Fachgebiet Physikalische Geodäsie und Satellitengeodäsie

Fachgebiet Physikalische Geodäsie und Satellitengeodäsie

Wer sind wir? PSGD – Physikalische und Satellitengeodäsie in Darmstadt (PSGD)

Das Fachgebiet Physikalische Geodäsie und Satellitengeodäsie im Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften und beschäftigt sich primär mit Fragen der Nutzung von Satellitentechniken und zur Erfassung von Erdfigur, Erdschwerefeld und der zeitlichen Variation der Erd- und Ozeanoberfläche. Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich der Satellitennavigation, GPS, GLONASS und Galileo für Geowissenschaften, Vermessung und Navigation. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Anwendung der Satellitenfernerkundung in allen Bereichen des Umweltmonitorings, speziell der Meeresspiegelvariationen im Küstenbereich und Atmosphärenparamter.

Was machen wir?

Mit Satellitennavigationssystemen, wie sie zum Beispiel aus herkömmlichen Autonavigationssystemen bekannt sind, können Punkte auf der Erde vermessen werden. Normalerweise werden dabei Genauigkeiten von einigen Metern erreicht. Mit Hilfe der in der Geodäsie entwickelten Techniken lassen sich Position und Trajektorie eines GPS/Galileo Empfängers jedoch auf wenige Zentimeter genau in Echtzeit bestimmen. Die Navigation mit Hilfe von Satelliten ist allerdings darauf angewiesen, stets Sichtkontakt zu mindestens vier Satelliten zu haben. Unter freiem Himmel ist dies auch kein Problem. Doch bei einer Fahrt durch Häuserschluchten oder gar Tunnels ist es dann oft nicht möglich, seine Position zu bestimmen. Aus diesem Grund werden weitere Sensoren in integrierten Navigationssystemen kombiniert. GPS wird ergänz durch inertiale Sensoren, Beschleunigungsmesser und Kreisel, sowie Laser-Scanner oder Kameras. Integrierte Messsysteme können neben der Position (Beschleunigung → Geschwindigkeit → Weg) auch die Orientierung eines Fahrzeuges im Raum (Kurs-, Roll- und Nickwinkel, die so genannten Eulerwinkel (leider nicht der August Euler!) bestimmen. Ziel der Entwicklung sind In ein Fahrzeug verbaut erhält man ein System, das sehr schnell (mehr als 200 Mal pro Sekunde) die genaue Position (im Bereich weniger Zentimeter), Geschwindigkeit und Orientierung im Raum des Fahrzeugs messen kann.

Was kann man damit machen?

Diese Sensorkombination dient als Grundlage für alle möglichen Aufgaben der bewegten (kinematischen) Vermessung. Zusammen mit Kameras können sehr schnell Straßen und Autobahnen vermessen werden. Aktuell benutzen wir das System mit einem Laserscanner. Damit ist es möglich, während der Fahrt zum Beispiel durch die Innenstadt, hunderttausende Punkte pro Sekunde der Umgebung dreidimensional zu bestimmen, um daraus realistische 3D Modelle ableiten zu können. So entstehen geographische Informationssysteme, Building Information Systems (BIM) oder komplette Stadtmodelle.

Warum benötigen wir den Flugplatz?

Der August Euler Flugplatz bietet uns hervorragende Bedingungen für unsere praktischen Testfahrten. Da wir für Satellitennavigationssysteme eine möglichst freie Sicht zum Himmel benötigen, sind Gebäude oder Vegetation störend. Außerdem können solche Testfahrten normalerweise nicht im öffentlichen Straßenverkehr durchgeführt werden. All diese Voraussetzungen werden auf dem Gelände des Flugplatzes mit seiner großzügigen Verkehrsfläche erfüllt! Daneben ist er eine ideale Fläche für Vermessungsübungen mit unseren Studenten, zur Erprobung neuere kinematische Messverfahren und für längere Messreihen mit Satellitennavigationsgeräten.

Ansprechpartner im Fachgebiet Physikalische Geodäsie und Satellitengeodäsie

Prof. Matthias Becker