Ausgewählte Projekte
Im Folgenden finden Sie ausgewählte Projekte, die das Fachgebiet eigenständig oder in Zusammenarbeit in Projektkooperationen durchführt:
BMBF
ICAS konzentriert sich auf Sidelink-Kommunikation für Automobil- und UAV-Anwendungen.
- Definition der Systemarchitektur mit unterschiedlichen Integrationsstufen
- Ableitung neuer Lösungen der multistatischen Bildgebung sowie Lokalisierung
- Untersuchung von Ressourcen- und Link-Management für vollständig integrierte Lösungen
- Berücksichtigung spezifischer Sicherheitsaspekte für Mobilitätsanwendungen
- 4 PoCs, die Machbarkeit von ICAS demonstrieren
Projekttitel: 6G-ICAS4Mobility
Projektlaufzeit: Oktober 2022 – September 2025
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Kommunikations- und Radarsysteme werden bis heute getrennt voneinander betrieben, obwohl sie technisch betrachtet viele Gemeinsamkeiten aufweisen, z. B. in Bezug auf die Signalverarbeitung und die Systemarchitektur. Diese Trennung führt zu einer ineffizienten Nutzung des Funkspektrums und zu suboptimalen Gesamtlösungen.
Das Ziel von 6G-ICAS4Mobility besteht darin, im Zuge der Entwicklungen hin zu 6G bislang getrennte Kommunikations- und Sensierungsfunktionalitäten (insb. Radar) enger miteinander zu koppeln und zu integrieren. Der Fokus liegt dabei auf mobilen Anwendungen im Kontext Automotive und Flugdrohnen, sowie auf der Endgeräteseite mit einer direkten Kommunikation („Sidelink“) zwischen den beteiligten Geräten. Dabei werden verschiedene Integrationsstufen betrachtet und evaluiert, was von einer Nutzung der Kommunikationsfähigkeiten zur Koordination verschiedener Radare bis hin zu einer tiefen Integration unter Verwendung einer einzigen Wellenform reicht. Durch die Koordination der Sensierungsfunktionalitäten über verschiedene Geräte (z. B. Fahrzeuge, Drohnen) hinweg in Verbindung mit einer hochgenauen Zeitsynchronisation lassen sich zudem bi- bzw. multistatische Radare realisieren, wodurch die Effizienz gesteigert und die Umgebungserfassung signifikant verbessert werden kann. Darüber hinaus soll eine verteilte Fusion der von verschiedenen Teilnehmern generierten Umgebungsabbilder (als eine Art digitaler Zwilling der Umgebung) realisiert werden, um auch komplexe Szenarien akkurat und effizient erfassen zu können. Neben zahlreichen konzeptionellen Arbeiten sollen dabei auch vier konkrete Szenarien (inkl. umfangreicher Funkkanalmessungen) im Sinne eines Proof-of-Concepts praktisch umgesetzt und umfassend evaluiert werden.
Projekttitel: Open6G Hub Germany
Projektlaufzeit: August 2021 – Juli 2025
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Ziel ist es einen globalen 6G-Harmonisierungsprozess und –Standard zu liefern der deutsche Interessen im Sinne unserer gesellschaftlichen Prioritäten berücksichtigt und dabei die Wettbewerbsfähigkeit unserer Unternehmen und unsere technologische Souveränität sowie die Position Deutschlands und Europas im internationalen Wettbewerb um 6G stärkt.
Open6G Hub wird dabei zur Entwicklung von Ende-zu-Ende-Lösungen und einer Gesamtarchitektur für 6G beitragen. Dabei fokussiert sich das Projekt auf Anwendungsfelder wie Smart Cities, Produktion und Automatisierung.
