3…2…1…Deins! Unterbrechungsfreie Datenübertragung per Laser

Im Projekt VABENE++ entstehen bei Luftbildbefliegungen enorme Datenmengen. Damit die hochaufgelösten Bilder möglichst schnell bei den zuständigen Einsatzkräften vor Ort ankommen, müssen sie schnell und zuverlässig vom Flugzeug zum Boden übertragen werden. Eine ideale Anwendungsmöglichkeit also für das vom Institut für Kommunikation und Navigation (IKN) entwickelte Laserkommunikationsterminal Free-Space Experimental Laser Terminal II (FELT-II), das Daten über einen Laserstrahl mit einer Datenrate von ca. 1 Gbit/s zu einer optischen Bodenstation senden kann. Nach mehrfachen Einsätzen im Flug wurde das System jetzt noch einmal verbessert und während eines ausführlichen Tests auf dem Gelände des DLR in Oberpfaffenhofen auf Herz und Nieren überprüft.


Wichtig sind bei der Datenübertragung nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Zuverlässigkeit und somit der Schutz vor Übertragungsausfällen.  Für eine Übertragung per Laserlicht ist eine direkte Sichtverbindung notwendig, daher können Atmosphären- und Witterungseinflüsse wie Nebel, Wolken oder Niederschlag den Kommunikationskanal beeinträchtigen.  Aus diesem Grund hat das IKN für das FELT-II ein Hybridsystem entwickelt, das bei Störungen des leistungsfähigen primären Laserlinks auf einen sekundären Funklink mit einer Datenrate von etwa 1 Mbit/s zurückgreifen kann. Dieser hat zwar eine deutlich geringere Übertragungsrate, ist jedoch unempfindlicher gegenüber atmosphärischen Störungen als der deutlich schnellere Laserlink. Damit die Koordination dieser beiden Übertragungswege reibungslos funktioniert, misst eine Software sowohl am Boden als auch im Flugzeug kontinuierlich die Verfügbarkeit des optischen Kanals. Liegt eine Unterbrechung vor, schaltet das System automatisch auf den sekundären Funklink um. Die Daten können somit trotz der Unterbrechung des Laserlinks weiterhin zuverlässig zum Boden übertragen werden.


Im September 2017 wurde das Hybridsystem erstmals bei Bodentests demonstriert. Dazu wurde ein repräsentatives Boden-Boden-Szenario zwischen FELT-II und der Transportablen optischen Bodenstation des IKN aufgebaut. Während der Übertragung wurden alle möglichen Unterbrechungen simuliert, wie sie auch im Flug auftreten können.
Bereits im Jahr zuvor konnte das FELT-II bei einem Überflug über das Oktoberfest seine Vorteile für Bereiche wie Luftmonitoring und Lageinformationsgewinnung durch die hochratige Datenübertragung beweisen. Durch die Demonstration des Hybridlinks konnte die mit dem FELT-II mögliche Echtzeitübertragung weiter verbessert und die Unterbrechungsfreiheit und Stabilität des Gesamtsystems deutlich erhöht werden.