Das italienische Unternehmen NaviGate, das aus der Universität La Sapienza in Rom hervorgegangen ist, gab den Abschluss eines Orbit-Tests seiner Software NaviCode Caravel an Bord des ION Satellite Carrier von D-Orbit bekannt. Im Rahmen des Tests wurde die Software direkt auf dem Computer des Fahrzeugs ausgeführt. Sie verarbeitete Rohdaten des bereits vorhandenen GNSS-Empfängers, um die Position des Fahrzeugs in Echtzeit zu berechnen, ohne zusätzliche Hardware zu installieren.
Die Bedeutung des Tests liegt darin, einen Teil der präzisen Orbitbestimmung von Bodenstationen auf das Fahrzeug selbst zu verlagern. Traditionell erfordert dieser Prozess eine spezialisierte Bodeninfrastruktur, Teams für die Flugdynamik sowie wiederholte Kommunikation mit dem Fahrzeug, um die Umlaufbahn nachzubilden und vorherzusagen. Mit dem Wachstum der Konstellationen und dem zunehmenden Bedarf an schneller Reaktion kann diese Abhängigkeit die Kosten und den Betriebsaufwand erhöhen sowie Entscheidungen verzögern.
Ergebnisse des Orbit-Tests
Die Demonstration wurde über den Dienst Software In-Orbit Demonstration von D-Orbit in zwei Phasen durchgeführt. NaviGate begann mit der Validierung der Software auf einem technischen Modell, das die Umgebung der orbitalen Datenverarbeitung simulierte. Anschließend lud das Unternehmen die Anwendung auf das im Orbit befindliche ION-Fahrzeug hoch und führte sie mehrmals mit tatsächlichen Messdaten des GNSS-Empfängers aus.
Die Software arbeitete in Echtzeit und ohne aufgezeichnete Fehlfunktionen. Die beste offizielle Unsicherheit bei der Positionsbestimmung betrug 5,2 Zentimeter, während die Durchschnittswerte bei den verschiedenen Durchläufen im Dezimeterbereich lagen und ausschließlich GPS-Messungen verwendet wurden. NaviGate verglich die Ergebnisse mit Referenzlösungen für die Umlaufbahn, die am Boden mit der Software GODOT der Europäischen Weltraumorganisation rekonstruiert worden waren, und stellte fest, dass sie mit diesen übereinstimmten.
NaviCode Caravel unterstützt außerdem Designs zur Verarbeitung von Daten mehrerer GNSS-Konstellationen sowie Korrekturdienste wie SBAS und Galileo HAS. Diese Fähigkeiten könnten eine höhere Genauigkeit in operativen Anwendungen ermöglichen, waren jedoch nicht Teil des für diese Demonstration bekannt gegebenen GPS-only-Ergebnisses.
Was ändert sich in der Praxis?
Die Rolle von Caravel beschränkt sich nicht darauf, die aktuelle Position des Fahrzeugs zu kennen. Die Software ist auch dafür ausgelegt, seine künftige Position vorherzusagen und ein Maß für die Zuverlässigkeit der Vorhersage bereitzustellen. Diese Informationen könnten dem Fahrzeug dabei helfen, Ereignisse wie Kommunikationsfenster mit Bodenstationen oder den Betrieb von Nutzlasten selbstständig zu planen und dabei den Bedarf an kontinuierlichen Eingriffen vom Boden aus zu verringern.
NaviGate zufolge könnte die Anwendung beim Betrieb von Konstellationen, bei der Bildverarbeitung an Bord von Erdbeobachtungssatelliten sowie bei Konstellationen für Positionierung, Navigation und Zeitgebung eingesetzt werden, zusätzlich bei Trägerraketen und orbitalen Transportfahrzeugen. Die Quelle beschreibt diese Bereiche jedoch als angestrebte Anwendungsfälle und nicht als abgeschlossene kommerzielle Einsätze.
Vom Test zur kommerziellen Nutzung
Caravel ist die erste Version der NaviCode-Familie. Für spätere Versionen ist geplant, die Plattform in Richtung flexibler multisensorischer Navigation und der autonomen Planung von Manövern in großen Konstellationen zu erweitern. Außerdem wurde die Software als Gewinnerin der CASSINI-Herausforderungen 2026 ausgewählt, eines europäischen Wettbewerbs für Unternehmertum im Raumfahrtsektor, der von der Agentur der Europäischen Union für das Weltraumprogramm durchgeführt wird.
Nach der Demonstration strebt NaviGate die Zusammenarbeit mit Konstellationsbetreibern und Missionsintegratoren an, um erste Pilotprojekte umzusetzen. Der erfolgreiche Betrieb deutet darauf hin, dass auf eine Orbitalplattform hochladbare Software die Distanz zwischen Simulationen und realen Daten verkürzen kann. In welchem Umfang sich auf diese Ergebnisse bei unterschiedlichen Missionen stützen lässt, wird jedoch weiterhin von der Art der Umlaufbahn, der Qualität der GNSS-Messungen, der Verfügbarkeit von Korrekturdiensten und den Missionsanforderungen abhängen.