Projekttitel: KOMSENS-6G - Perzeptive Kommunikations-Netzwerke mit integriertem Sensing für die 6. Generation des Mobilfunks
Projektlaufzeit: November 2022 – November 2025
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Ziel von KOMSENS-6G ist es, das Mobilfunksystem der 6. Generation um eine weitere Kernfunktionalität zu erweitern: der Funk-Sensorik oder auch im Folgenden Sensing genannt. Die Umgebung mit Hilfe von Mobilfunksignalen sensorisch zu erfassen, ist essentiell und nützlich für zukünftige Mobilfunksysteme sowohl im öffentlichen Raum als auch im Rahmen von Campus-Netzen. Neue Anwendungsfälle in Bereichen wie industrielle Produktion (z.B. digitaler Zwilling) und Mobilität (z.B. Verkehrsüberwachung) werden ermöglicht. Außerdem kann hiermit die Kommunikationsschnittstelle besser optimiert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden hier alle relevanten Komponenten des Mobilfunksystems entsprechend analysiert und angepasst, so dass die Sensing-Funktionalität selbst Bestandteil des Gesamtsystems ist, d.h. es wird eine tiefe Integration des Sensings ins Mobilfunksystem angestrebt, im Gegensatz zu anderen Ansätzen, bei denen die Sensing-Funktionalität durch separate Systeme realisiert wird (wie zum Beispiel Automobil-Radar) und das Mobilfunksystem nur als Mittel zur Datenkommunikation zwischen den externen Sensoren genutzt wird.
Um Sensing in 6G-Systeme zu integrieren, müssen Mobilfunksysteme in zwei Richtungen erweitert werden: Die Erste ist die Weiterentwicklung von Mobilfunksystemen bzgl. ihrer Fähigkeit, Informationen zwischen zwei oder mehreren Punkten effizient und gewissen Vorgaben folgend zu verteilen. Die zweite, mind. genauso wichtige Funktionalität - und Kernelement dieser Projektskizze - ist die Möglichkeit der digitalen Erfassung der oben erwähnten physikalischen Systeme bzgl. ihrer Eigenschaften in Echtzeit. Als Beispiel sei hier die Anwesenheit, Position, Ausrichtung und der Bewegungsvektor einer Drohne im beobachteten Luftraum oder eines Roboters in einem Produktionsumfeld genannt. Neben der Umsetzung der oben erwähnten Anwendungsfälle, gibt die digitale Erfassung der Umgebung dem Mobilfunksystem auch die Möglichkeit, die eigene Leistungsfähigkeit zu verbessern.
BMWK
Projekttitel: Digital OTA Connectivity Twin - DOCT
Projektlaufzeit: Juli 2022 - Juni 2025
KI-basierte Simulations- und Emulationsmethoden zur Entwicklung eines virtuellen oder digitalen Zwillings, der die reale Funkumgebung widerspiegelt und die Komplexität auf ein notwendiges Maß reduziert. Neben dem KI-Ansatz erfordert dies die Weiterentwicklung von Simulations- und Emulationsmethoden. Der Anwendungsbereich konzentriert sich auf das automatisierte und vernetzte Fahren.
DFG
Projekttitel: DFG 4 CAD
Projektlaufzeit: April 2022 – Apil 2025
Die Erprobung einer Vielzahl von Verkehrsszenarien und Funknetzkonfigurationen spielt eine wichtige Rolle, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des automatisierten Fahrens zu gewährleisten. Das Ziel dieses Projektpakets ist es, die Verifizierung und Validierung von Funktechnologien zu verbessern, damit die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer auch bei höheren Automatisierungsgraden gewährleistet ist. Das Paket besteht aus zwei Projekten:
In einem der Projekte wird die gegenwärtigen Over-the-Air (OTA)-V2X-Tests an zukünftige Testanforderungen angepasst und zielt auf die Kopplung eines Simulators auf Systemebene in Ad-hoc-Netzen für Fahrzeuge mit einer OTA-Testanlage ab. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Modellierung und Emulation des Funkkanals unter den typischen dynamischen Änderungen der Kanalbedingungen gelegt, die sich aus den für die Simulationen maßgeblichen Verkehrsereignissen ergeben.
In Projekt 2 wird untersucht wie die virtuelle Verifikation und Validierung (VVV) von KFZ-Radaren so durchgeführt werden kann, dass die Zuverlässigkeit der Umgebungswahrnehmung gesteigert wird. Ebenso werden Metriken und Gütefaktoren für Radar-basiertes automatisches Fahren identifiziert und mehrstufige VV-Ketten implementiert, die von SiL über Vehicle-in-the-loop (ViL) bis hin zu Testrecken reichen.
