Leuchtturm am Himmel: Der knallharte Aufstieg der optischen Navigation

Meine Damen und Herren, kürzlich habe ich eine große Neuigkeit gehört: Unsere chinesischen Wissenschaftler haben 20 Jahre gebraucht und endlich so etwas wie eine „optische Navigation“ entwickelt, die uns aus den Fängen der elektronischen Kriegsführung befreien kann. Das ist viel zuverlässiger als die Navigation, die man beim Spazierengehen benutzt, besonders auf dem heutigen Schlachtfeld, wo präzise Schläge das A und O sind. Man sagt, wenn GPS abgeschaltet und das Beidou-Signal unterdrückt wird, sind wir dann erledigt? Chinesische Wissenschaftler sagen: Nein, nein, nein, wir haben unsere eigene einzigartige Technik. Das Team für intelligente Mikrosysteme und Nanosatelliten der Tsinghua-Universität hat 20 Jahre lang intensiv geforscht und weltweit erstmals eine optische Navigations- und Positionierungstechnologie sowie ein System entwickelt, das das Navigationsproblem in einer Umgebung löst, in der Satellitenfunk abgelehnt wird. Dafür erhielten sie den Sonderpreis für Ingenieurtechnik der Auszeichnung für herausragende wissenschaftliche Leistungen 2025. Damit fürchten wir uns nicht mehr vor den elektromagnetischen Störungen, die auf den Schlachtfeldern in der Ukraine und im Nahen Osten bereits zur Normalität geworden sind. Das Prinzip ist eigentlich nicht kompliziert: Man versetzt den Leuchtturm ins All und lässt die leuchtenden Satelliten zu zuverlässigen Lichtsignalen werden. Professor Xing Fei vom Team sagt, das sei wie bei den alten Seefahrern, die den Leuchtturm betrachteten. Seit 2004 haben sie 11 Satelliten gestartet, jeder mit einer leistungsstarken, hochhellen und breit abdeckenden optischen Bakenquelle ausgestattet, die eine Navigationskonstellation bilden. Die Empfänger am Boden erfassen diese Lichtsignale und kombinieren sie mit den präzisen Orbitdaten der Satelliten, um durch das Polarprinzip eine Positionierung zu erreichen. Der Vorteil von Lichtwellen gegenüber elektromagnetischen Wellen besteht darin, dass die Wellenlänge extrem kurz ist und Störsignale nicht durch Beugung in das Sichtfeld des Empfängers gelangen können; sie breiten sich im Wesentlichen nur geradlinig aus. Die Bodenempfänger verwenden Objektive mit schmalem Sichtfeld und richten sie auf die Bake in einer bestimmten Richtung. Um ein solches Signal zu stören, müsste man sich direkt darüber befinden, die Sichtlinie ausrichten und punktuell snipern – eine regionale Störung wie bei Funkwellen, bei der ein Störsender viele Kilometer abdeckt, ist unmöglich. Allerdings ist diese Eigenschaft, nicht um die Ecke zu gehen, auch eine große Einschränkung der optischen Navigation. Schlechtes Wetter oder Hindernisse beeinträchtigen die Positionierung. Daher ist dies nur eine Ergänzung zum Beidou-System, kein Ersatz. Für die Zukunft planen sie, 37 Satelliten in einer erdnahen Umlaufbahn von 816 km zu stationieren, um Gebiete bis 60 Grad nördlicher und südlicher Breite abzudecken. Das heißt, nur etwa 700 km vom nördlichen und südlichen Polarkreis entfernt, und dazwischen liegen genau die wichtigsten Bevölkerungs- und Wirtschaftszonen der Welt. Dann kann überall, wo eine optische Sichtlinie besteht, positioniert werden. Wir müssen aber auch schauen, was andere tun. Das israelische Unternehmen ASIO Technologies entwickelt ebenfalls Navigation für militärische Drohnen, indem es Echtzeitbilder aufnimmt, mit vorinstallierten Karten vergleicht und KI für den Datenabgleich nutzt. Diese Methode kommt wirklich ohne Signale aus, hat aber eine geringe Reichweite und kurze Dauer. Das australische Unternehmen Advanced Navigation verwendet Beschleunigungsmesser und Gyroskope, um Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit zu berechnen und durch Zeitintegration Geschwindigkeit, Position und Lage des Trägers zu ermitteln. Das funktioniert auch in Tunneln oder unterirdischen Bereichen ohne Licht, aber die Fehler summieren sich allmählich. Diese drei Lösungen bilden zusammen ein vollständiges Dreieck, das gemeinsam die strategischen Schmerzpunkte in einer Umgebung gelöster Funkunterdrückung angeht und die Widerstandsfähigkeit moderner Verteidigungssysteme für Positionierung, Navigation und Zeitmessung (PNT) erhöht. In Zukunft ist die multidimensionale Fusion der Mainstream. Insgesamt ist die optische Navigation ein bedeutender Durchbruch, aber es liegt noch ein weiter Weg vor uns. Wir müssen weiter hart arbeiten, damit uns diese kleinen Störmanöver nicht gelingen!