüter

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ESA Copernicus - aktuell

Airbus, 2017

Mai 2018

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Agenda

• Europas Datenautobahn ins All

EDRS = European Data Relay Satellite System

• Raumbezogene Messtechnik

für EDRS

• EDRS und Geoinformation aus dem All

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… von LEOS und GEOS …

Erdbeobachtung und Datenkommunikation aus dem All

ESA 2014

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Satellitenorbits für Globale Navigationssatellitensysteme und Erdbeobachtung

GEO – Geostationärer Orbit36.000 km ü.G. Kommunikation, Wetterbeobachtung

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LEO – Low Earth Orbits~ 650 – 900km ü.G.~ 100 Min. pro UmlaufErdbeobachtung; aufsonnensynchronen Orbits

Satellitenorbits für Globale Navigationssatellitensysteme und Erdbeobachtung

GEO – Geostationärer Orbit36.000 km ü.G. Kommunikation, Wetterbeobachtung

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LEO – Low Earth Orbits~ 650 – 900km ü.G.~ 100 Min. pro UmlaufErdbeobachtung; aufsonnensynchronen Orbits

Satellitenorbits für Globale Navigationssatellitensysteme und Erdbeobachtung

GEO – Geostationärer Orbit36.000 km ü.G. Kommunikation, Wetterbeobachtung

MEO – Mean Earth OrbitsGLONASS: 19.100km ü.G., 11h pro UmlaufGPS: 20.200km ü.G., 12h pro UmlaufGALILEO: 23.500km ü.G., 14h pro Umlauf

Positionsbestimmung, Navigation

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Laserlinks: „Datenübertragung wie mit Glasfaserkabel, nur ohne Glasfaserkabel … ☺“

Was ist EDRS?

ESA 2014

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Gezielt und aktuell gewonnene Geoinformationdurch schnellen, bidirektionalen Datentransfer

Wozu dient EDRS?

ESA 2014

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Agenda

• Europas Datenautobahn ins All

EDRS = European Data Relay Satellite System

• Raumbezogene Messtechnik

für EDRS

• EDRS und Geoinformation aus dem All

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2006 Kalibrierung des Laserterminals für den Satelliten

TerraSAR-X, Deutschland, erfolgreich im Orbit,

2007 Kalibrierung des Laserterminals für den Satelliten

NFIRE, USA, erfolgreich im Orbit,

2007 -

2008

Kinematisches Tracking: Realisierung von zwei

motorisierten Digitalkameratheodoliten,

2009 Erfolgreicher Ersteinsatz der motorisierten

Digitalkameratheodolite am Laserterminal MLT,

2008

2009

BMBF-Forschungsprämie an i3mainz!

BMBF-Forschungsprämie an i3mainz!

2012 Kalibrierung von Laserterminals für Alphasat

2014

2015

2016

2017

European Data Relay Satellite System

Sentinel 1A

Sentinel 2A

Sentinel 1B

Eutelsat 9B, 1. von 4 Relais-Satelliten bis 2020

Sentinel 2B

Geometrische Kalibrierung von Laserterminals

Abb. mit freundlicher Genehmigung von Tesat Spaceom

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Georeferenzierungvon Satellitenkomponenten

3D-Raumbezug für Satellitenkomponenten mittels Autokollimation und Kollimation

i3mainz-Digitalkameratheodolit auf Basis desAutokollimationstheodolits Leica TM5100A

Referenzwürfel Alphasat

Abb. mit freundlicher Genehmigung von Tesat Spaceom

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Software für Kameratheodolite

✓ Theodolit- oder Tachymetersteuerung, Okularkamerasteuerung✓ Automatische Zentrumsbestimmung, Digitale Bildverarbeitung✓ Transfer von Bildpositionen zu Theodolitablesungen mittels Selbstkalibrierung

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2008 Calar-Alto-Observatorium, Sierra de Los Filabres, Spanien2008 Tesat Bodenstation, Backnang, Deutschland2009 ESA OGS, Teneriffa – GPS-Kampagne2010 ESA OGS, Teneriffa – astrogeodätische Kampagne

2013 Mount Wilson Observatorium, Los Angeles, USA2014 TOGS / LCT-SAL, Sonderflughafen Oberpfaffenhofen

Messkampagnen für LCT-Bodenstationen

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Technologietransfer für das geodätische Monitoring von Ingenieurbauwerken

Carina Justus, Thibault Colette, Ender Kurt, Christoph Schenk, Christian Schmitt – MA-Projektarbeit Wintersemester 2016/17

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Okularlose Tachymeter für die Baustelle: Trimble RPT600 im Robolab des i3mainz

Christian Hubald – (Berufsbegleitende) Masterarbeit, Sommersemester 2017

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Agenda

• Europas Datenautobahn ins All

EDRS = European Data Relay Satellite System

• Raumbezogene Messtechnik

für EDRS

• EDRS und Geoinformation aus dem All

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Radarbilder aus dem LEO: … zu jeder Tageszeit!

… bei jedem Wetter!

Lohmann, Sörgel, Farghaly: Classification of Agricultural Sites …

Aufnahmen:

13.03.200804.04.200818.05.200809.06.200801.07.200823.07.200814.08.200805.09.200827.09.200819.10.2008

HH VV

Klassifikation von Feldfrüchten aus SAR-ZeitreihenTerraSAR-X, 2 Polarisationen, GSD 6m

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Szenario: Zeitnahe Koordinierung von Maßnahmen des Katastrophenschutzes

TerraSAR-X, 12. März 2011, 21:43 MEZ, Flughafen Higashi-Matsushima und Hafen Ishinomaki an der Ostküste Japans nach dem Tsunami vom 11.03.2011.Blau: Überflutungsflächen, Magenta: zerstörte Infrastruktur.

DLR, 2012

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Deformationsmessungen mit RadarTerraSAR-X : Relativbewegungen von technischen Bauwerken;Beispiel: Hauptbahnhof Berlin

DLR, 2012

Corner-Reflektor ( = Radar-Passpunkt)

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Fazit

Das Wichtigste kurz und knapp

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Konkret gedacht undgeschafft haben …

… im Software Engineering:

Henning Heß, Stefan Hauth,

Florian Thiery, Jens Bingenheimer,

Martin Heppe, Arno Heidelberg

… in der Messtechnik:

Bruno Keßler, Waldemar Kisser,

Carina Justus, Franziska Haupt,

Annika Besetzny, Emil Azar,

Florian Sauerwein, Jan Schaper,

Thomas Wolf, Maggi Vogt,

Torsten Walter, Stefan Boes,

Robert Schäfer, Raphael Bretscher,

Kira Zschiesche, Alexander Bär,

Victoria Roth, Benjamin Kuhn

Förderungen