Ausgewählte Projekte
Im Folgenden finden Sie ausgewählte Projekte, die das Fachgebiet eigenständig oder in Zusammenarbeit in Projektkooperationen durchführt:
Das Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo) verfolgt gemäß seiner strategischen Ausrichtung das Ziel, den Wandel der Industrie zu nachhaltigen Mobilitätstechnologien zu begleiten.
6GEM – 6G Forschungshub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme
Unter Koordination der RWTH Aachen forscht das 6GEM-Konsortium an zukünftigen Kommunikationstechnologien in der 6G-Mobilfunktechnik.
Die TU Ilmenau beteiligt sich an 6GEM im Teilvorhaben 6GEMini mit der Erforschung von Konzepten und Maßnahmen zur Minimierung der elektromagnetischen Strahlenexposition der Bevölkerung durch die 6G-Mobilfunktechnik.
Mehr Informationen zu dem Projekt 6GEMini finden sie hier: Projektsteckbrief_6GEMini.pdf
TU Ilmenau / W. HofmannEMMA - Elektrotechnische Modellierung von Mikrowellen-Absorbern
Die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit funktechnischer Komponenten und Systeme in virtuellen anstelle von realen Testumgebungen gewinnt im Bereich des automatisierten und vernetzten Fahrens immer mehr an Bedeutung. Dabei kommen vor allem Absorberkammern zum Einsatz, deren Mikrowellenabsorber an Wänden, Decke und Boden Reflexionen dämpfen und so eine Beeinflussung der Messergebnisse durch die Messumgebung minimieren. Der erreichbare Grad an Rückwirkung bestimmt die grundsätzliche Verwertbarkeit, Qualität und Genauigkeit der Messungen und damit die Vergleichbarkeit der virtuellen Messumgebung mit realen Feldtests. Entsprechend wichtig ist es, die elektromagnetische Feldverteilung in solchen Absorberkammern präzise zu charakterisieren; hierfür werden für Frequenzen ab einigen 100 MHz vorrangig strahlenoptische Verfahren eingesetzt. Bemerkenswerterweise existiert bislang kein geeignetes elektromagnetisches Absorbermodell, das die physikalischen Funktionsprinzipien breitbandig, winkelabhängig und vollpolarimetrisch nachbildet. Die Erforschung eines solchen Modells ist das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens. Im Vorhaben werden Messverfahren sowie numerische und semianalytische Methoden zur präzisen Charakterisierung der Reflektivität von Pyramidenabsorbern erforscht und angewendet. Die gewonnenen Erkenntnisse werden genutzt, um grundlegende Gesetzmäßigkeiten des Absorptionsverhaltens abzuleiten und wichtige Einflussparameter herauszuarbeiten. Daraus wird ein Wirkmodell entwickelt, welches das Reflexionsverhalten der Absorber für strahlenoptische Verfahren zugänglich macht und in entsprechenden Berechnungen abbildet. Zur Verifikation wird die Wellenausbreitung in der VISTA: Virtuelle Straße – Simulations- und Testanlage der TU Ilmenau simuliert und mit Messdaten verglichen. Das in diesem Projekt erforschte Modell liefert somit einen signifikanten Beitrag zur Erforschung moderner Funktechnologien.
Das Projekt „Embedded ground-space 5G terminal for automated and connected driving – embrace5G (e5g)“ treibt die Verbreitung der Satellitenkommunikation für künftige 5G-Anwendungen voran. Im Anwendungsfokus stehen Technologien für automatisiertes und vernetztes Fahren auf Straße und Schiene, weil diese durch hohe Anforderungen an grenz- und verkehrsraumüberschreitende Abdeckung, Zuverlässigkeit, sowie die Fusion vieler verschiedener Informationsquellen gekennzeichnet sind, bei denen die Satellitenkommunikation ihre Vorteile besonders gut ausspielen kann.
Mehr Informationen zu dem Projekt embrace5G finden sie hier: e5g_one-pager.pdf
FastPhoton - Ultrabreit-bandige Hochfrequenz-Ansteuerung fasergekoppelter Laserdioden für polarisations- und zeitstempel-kodierte Einzelphotonen in der Quantenkommunikation
FastPhoton untersucht wissenschaftliche Fragestellungen an der Schnittstelle zwischen Lasertechnologie, Hochfrequenzelektronik und Photonik, dreier Schlüsseltechnologien für die Thüringer Industrie und Schlüsseldisziplinen für den Wissenschaftsstandort Thüringen sowie im aufstrebenden Feld der Quantentechnologie. Es wendet die interdisziplinäre Expertise der an den Standorten Jena und Ilmenau beteiligten Partner auf höchst aktuelle Fragestellungen der Quantenkommunikation an.
Pionierregion: „Mobilitätslösungen im suburbanen Raum vernetzen“
Nachhaltige Mobilitätsstrategien als Komponente einer modernen und intelligent vernetzten Gesellschaft verlangen die gemeinsame Entwicklung von Verkehrs-, Daten- und Netzwerkinfrastrukturen. Bestes Beispiel dafür sind Pilotprojekte zum autonomen Fahren im Bereich des ÖPNV, bei dem sich der notwendige teleoperierte Betrieb nur mit Leistungsmerkmalen des 5G-Netzes (geringe Latenz, höchste Zuverlässigkeit und Abdeckung, Fahrzeug-zu-allem-Vernetzung) realisieren lässt. Die Idee digitalisierter und vernetzter Lösungen reicht im Konzept P:Mover über diese Anwendung hinaus und adressiert den intermodalen Mobilitätsraum, kommunale Aufgaben im Verkehrssektor und ein breites Spektrum an mobilitätsbezogenen Diensten, die auf dem 5G-Standard aufbauen.
