Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR
Orbitale Sicherheit als zentrale Aufgabe
Kommunikation, Navigation und Erdbeobachtung tragen unsere moderne Gesellschaft – und sie alle hängen von zuverlässigen Satelliten ab. Parallel wachsen Objektzahlen und Kollisionsrisiken im Orbit. Radarbasierte Weltraumüberwachung schafft hier verlässliche Transparenz: Sie detektiert, verfolgt und katalogisiert Satelliten, Raketenstufen und Fragmente unabhängig von Licht und Wetter. Das Fraunhofer FHR vereint dafür wissenschaftliche Exzellenz mit operativer Praxis. Unser Anspruch: belastbare Lagebilder mit quantifizierten Unsicherheiten – anschlussfähig an das EU-SST Programm der ESA (SST-Space Surveillance and Tracking) direkt nutzbar für Manöverplanung und Risikoanalyse.
TIRA und GESTRA: komplementäre Sensorsysteme
Zwei Systeme prägen unsere Sensorik: Das Tracking and Imaging Radar TIRA liefert hochsensitive Range-/Doppler-/Winkelmessungen und – wenn erforderlich – hochauflösende Radarabbildungen. GESTRA, ein volldigitales Phased-Array, ist auf ausdauernde Weltraumüberwachung, hohen Durchsatz und automatische Track-Generierung ausgelegt. Zusammen decken beide den Bogen von Weitwinkel-Detektion über präzise Bahnverfolgung bis zur Verifikation durch Abbildung ab. Präzise Zeit- und Frequenzreferenzen, adaptive Wellenformen und interferometrische Verfahren erhöhen Reichweite, Empfindlichkeit und Winkelgenauigkeit – auch bei kurzen Sichtfenstern und niedrigen SNRs (Signal-Rausch-Verhältnis).
Von der Messung zur präzisen Bahnvorhersage
Die gewonnenen Messdaten werden in leistungsfähigen Auswerteketten verarbeitet. Durch präzise Bahnrekonstruktion entstehen konsistente Orbitmodelle mit quantifizierten Unsicherheiten. Durch die Verknüpfung der TIRA-Messdaten mit dem Design von GESTRA können Objektkataloge generiert und zuverlässige Vorhersagen berechnet werden. Ergebnisbasierte Verfahren unterstützen zudem die frühzeitige Erkennung von Veränderungen im Orbit.
Betrieb, Validierung und Weiterentwicklung
Messkampagnen und kontinuierlicher Betrieb liefern wichtige Beiträge zur Weiterentwicklung dieser Technologien. GESTRA demonstriert die automatisierte Katalogpflege unter realen Bedingungen, während TIRA als Referenzsystem für Aufklärungs- und Validierungsaufgaben dient. Untersuchungen zu verteilten, bi-/multistatischen Architekturen zeigen, wie Abdeckung und Resilienz durch Netzwerke wachsen – ein Baustein für zukünftige europäische Beobachtungsverbünde. Parallel untersuchen wir neue Systemansätze wie vernetzte Radararchitekturen zur Verbesserung von Abdeckung und Robustheit.
Ihr Nutzen: verlässliche Daten für sichere Missionen
Die entwickelten Technologien unterstützen Raumfahrtagenturen, Behörden und Industrieunternehmen bei der Planung und Durchführung von Missionen sowie bei der Bewertung von Risiken im Orbit. Das Fraunhofer FHR bietet ein breites Leistungsspektrum – von Messkampagnen über Systemstudien bis zur Integration in bestehende Infrastrukturen.