Wie Mainzer Studierende Europas DatenautobahnEDRS zum Erfolg verhelfen
Prof. Dr. Martin Schlüter
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ESA Copernicus - aktuell
Airbus, 2017
Mai 2018
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Agenda
• Europas Datenautobahn ins All
EDRS = European Data Relay Satellite System
• Raumbezogene Messtechnik
für EDRS
• EDRS und Geoinformation aus dem All
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… von LEOS und GEOS …
Erdbeobachtung und Datenkommunikation aus dem All
ESA 2014
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Satellitenorbits für Globale Navigationssatellitensysteme und Erdbeobachtung
GEO – Geostationärer Orbit36.000 km ü.G. Kommunikation, Wetterbeobachtung
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LEO – Low Earth Orbits~ 650 – 900km ü.G.~ 100 Min. pro UmlaufErdbeobachtung; aufsonnensynchronen Orbits
Satellitenorbits für Globale Navigationssatellitensysteme und Erdbeobachtung
GEO – Geostationärer Orbit36.000 km ü.G. Kommunikation, Wetterbeobachtung
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LEO – Low Earth Orbits~ 650 – 900km ü.G.~ 100 Min. pro UmlaufErdbeobachtung; aufsonnensynchronen Orbits
Satellitenorbits für Globale Navigationssatellitensysteme und Erdbeobachtung
GEO – Geostationärer Orbit36.000 km ü.G. Kommunikation, Wetterbeobachtung
MEO – Mean Earth OrbitsGLONASS: 19.100km ü.G., 11h pro UmlaufGPS: 20.200km ü.G., 12h pro UmlaufGALILEO: 23.500km ü.G., 14h pro Umlauf
Positionsbestimmung, Navigation
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Laserlinks: „Datenübertragung wie mit Glasfaserkabel, nur ohne Glasfaserkabel … ☺“
Was ist EDRS?
ESA 2014
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Gezielt und aktuell gewonnene Geoinformationdurch schnellen, bidirektionalen Datentransfer
Wozu dient EDRS?
ESA 2014
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Agenda
• Europas Datenautobahn ins All
EDRS = European Data Relay Satellite System
• Raumbezogene Messtechnik
für EDRS
• EDRS und Geoinformation aus dem All
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2006 Kalibrierung des Laserterminals für den Satelliten
TerraSAR-X, Deutschland, erfolgreich im Orbit,
2007 Kalibrierung des Laserterminals für den Satelliten
NFIRE, USA, erfolgreich im Orbit,
2007 -
2008
Kinematisches Tracking: Realisierung von zwei
motorisierten Digitalkameratheodoliten,
2009 Erfolgreicher Ersteinsatz der motorisierten
Digitalkameratheodolite am Laserterminal MLT,
2008
2009
BMBF-Forschungsprämie an i3mainz!
BMBF-Forschungsprämie an i3mainz!
2012 Kalibrierung von Laserterminals für Alphasat
2014
2015
2016
2017
European Data Relay Satellite System
Sentinel 1A
Sentinel 2A
Sentinel 1B
Eutelsat 9B, 1. von 4 Relais-Satelliten bis 2020
Sentinel 2B
Geometrische Kalibrierung von Laserterminals
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Tesat Spaceom
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Georeferenzierungvon Satellitenkomponenten
3D-Raumbezug für Satellitenkomponenten mittels Autokollimation und Kollimation
i3mainz-Digitalkameratheodolit auf Basis desAutokollimationstheodolits Leica TM5100A
Referenzwürfel Alphasat
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Tesat Spaceom
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Software für Kameratheodolite
✓ Theodolit- oder Tachymetersteuerung, Okularkamerasteuerung✓ Automatische Zentrumsbestimmung, Digitale Bildverarbeitung✓ Transfer von Bildpositionen zu Theodolitablesungen mittels Selbstkalibrierung
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2008 Calar-Alto-Observatorium, Sierra de Los Filabres, Spanien2008 Tesat Bodenstation, Backnang, Deutschland2009 ESA OGS, Teneriffa – GPS-Kampagne2010 ESA OGS, Teneriffa – astrogeodätische Kampagne
2013 Mount Wilson Observatorium, Los Angeles, USA2014 TOGS / LCT-SAL, Sonderflughafen Oberpfaffenhofen
Messkampagnen für LCT-Bodenstationen
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Technologietransfer für das geodätische Monitoring von Ingenieurbauwerken
Carina Justus, Thibault Colette, Ender Kurt, Christoph Schenk, Christian Schmitt – MA-Projektarbeit Wintersemester 2016/17
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Okularlose Tachymeter für die Baustelle: Trimble RPT600 im Robolab des i3mainz
Christian Hubald – (Berufsbegleitende) Masterarbeit, Sommersemester 2017
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Agenda
• Europas Datenautobahn ins All
EDRS = European Data Relay Satellite System
• Raumbezogene Messtechnik
für EDRS
• EDRS und Geoinformation aus dem All
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Radarbilder aus dem LEO: … zu jeder Tageszeit!
… bei jedem Wetter!
Lohmann, Sörgel, Farghaly: Classification of Agricultural Sites …
Aufnahmen:
13.03.200804.04.200818.05.200809.06.200801.07.200823.07.200814.08.200805.09.200827.09.200819.10.2008
HH VV
Klassifikation von Feldfrüchten aus SAR-ZeitreihenTerraSAR-X, 2 Polarisationen, GSD 6m
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Szenario: Zeitnahe Koordinierung von Maßnahmen des Katastrophenschutzes
TerraSAR-X, 12. März 2011, 21:43 MEZ, Flughafen Higashi-Matsushima und Hafen Ishinomaki an der Ostküste Japans nach dem Tsunami vom 11.03.2011.Blau: Überflutungsflächen, Magenta: zerstörte Infrastruktur.
DLR, 2012
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Deformationsmessungen mit RadarTerraSAR-X : Relativbewegungen von technischen Bauwerken;Beispiel: Hauptbahnhof Berlin
DLR, 2012
Corner-Reflektor ( = Radar-Passpunkt)
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Fazit
Das Wichtigste kurz und knapp
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Konkret gedacht undgeschafft haben …
… im Software Engineering:
Henning Heß, Stefan Hauth,
Florian Thiery, Jens Bingenheimer,
Martin Heppe, Arno Heidelberg
… in der Messtechnik:
Bruno Keßler, Waldemar Kisser,
Carina Justus, Franziska Haupt,
Annika Besetzny, Emil Azar,
Florian Sauerwein, Jan Schaper,
Thomas Wolf, Maggi Vogt,
Torsten Walter, Stefan Boes,
Robert Schäfer, Raphael Bretscher,
Kira Zschiesche, Alexander Bär,
Victoria Roth, Benjamin Kuhn
Förderungen