Weitere Informationen zu dem Projekt P:Mover finden sie unter folgendem Link: Projektsteckbrief P:Mover
ROSANNA - Robuste Satellitennavigation in sicherheitsrelevanten Anwendungen
Das Verbundvorhaben ROSANNA setzt auf den Kernergebnissen des Forschungsprojekts KOSERNA und der Konzeptstudie ROSANNA-Konzept auf und wendet diese auf sicherheitsrelevante Bereiche der Satellitennavigation an. Dabei wurden zwei vielversprechende, sicherheitskritische Anwendungen identifiziert, die eine hochgenaue und besonders robuste Navigation erfordern: Der Automotive-Bereich, insbesondere im Hinblick auf vollautomatisiertes und fahrerloses Fahren, Rangieren und Transportieren, sowie unbemannte Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicle - UAV). Bei beiden Anwendungen treten spezielle Herausforderungen auf, die grundlegende Untersuchungen erfordern. Hierzu wurden im Rahmen von ROSANNA-Konzept erfolgreich Vorstudien durchgeführt, die nun in praktische Entwürfe und geeignete Demonstratoren umgesetzt werden sollen.
Laufzeit:
Mai 2019 – Feb. 2023
gefördert von:
BMWi
Projektpartner:
DLR
Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme (IMMS), Erfurt
RWTH Aachen
Antennentechnik Bad Blankenburg GmbH
Deutsch-japanische Forschungskooperation im automatisierten und vernetzten Fahren: Virtuelle Validierung (CADJapanGermany: VIVID)
Ziel des vom BMBF geförderten Projekts „Deutsch-japanische Forschungskooperation im automatisierten und vernetzten Fahren: Virtuelle Validierung (CADJapanGermany: VIVID)“ ist es, über gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsarbeiten den deutsch-japanischen Know-how-Austausch zu stärken und länderspezifische Erkenntnisse für die gemeinsame Weiterentwicklung des autonomen Fahrens zu nutzen. Sicherheit und Validierung stehen dabei im Vordergrund.
Weitere Informationen finden Sie im offiziellen Projektsteckbrief oder unter: https://www.safecad-vivid.net/
Dehnbare Aufbau- und Verbindungstechnik
Dehnbare Elektronik ist eine sich schnell entwickelnde Technologie, die den Weg zu neuen Klassen von elektronischen Geräten ebnet, bei denen die Leiterplatte nicht mehr an eine starre Geometrie gebunden ist, sondern sich formtreu und reversibel an das Design eines bestimmten Trägers oder Gehäuses anpassen kann. Dies ermöglicht neuartige Anwendungen, die von geringem Gewicht, Robustheit, hoher Schaltungsdichte und Anpassungsfähigkeit profitieren. Um das Potential für Anwendungen bis in den Zentimeterwellenbereich auszuloten, widmet sich das Projekt der systematischen Untersuchung der HF-Übertragungseigenschaften dehnbarer Leitungsstrukturen und -bauelemente.
Mehr Informationen zu dem Projekt Strechtronics finden sie hier: Projektsteckbrief_Strechtronics.pdf
An folgenden Themen wird, gefördert durch die Thüringer Aufbaubank, derzeit am Fachgebiet für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik geforscht:
THIMO-Forschergruppe: „Entwicklungsmethodik zur Minderung der Emissionsbeiträge durch moderne Mobilitätssysteme“ (EMISYS)
KREATÖR - Funk- und Fahrzeugtechnologien für automatisierten
Personentransport im öffentlichen Raum
F&E-Vorhaben 2021 FGI 0007 (01.04.2021-31.12.2023
Projektsteckbrief: KREATÖR
Das vernetzte und automatisierte Fahren ist von zentraler Bedeutung für unsere digitale Gesellschaft und stellt zugleich die weltweite Forschung und Entwicklung vor wesentliche Herausforderungen. Das Forschungsinfrastrukturprojekt MOVIESTAR dient der Schaffung gerätetechnischer Voraussetzungen, die eine realitätsnahe Nachbildung relevanter Funkkanäle unter Berücksichtigung von deren zeitlichen, spektralen und räumlichen Strukturen sowie der Interferenz bzw. Kooperation mit anderen Funksystemen und -standards ermöglichen.
Seit Januar 2020 entwickelt die Forschergruppe MOSYS („Entwicklungsmethodik zur Prädiktion der Umweltbelastung durch moderne Mobilitätssysteme“) im Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo).
SISYVOS - Smarte integrierte Funksysteme für vernetzte Mobilität und Logistik - Entwurf und messtechnische Charakterisierung für den Mobilfunkstandard 5G
Vor dem Hintergrund der rapide zunehmenden Bedeutung der drahtlosen Vernetzung zwischen Fahrzeugen, Leitstellen und Infrastruktur besteht das Hauptziel dieses Verbundprojektes in der gemeinschaftlichen Erforschung, Entwicklung und Erprobung intelligenter Funksysteme für Straßenfahrzeuge; ein besonderer Fokus ist auf den nächsten Mobilfunkstandard 5G gerichtet, bei dem Mehrantennensysteme (MIMO) und verteilte Datenverarbeitung (Integration der Antenne mit Elektronik) zum Einsatz kommen werden. Neben der Entwicklung für diesen Einsatzzweck geeigneter Antennenstrukturen (konforme metallflächentolerante Bauformen, Abdeckung verschiedener Frequenzbereiche) ist insbesondere die Weiterverarbeitung der Funksignale durch entsprechende Frontends und integrierte Elektronikschaltungen zwingend notwendig. Das zu entwickelnde Funksystem ist in vom Fahrzeughersteller vorgegebene Kunststoffbauteile im Exterieurbereich an Fahrzeugen funktionstüchtig zu integrieren, ohne das Erscheinungsbild des Fahrzeuges zu verändern.