"Positionierungs-, Navigations- und Zeitbestimmungsdienste (PNT) bilden die Grundlage für kritische Infrastrukturen, Verkehrssysteme, Kommunikationsnetze, Verteidigungsoperationen und zunehmend auch für autonome Systeme. Die wachsende Abhängigkeit von globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS) hat jedoch erhebliche Schwachstellen offenbart, die durch Störungen, Spoofing, Cyberangriffe und Umwelteinflüsse entstehen. Die Gewährleistung einer widerstandsfähigen PNT-Versorgung hat sich daher zu einer nationalen Priorität entwickelt, die Systeme erfordert, die auch dann eine zuverlässige Leistung aufrechterhalten können, wenn herkömmliche satellitengestützte Dienste beeinträchtigt oder nicht verfügbar sind.
Als Antwort auf diese Herausforderung wurde die Initiative „SHIELD Cooperative Research Center (CRC)“ vorgeschlagen – eine nationale Initiative zur Entwicklung souveräner, vertrauenswürdiger und widerstandsfähiger PNT-Fähigkeiten für Australien. SHIELD bringt Industrie, Regierung und Forschungseinrichtungen zusammen, um Technologien voranzutreiben, die PNT-Störungen erkennen, abmildern und trotz dieser Störungen weiterarbeiten können. Im Mittelpunkt dieser Vision steht die Erkenntnis, dass keine einzelne Technologie in allen Betriebsumgebungen für Resilienz sorgen kann. Stattdessen hat sich die Sensorfusion als weithin anerkannte Lösung etabliert, bei der Informationen aus sich ergänzenden Erfassungsmodalitäten kombiniert werden, um unter beeinträchtigten Bedingungen eine robuste und gesicherte Navigationsleistung zu gewährleisten.
In diesem Vortrag werden wir drei Forschungsaktivitäten erörtern, die zur Entwicklung widerstandsfähiger, auf Sensorfusion basierender PNT-Systeme beitragen. Die erste untersucht optimale Schätzarchitekturen für die Multisensor-Integration und bewertet die Leistung alternativer Filter- und Schätzansätze in dynamischen und umkämpften Umgebungen. Die zweite befasst sich mit der Magnetometrie als Erfassungsmodalität, die in der Lage ist, Navigationsinformationen unabhängig von externen Signalen zu liefern, und das Potenzial birgt, die Ausfallsicherheit durch den Abgleich von Umgebungssignaturen und Magnetfeldmessungen zu verbessern. Die dritte untersucht adaptive Sensor-Planungsstrategien, die Erfassungsressourcen intelligent verwalten und dabei Genauigkeit, Stromverbrauch und Rechenaufwand in Einklang bringen, während die Navigationsleistung auch in Phasen mit Sensorausfällen oder Unsicherheiten aufrechterhalten wird.“
