Verkehr

RADARSYSTEME FÜR MEHR SICHERHEIT IM AUTO, FLUGZEUG, BAHN UND SCHIFF

Autos, die sich selbständig durch den dichten Verkehr schlängeln, während der Mensch sich bequem zurücklehnt und seine Zeitung liest – autonomes Fahren ist ein großer Zukunftstrend im Bereich des Verkehrs. Vom Automobilbereich vorangetrieben, dehnt sich dieser zunehmend auch auf andere Verkehrsträger aus. Ob auf Straßen, Schienen, zu Wasser oder in der Luft: Die Sicherheit ist beim autonomen Fahren elementar. Die Fahrzeuge müssen das Verkehrsgeschehen um sie herum beobachten und einschätzen können, um die jeweils gebotene Reaktion einzuleiten – etwa eine Vollbremsung, wenn ein Kind auf die Straße läuft. Radarsensoren sind für diese Aufgabe wie geschaffen: Denn anders als optische Sensoren funktionieren sie Tag und Nacht und bei jeder Wetterlage – auch im dichten Nebel. Man könnte sagen: Radar ist der Schlüsselsensor für mehr Autonomie auf Straße und Schiene, zu Wasser und in der Luft.

Das Geschäftsfeld Verkehr des Fraunhofer FHR bietet in punkto Radar eine tiefe und breit aufgestellte wissenschaftliche Expertise: Von Hochfrequenzsystemen und Signalverarbeitung über Klassifizierung von Objekten bis hin zu elektromagnetischen Simulationen. Es verfügt sowohl über eine hochwertige technische Ausstattung, die jeweils am Puls der Zeit ist, als auch über Mitarbeiter mit einem tiefgreifenden physikalischen Verständnis. Doch nicht nur das: Die Mitarbeiter sind zudem in der Mobilitätsbranche bestens bewandert und mit aktuellen Herausforderungen und Fragestellungen äußerst vertraut. Im Geschäftsfeld Verkehr können daher auch anspruchsvolle Fragestellungen gewinnbringend gelöst und individuell auf den Kunden zugeschnitten werden.

Auf der Straße…

Schon heute werden Radarsensoren in Autos nahezu standardmäßig verbaut, um den Fahrer zu unterstützen. Auch hier hat das Geschäftsfeld Verkehr seine Expertise bereits eingebracht: So sind spezielle Radarantennen aus dem Fraunhofer FHR bereits 30 Millionen Mal in 100 verschiedenen Fahrzeugtypen verbaut. Im derzeitigen Fokus stehen vor allem die Miniaturisierung der Systeme sowie die Entwicklung konformer Antennen – also Antennen, die sich an die Geometrie des Autos anpassen und sich somit gut in den vorhandenen Bauraum einfügen lassen. Weitere aktuelle Forschungsansätze des Geschäftsfelds Verkehr befassen sich mit der Frage, wie Radarwellen mit verschiedenen Materialien interagieren. Wichtig ist das beispielsweise, wenn der Radarsensor unsichtbar für den Nutzer hinter dem Firmenlogo oder dem Stoßfänger verbaut werden soll. In einer Testumgebung werden neu entwickelte Sensoren per Simulation auf »Herz und Nieren« überprüft. Über unsere Simulationssoftware GOPOSim lassen sich verschiedene bewegte Objekte wie Autos, Fahrräder, Fußgänger, Hunde in die verschiedenen Straßenszenen einbringen.

…zu Wasser, in der Luft und auf der Schiene

Momentan ist das Geschäftsfeld stark durch Anwendungen im Automotive-Bereich geprägt. Doch steigt der Autonomielevel zunehmend auch in den anderen Verkehrsbereichen – mit den entsprechenden Erfordernissen an die Sensortechnologien. Daher hat das Geschäftsfeld Verkehr auch für den Schiffs- und Flugverkehr bei der Entwicklung etlicher Radarsensoren schon wichtige Beiträge geleistet. Ein Beispiel aus dem Schiffsverkehr: Das innovative Seenotrettungssystem SEERAD, ermöglicht es, Schiffbrüchige mit einer Radar-Sendeleistung von nur 100 Watt auf sechs Kilometern zu orten – das ist Weltrekord. Im Bereich der Luftfahrt hat das Fraunhofer FHR unter anderem eine Landeassistenz für Hubschrauber entwickelt. Diese unterstützt den Piloten beim Landemanöver, wenn aufgewirbelter Staub die Sicht vernebelt.

Was die Aktivitäten im Schienenverkehr angeht, so sollen diese künftig weiter ausgebaut werden – denn hier sind auf dem Markt noch kaum Lösungen verfügbar. Diese Lücke möchte das Geschäftsfeld Verkehr schließen. Anwendungen für Radarsysteme im Schienenverkehr gibt es zahlreiche: So könnten die Sensoren etwa die Gleisbette analysieren, Risse in Tunnelwänden detektieren, Spurweiten vermessen und ähnliche Fragestellungen adressieren.

Fachbeiträge aus dem Geschäftsfeld

Selbstfahrende Autos: So kommen Sie sicher auf die Strasse

Dr.-Ing. Thomas Dallmann

Schiffsbrüchige zuverlässig aufspüren - mit einem neuartigen Radarsystem

Dr.-Ing. Thomas Bertuch

Autonomes Fahren: Hindernisse erkennen und ihre Höhe analysieren

Dr. rer. nat. María A. González-Huici