UAV-basierte Messung von Feldstärken und Antennendiagrammen im freien Raum

Die genaue Kenntnis der Feldstärkeverteilung im freien Raum ist wichtig bei der Beurteilung der Funktionalität von HF-Systemen und komplexen Anlagen, auch im Bereich der Elektromagnetischen Verträglichkeit oder bei der On-Site-Kalibrierung von fest installierten Antennenanlagen, z.B. von Instrumentenlandesystemen auf Verkehrs­flug­häfen. Insbesondere die Messung von Feldstärken im freien Raum in Höhen, die mit einem Schiebemast nicht mehr zu erreichen sind, war bisher schwierig oder nur mit Messflugzeugen oder Hubschraubern aufwändig möglich. Durch den Einsatz von ferngesteuerten und auf GPS-Wegpunktemarkierungen automatisch fliegenden Messplattformen, wie z.B. Oktokoptern, erschließen sich wissenschaftlich und messtechnisch neue Wege.

Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes arcass (advanced remote-controlled airborne sensor systems) im Fachbereich Hochfrequenz und Felder werden eine Präzisionslokalisierung der Oktokopter sowie verschiedene Sensorköpfe für unterschiedliche Frequenzbereiche entwickelt. Aktuell wird ein Projekt mit dem Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung zur Vermessung von Instrumentenlandesystemen sowie das Projekt WERAN¹ (Wechselwirkung von Windenergieanlagen (WEA) mit terrestrischer Navigation/Radar)  bearbeitet. Dieses Projekt wird gemeinsam mit den Partnern FCS Flight Calibration Services GmbH, der steep GmbH sowie der Universität Hannover durchgeführt. Aus einer Umfrage des Bundesverbandes WindEnergie e.V. aus Mai/Juni 2013 unter seinen Mitgliedern ergab sich, dass der Aufbau von WEA mit einer elektrischen Leistung von weit mehr als 3 GW blockiert ist oder nicht realisiert werden kann wegen einer möglichen Beeinflussung von sicherheitsrelevanten Anlagen der terrestrischen Funknavigation und Flugsicherungs-/Luftverteidigungs-/Wetter-Radar. Daher erarbeitet die PTB zusammen mit den Partnern die wissenschaftlichen Grundlagen zur Beurteilung dieser Wechselwirkung.  Ziel ist es, den Ausbau der erneuerbaren Energien zu unterstützen, aber ebenso den Betrieb der sicherheitsrelevanten Anlagen der zivilen Flugführung, der Landesverteidigung sowie der Wetterbeobachtung sicherzustellen.

[1]gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, FKZ: 0325644A

Ansprechpartner: T. Schrader
Fachbereich 2.2: Hochfrequenz und Felder