Sensordaten- und Informationsfusion - Projekte
Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE
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Mobilfunk-Passiv-Radar
Mobilfunk-Basisstationen ermöglichen innovative Überwachungstechnologien, da jede Basisstation permanent ein genau definiertes Signal aussendet und damit seine Umgebung gewissermaßen »beleuchtet«. Diese Strahlung wird von den Objekten reflektiert, die man überwachen möchte, z. B. Fahrzeuge, Flugzeuge, die nicht zu hoch fliegen, oder Schiffe in Küstennähe. Wenn man das ursprünglich ausgesendete Signal und seine Echos empfängt, kann man durch intelligente Algorithmen auf den Ort und die Geschwindigkeit der Objekte schließen und sogar die Signale mehrerer Beleuchter fusionieren und sie über die Zeit hinweg verfolgen. Da die Basisstationen bestimmte Signale immer aussenden, auch wenn zurzeit keine Mobilfunkgespräche geführt werden, besteht die Möglichkeit einer permanenten Überwachung. Man spricht in diesem Falle von Passiv-Radar.
Eine größere Überdeckung und Genauigkeit erreichen
Die weltweite Verbreitung von Mobilfunksystemen legt die Nutzung von Basisstationen für passiven Radarbetrieb auch in entlegenen Weltregionen und Out-of-Area-Einsätzen der Bundeswehr nahe. Das Vorhandensein mehrerer Beleuchter ermöglicht die Fusion vieler bistatischer Konfigurationen mit nur einer Empfangsstation. Dadurch kann eine größere Überdeckung und Genauigkeit erreicht werden. Die Arbeiten fließen als wichtige Komponente in verschiedene laufende Sicherheitsforschungsprojekte militärischer und ziviler Art ein, die von der EU oder nationalen Einrichtungen gefördert werden. Sie dienen der Schließung von Beobachtungslücken bei der Luftraumüberwachung, der Perimeter Control für Feldlagerschutz, der Küstenüberwachung sowie der »Green and Blue Border Control«. Daraus abgeleitete Verfahren nutzen auch andere verfügbare Beleuchtungsquellen wie WLAN-Stationen mit Anwendungen bei Airport Indoor Surveillance und Schutz kritischer Infrastruktur.
Emitter-Ortung: Aufklärung gegnerischer Kommunikationsnetze
In aktuellen und künftigen Bundeswehreinsätzen müssen insbesondere asymmetrisch operierende Gegner im Hinblick auf ihre Fähigkeiten zu Vernetzter Operationsführung (NetOpFü) aufgeklärt werden. Da diese Fähigkeiten in der Regel auf der Nutzung von Kommunikationsnetzen beruhen, die während des Betriebs elektromagnetische Strahlung aussenden, sind wichtige Aspekte der gegnerischen NetOpFü-Fähigkeit grundsätzlich einer sensoriellen Aufklärung zugänglich. Zellulare Mobilfunksysteme, bei denen sich alle Mobilfunkteilnehmer, die mit einer Basisstation kommunizieren, einen einzigen Frequenzkanal teilen, sowie die Emitter-Ortung im urbanen Umfeld werfen besondere Probleme auf. Zu ihrer Lösung müssen alle verfügbaren Informationsquellen genutzt werden: Array-Antennentechnologie mit anspruchsvoller Array-Signalverarbeitung, Winkel- und Frequenzmessungen aus geometrisch vorteilhaften Positionen, etwa durch Nutzung kleiner luftgestützter Plattformen (UAS: Unmanned Aerial Systems), und die bestmögliche Interpretation des zeitlichen Verlaufs der Messgrößen durch Tracking und Fusion heterogener Sensordaten. Emitter von besonderem Interesse sind Mobilfunkgeräte, Kommunikationsknoten sowie Störer von Satellitennavigationssystemen.


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