Technologieerprobung zur qualitativen Untersuchung von AIS Signalen

Kurzfassung

Am 6. Dezember 2000 hat die Internationale Maritime Organisation (IMO) einen verbindlichen Standard beschlossen, nach dem ab dem 1.1.2004 jedes Schiff über 300 BRT in internationalen Gewässern und 500 BRT in nationalen Gewässern ein AIS Sender an Bord haben muss. AIS Sender broadcasten periodisch Informationen über das Schiff u.a. über die Position, Geschwindigkeit, und Richtung. Nahe Schiffe oder Küstenüberwachungen hilft dies dabei Kollisionen vorzubeugen bzw. ein besseres maritimes Lagebild bekommen. Die Signale dieses, ursprünglich nur für maritime Zwecke gedachte, Systems können auch im Weltall empfangen werden. Durch den Bedarf einer globalen maritimen Lageerfassung lag somit der Gedanke nahe AIS Empfänger auf Satelliten zu installieren. Dies bringt nun folgendes Problem mit sich. AIS ist ein selbstorganisierendes System, dass auf zwei Frequenzen sendet, d.h. die Schiffe koordinieren untereinander wann welches Schiff sendet. Lokal betrachtet funktioniert das sehr gut, wenn man nun aber mit einem Satelliten die Erde beobachtet und AIS Signale aufzeichnen will hat man das Problem, dass die Ausleuchtung des AIS Empfängers auf Satellitenseite wesentlich größer ist. Aus Satellitensicht betrachtet bedeutet dies, dass, vor allem in vielbefahrenen Gegenden, es zu Überlagerungen der AIS Nachrichten kommen kann, die somit nicht korrekt empfangen werden können. Daher ist es nötig sich nicht allein nur auf die AIS Nachrichten zu verlassen, die der Satellit empfängt, sondern ein zweites System zur Detektion von Schiffen zu benutzen. In diesem Paper wird beschrieben, wie ein AIS Empfänger zusammen mit einer Kamera auf einem Satelliten untergebracht ist. Diese Kombination soll es ermöglichen eine Bestimmung durchzuführen, die erfasst wie viele Schiffe durch den AIS Empfänger aufgenommen werden und wie viele nicht. Um die gewaltigen anfallenden Datenmengen zu beherrschen erfolgt eine Vorsortierung der aufgenommenen Bilder an Bord des Satelliten. Der zu diesem Zwecke eingesetzte Algorithmus zur Detektion von Schiffen, wird in diesem Paper vorgestellt.