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Projekt ARCA

 


In unserer heutigen Welt spielt der Luftverkehr eine immer wichtigere Rolle. Dabei ist in zum Teil entlegenen Regionen die Überwachung durch die Luftfahrtbehörden nicht immer gegeben, wie zum Beispiel die Überwachung des Luftverkehrs über dem Atlantik.
 
Daher besteht die Idee, ein Netzwerk aus Mini-Satelliten aufzubauen, die Daten von Flugzeugen (ADS-B) empfangen und zum Boden zurück schicken. Um zu evaluieren, ob auch aus großer Höhe diese Daten empfangen werden können, wurde das ARCA (Advanced Receiver Concepts for ADS-B) Experiment entwickelt, welches auf einem Forschungsballon in 35km Höhe diese Daten empfangen soll.
 
Auf einem Forschungsballon der Schwedischen Raumfahrtbehörde (SSC) soll getestet werden, ob ein selbst entwickelte Empfänger in der Lage ist, aus großer Höhe mehr Flugzeuge zu empfangen, als es vom Boden der Fall ist.
ADS-B Daten werden von jedem Flugzeug, jede Sekunde, ungerichtet ausgesendet.
Dieses Experiment wird im Rahmen des REXUS/BEXUS Projektes von DLR (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt), ESA (Europäische Raumfahrtbehörde), ZARM (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation), SNSB (Swedish National Space Board) und SSC (Schwedisch Space Company) im Oktober diesen Jahres stattfinden.
Das DLR Raumfahrtmanagement und die Schwedische Nationale Raumfahrt-Behörde SNSB haben ein Abkommen zur gemeinsamen Durchführung des Studentenprogramms REXUS/BEXUS geschlossen. Daher stehen je 50 Prozent der Raketen- und Ballon-Nutzlasten deutschen und schwedischen Studenten zur Verfügung.
Das REXUS/BEXUS Projekt bietet Studenten von Europäischen Universitäten die Möglichkeit in großer Höhe Experimente durchzuführen. Diese finden entweder auf Raketen oder Ballonen statt.
Dem ARCA Team gelang es im vergangen November zusammen mit Teams der TU München, TH Aachen, Uni Dresden und weiteren internationalen studentischen Forschungsgruppen einen Startplatz auf einem solchen Ballon (BEXUS18) zu bekommen.
 
** Das Experiment **
Wie oben bereits erwähnt ist das Ziel des Projektes, einen Empfänger zu entwickeln, der auch aus einer Höhe von 35km ADS-B Daten empfangen kann.
Dabei wurde ein bestehendes Hochfrequenz Front-End (''miniADSB'') näher analysiert und bestehende Fehler (Schwingen, geringe Sensitivität) durch eine neue Verstärkerstufe verbessert.
Die im Front-End demodulierten Daten werden von einem Analog-Digital Wandler digitalisiert und anschließend von einem FPGA verarbeitet.
Die so gewonnen ADS-B Daten werden über eine serielle Schnittstelle an einem selbst-entwickelten ARM-Computer geschickt.
Dieser speichert alle Daten ab und sendet einen relevanten Teil der Daten über eine so genannte E-Link Verbindung des BEXUS Ballons zur Bodenstation, wo die Daten bereits während des Fluges visualisiert werden.
 
Weitere Informationen gibt es auf der Projektwebseite http://bexus-arca.de