Projekttitel: Meteracom 2
Projektlaufzeit: April 2022 – April 2025
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Die Fähigkeit, Messungen durchzuführen und diese Messungen in geeigneter Weise auszuwerten, ist für die Weiterentwicklung von THz-Kommunikationssystemen entscheidend. Die Metrologie bei THz-Frequenzen ist jedoch noch unausgereift. Deshalb will die Meteracom 2-Forschungsgruppe die Genauigkeit von Messsystemen in verschiedenen Projektbereichen verbessern. Unser Fachgebiet ist dabei an drei Teilprojekten beteiligt:
A1: Erweiterung der beiden Hauptmesssysteme der THz-Kommunikation: Kanalsondierung und optische Abtastung, in Richtung neuer Technologien, Ansätze und Szenarien.
A2: Verbesserung einer Sounder-Architektur, die die Beschränkungen des früheren Aufbaus überwindet und ehrgeizige messtechnische Bewertungen von THz-Funksystemen ermöglicht.
B1: Schaffung einer soliden metrologischen Grundlage für die Entwicklung von Kanalmodellen für die THz-Kommunikation.
Landesförderung
Messeinrichtung zur Aufnahme bistatischer Radarquerschnitte mobiler Objekte in der virtuellen Straße - Simulations- und Testanlage (VISTA)
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5G-Mobilfunksysteme sollen zukünftig durch vertikale Services die Flugdatenerfassung und Flugkontrolle für die kommerzielle Anwendung von Drohnen unterstützen. Dabei kommt es vor allem auf die Verifikation übertragener Flugdaten und den Nachweis nicht-regelkonformen Verhaltens an. Ziel des Vorhabens »Drone-Shield« ist es, die dafür notwendigen hardware- und software-basierten Funktionen zu entwickeln, die mit der Standardfunktionalität von 5G nicht ohne Weiteres umsetzbar sind.
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Projekttitel: Entwicklung multistandardfähiger Modems und Funktestlösungen für den weltweiten Einsatz im Schienenverkehr - EMMTES
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Projekttitel: Hybrid Low Cost Multi-antenna GNSS Empfänger - HYLOC
Untersuchung und Validierung von robusten Mehrantennen-GNSS-Empfängerarchitektur mit geringer Komplexität (Einsparung von Komponentenkosten, Platz & Energieverbrauch).
Projekttitel: Kooperative Wahrnehmung und Situationserkennung in Mobilität und Logistik mittels Passiv-Radar - KoSiMolo
Projektlaufzeit: 2017 - 2019
Projekttitel: Funk- und Fahrzeugtechnologien für automatisierten Personentransport im öffentlichen Raum - KREATÖR
Förderung: April 2021 - Dezember 2023
Automatisierte Personenbeförderung unter Nutzung bistatischer, spherischer Positionierer mit breitbandiger HF-Messtechnik bis 170 GHz.
Das Vorhaben kombiniert drei Arbeitsfelder: 1. Wiss. Begleitung des Campusbus-Projektes, 2. thematisch maßgeschneiderte Innovationsansätze in Funk- und Fahrzeugtechnologien, sowie 3. öffentlichkeitswirksame Begleitforschung zur Risikowahrnehmung sowie Erhöhung der öffentlichen Wahrnehmung und Akzeptanz. Dies dient ebenso der Unterstützung nachhaltiger Transfermaßnahmen. Das Vorhaben umfasst Investitionen für projektspezifische technische Komponenten der Fahrzeuge und den Ausbau der Forschungsinfrastruktur für die beforschten Technologien, die Fahrzeugklasse und den Anwendungsfall.
Projekttitel: Polarimetrische Ultrabreitband-Radarsensorik für die intelligente Sensorfusion in der Straßenzustandserfassung - PoRaKis
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Projektitel:Vollautomatische Bestandsaufnahme und Transportverfolgung mit hoher Erfassungsrate durch mobile Serviceroboter zur effizienten Logistiksteuerung in Industrie, Werkstätten und Handel - VABULEUS
Projektlaufzeit: Juni 2017
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TAB
Projekttitel: Beamforming-Antenna Testplattform für mobile Satellitenkommunikation und 5G - BATmobil5G
Geplante Erweiterung der SOTM-Testanlage für elektronisch steuerbare Beamforming-Antennenarrays im Millimeterwellenbereich. Die Entwicklung und Integration eines Sensorarrays ermöglicht die Erfassung der Antennendiagramme von Antennen mit zeitlich veränderlichen Eigenschaften sowie die Messung auftretender Interferenzen in Echtzeit.