Das Ministerium für Wissenschaft, Kultur, Bundes- und Europaangelegenheiten Mecklenburg-Vorpommern hat am 10. März die Ergebnisse des Wettbewerbs „Anwendungsorientierte Exzellenzforschung in Mecklenburg-Vorpommern“ bekannt gegeben. Im Rahmen dieses Wettbewerbs wird das Projekt AIR-MoPSy (Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System), geleitet von der Universität Greifswald, gefördert. Ziel des Projekts ist es, die Auswirkungen der Variabilität in der mittleren Atmosphäre auf die Ausbreitung von Radiowellen zu erforschen, um die Genauigkeit eines Backup-Systems zur satellitenbasierten Positionierung, wie beispielsweise GPS, zu verbessern. Dies ist besonders wichtig, da aktuelle politische Spannungen die Relevanz solcher Backup-Systeme betonen, insbesondere in Bezug auf künstliche Störungen der GNSS-Signale im Ostseeraum.

Neben der Universität Greifswald sind mehrere renommierte Institutionen an dem Projekt beteiligt, darunter das DLR Institute für Solar-Terrestrische Physik, das DLR Institut für Kommunikation und Navigation, das Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik sowie das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde. Insgesamt wurden im Rahmen des Wettbewerbs fünf Forschungsverbünde gefördert, die für eine Dauer von vier Jahren finanzielle Unterstützung erhalten. Darüber hinaus wurden zehn Einzelprojekte mit einer Laufzeit von zwölf Monaten ausgewählt.

Weitere Forschungsverbünde

Die geförderten Verbundsprojekte umfassen unter anderem:

  • KI-TIERWOHL: Smarte Technologien zur Analyse und Sicherstellung des Tierwohls (Universitätsmedizin Rostock)
  • AutoPasture: Digitale Anwendungen für autonomes Herden- und Weidemanagement (Hochschule Stralsund)
  • Alg4Nut: Algen in der Wiederkäuerfütterung (Universität Rostock)
  • Target-H: Innovative Therapien und Diagnostik am Beispiel von Hautkrebs (Universitätsmedizin Rostock)
  • AIR-MoPSy: Atmospheric Impact on the R-Mode Positioning System (Universität Greifswald)

Die Forschungsergebnisse des Projekts sollen durch einen gezielten Wissens- und Technologietransfer in gesellschaftliche und wirtschaftliche Anwendungen überführt werden.

Atmosphärische Effekte auf GNSS

Die Notwendigkeit, atmosphärische Effekte auf Satellitennavigationssignale zu verstehen, wurde auch auf der 2022 Institute of Navigation (ION) GNSS+ Konferenz deutlich, bei der Hunderte von wissenschaftlichen Arbeiten präsentiert wurden. Unter diesen beschäftigten sich mehrere Studien mit den Effekten der Atmosphäre auf GNSS-Signale, einschließlich der Komplexitäten bei der Minderung von Scintillationseffekten in Äquatornähe sowie der Entwicklung eines Prototyps zur Erkennung dieser Effekte. Diese Erkenntnisse sind ebenfalls relevant für die Ziele des AIR-MoPSy-Projekts, das sich auch der atmosphärischen Einflussfaktoren auf Satellitennavigationssysteme widmet.

Zusätzlich wird durch die Grundlagenerforschung am Geodätischen Institut der Technischen Universität Dresden das Verständnis für die Laufzeitverzögerungen von GNSS-Signalen, verursacht durch die Erdatmosphäre (Ionosphäre und Troposphäre), ausgebaut. Diese Verzögerungen haben erhebliche Auswirkungen auf die geodätische Nutzung und erfordern verbesserte Algorithmen und Modellierungen, um Restabweichungen zu minimieren. Ein besonderer Fokus liegt auf dem I95-Index, der eine Quantifizierung ionosphärischer Einflüsse ermöglicht und als wichtiges Werkzeug für die GNSS-Positionsbestimmung gilt. Hohe I95-Indexwerte deuten auf potenzielle Probleme bei der klassischen Basislinienlösung hin und sind stark von der Sonnenaktivität abhängig, was deren Relevanz für die aktuelle Forschung unterstreicht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch die Durchführung und Koordination des AIR-MoPSy-Projekts an der Universität Greifswald wesentliche Fortschritte in der Satellitennavigation und den damit verbundenen atmosphärischen Studien erzielt werden sollen. Die Ergebnisse sind nicht nur für die Forschung von Bedeutung, sondern auch für die Entwicklung praktischer Anwendungen in der heutigen, sich schnell verändernden digitalen Welt.