Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRTIRA-Digital modernisiert die Signalverarbeitung des L-Band Zielverfolgungsradars der Großradaranlage TIRA. Durch eine innovative, softwarebasierte Architektur werden Radarsignale direkt an der Antenne digitalisiert und in Echtzeit verarbeitet. Die gewonnenen Daten sichern Prognosen, Warnungen und Analysen für die nationale und europäische Weltrauminfrastruktur und stärken Deutschlands Souveränität im Bereich Weltraumaufklärung.
Das Fraunhofer FHR betreibt mit TIRA (Tracking and Imaging Radar) eine europaweit einzigartige Großradaranlage zur Weltraumbeobachtung und zum Schutz der nationalen Infrastruktur. Das System dient als flexibles Instrument in der Radarforschung und ermöglicht die leistungsstarke Erfassung, Detektion und präzise Verfolgung von Objekten im erdnahen bis zum geostationären Orbit. Angesichts der stetig wachsenden Nutzung des Weltraums durch militärische und zivile Akteure sowie der Zunahme kleiner Satelliten wird ein umfassendes und aktuelles Weltraumlagebild immer wichtiger. TIRA bietet hierfür eine verlässliche, operationell erprobte Plattform, welche in ihrer Hauptrolle als Experimentalsensor zur Entwicklung neuartiger Radarverfahren zur Weltraumbeobachtung kontinuierlich an neue Anforderungen angepasst wird.
Innovative Signalverarbeitungsarchitektur für zukünftige Anforderungen
Im Projekt TIRA-Digital wird die Signalverarbeitung des L-Band Zielverfolgungsradars grundlegend modernisiert. Das Herzstück der Innovation ist eine neue, softwarebasierte Signalverarbeitungsarchitektur, die die Digitalisierung direkt an das RF-Frontend der Antenne verlagert. Vier Monopulskanäle werden unmittelbar nach der ersten Verstärkerstufe synchron digitalisiert. Die weitere Echtzeitverarbeitung erfolgt auf GPUs und ermöglicht so eine flexible, modulare und leistungsstarke Implementierung neuester Algorithmen für Detektion, präzise Bahnverfolgung und Mehrfachzielverfolgung. Diese Architektur erlaubt es, schnell auf neue Anforderungen zu reagieren und innovative Methoden wissenschaftlich zu erproben.
Wichtiger Beitrag zur Sicherung der Weltrauminfrastruktur
Die so gewonnenen Daten und Erkenntnisse bilden die Grundlage für zentrale Aufgaben wie Wiedereintrittsprognosen, Kollisionswarnungen, die Analyse von Manövern und Fragmentierungsereignissen sowie die Unterstützung von Satellitenmissionen und der aktiven Beseitigung von Weltraummüll. Die Ergebnisse werden in enger Zusammenarbeit mit Partnern wie dem ressortgemeinsamen Weltraumlagezentrum der Bundeswehr, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Europäischen Weltraumagentur (ESA) genutzt und tragen entscheidend zur Sicherheit und Resilienz der nationalen und europäischen Infrastruktur in der Dimension Weltraum bei.
Mit TIRA-Digital setzt das Fraunhofer FHR neue Maßstäbe in der Weltraumaufklärung und stärkt die technologische Souveränität Deutschlands auf diesem sicherheitsrelevanten Zukunftsfeld.