Experimentelle Erprobung einer schiffsseitigen multisensorbasierten PNT Bestimmung unter Einfluss von GNSS Störsendern

Abstract

In der Schifffahrt ist der Einsatz hochmoderner Technologien und die Automatisierung vieler Abläufe bereits weit verbreitet und nimmt stetig zu. Eine essentielle Basis hierfür ist die zuverlässige Bereitstellung von navigationsrelevanten Daten, für deren Bestimmung Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS), wie GPS, GLONASS und GALILEO genutzt werden. Aufgrund ihrer geringen Signalstärke sind diese Systeme anfällig hinsichtlich Störung und Manipulation. Beim sogenannten Spoofing werden Täuschsignale ausgesendet, die einen GNSS-Satelliten imitieren, womit nachweislich der Kurs eines Schiffes geändert werden kann. GNSS-Jamming, verhindert durch Aussendung eines Störsignals massiv den Empfang von Satellitensignalen, so dass keine bzw. auch fehlerhafte PNT Informationen vom schiffseitigen GNSS Empfänger bereitgestellt werden. Um den Einfluss von solchen Störern auf die Schiffsnavigation untersuchen und entsprechenden Gegenmaßnahmen entwickeln zu können, hat das DLR im Rahmen des Projektes F&E für die Maritime Sicherheit und entsprechende Echtzeitdienste in Kooperation mit der Bundesnetzagentur ein spezielles Testgebiet in der Ostsee (ca. 6 nautische Meilen nördlich des Darß) ausgewiesen. Im November 2015 hat das DLR dort eine erste Jamming Messkampagne durchgeführt. Hierfür wurde auf dem Kompassdeck der MS AARON ein PPD (personel privacy device) Jammer installiert. Dieser Jammer sendet ein cw Signal aus, dessen Frequenz zeitlich innerhalb des L1 Bandes variiert. Hiermit wurde der Empfang von GPS L1 und Galileo E1 in der Umgebung des Jammers beeinträchtigt. Mit Hilfe eines zweiten Schiffes (BALTIC TAUCHER II), welches in der Nähe der AARON manövrierte wurde der Einfluss des Jammers auf die bordseitige PNT Bestimmung untersucht. Ziel der Untersuchungen war es insbesondere herauszufinden, in wie weit die multisensorbasierte PNT Bestimmung auch dann noch zuverlässige PNT Informationen bereitstellen kann, wenn die GNSS Empfänger selbst keine Position mehr bestimmen können.