Marine-Satellitenkommunikation (SATCOM)

Zuverlässige, schnelle Satellitenkommunikation auf See ist für heutige Hochseeschiffe, Offshore-Bohrinseln und Forschungsexpeditionen unverzichtbar. Da Schiffe immer weiter in entlegene Gewässer vordringen, gewährleistet eine zuverlässige Satellitenverbindung Sicherheit, unterstützt die Entscheidungsfindung in Echtzeit und ermöglicht moderne digitale Arbeitsabläufe. Von der routinemäßigen Übertragung von Betriebsdaten über das Wohlergehen der Besatzung bis hin zu Notfallmaßnahmen haben sich SATCOM-Systeme zu einer kritischen Infrastruktur im maritimen Sektor entwickelt.

Was ist Satellitenkommunikation für die Schifffahrt?

Die maritime Satellitenkommunikation, allgemein als SATCOM bezeichnet, ist ein Telekommunikationssystem, das umlaufende Satelliten nutzt, um Sprach-, Daten- und Videosignale zwischen maritimen Plattformen und terrestrischen Stationen zu übertragen. Im Gegensatz zu terrestrischen Netzwerken bietet SATCOM einen unterbrechungsfreien Dienst über Ozeane, abgelegene Seegebiete und Polarrouten hinweg und stellt so sicher, dass Schiffe überall, wo sie unterwegs sind, in Kontakt bleiben können.

Es gibt zwei Haupttypen von maritimen Satellitenkommunikationssystemen: geostationäre Satellitensysteme, die eine breite Abdeckung und einen hohen Datendurchsatz bieten, und Satellitennetzwerke in niedriger Erdumlaufbahn (LEO), die eine geringere Latenz und eine dynamische Bandbreitenverteilung bieten. Beide werden je nach Missionsanforderungen und Schiffstyp in verschiedenen maritimen Anwendungen eingesetzt.

Anwendungen von maritimen SATCOM-Systemen

SATCOM wird sowohl im kommerziellen als auch im wissenschaftlichen maritimen Bereich intensiv genutzt. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Kommunikation zwischen Schiff und Land: SATCOM ermöglicht Schiffen eine ständige Kommunikation mit den landgestützten Betrieben, wodurch eine Logistikkoordination in Echtzeit und Notfallwarnungen möglich sind.
• Breitband auf See: VSAT-Systeme mit hohem Durchsatz bieten Breitband-Internetzugang, der für den Fernbetrieb, das Wohlergehen der Besatzung und die Geschäftskontinuität unerlässlich ist.

Offshore-Kommunikationssysteme: Ölplattformen, wissenschaftliche Forschungsplattformen, Meeresüberwachungssysteme und abgelegene Seestationen sind für den Datenaustausch, die Telemetrie und die Fernüberwachung auf SATCOM angewiesen.
Satellitenortungssysteme: Diese ermöglichen eine präzise Schiffsverfolgung und automatisierte Positionsmeldung und unterstützen so die Sicherheit im Seeverkehr und die Einhaltung globaler Navigationsstandards.

• Verwaltung von Schiffsflotten: SATCOM ermöglicht die Echtzeit-Verfolgung, Diagnose und Koordination mehrerer Schiffe und verbessert so die Betriebseffizienz, Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften für Handels- und Forschungsflotten.

Arten von SATCOM-Geräten und -Systemen
Moderne Satellitenkommunikationssysteme für die Schifffahrt umfassen eine Reihe von Hardware- und Softwarekomponenten, die auf die Größe des Schiffes, den Abdeckungsbereich und die Datenanforderungen zugeschnitten sind:

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  Maritimes Satellitenkommunikations-Terminal (Satcom) von Cobham mit dem Breitbanddienst Iridium Certus 700

  VSAT-Systeme: VSAT-Systeme (Very Small Aperture Terminal) werden häufig auf Handelsschiffen für Verbindungen mit hoher Bandbreite und hoher Verfügbarkeit eingesetzt. Sie verwenden in der Regel Ku-Band- oder Ka-Band-Frequenzen.

• Satcom-Terminals: Diese integrierten Einheiten umfassen Antennen, Modems und Steuerungen zur Verwaltung der Konnektivität und Signalqualität.

Satellitenmodems und -antennen: Kernkomponenten, die die Datenübertragung über Satellitennetzwerke ermöglichen. Diese variieren im Design von stabilisierten maritimen Satellitenschüsseln bis hin zu kompakten L-Band-Terminals für kleinere Schiffe.

• Mobile Satellitendienste (MSS): Dazu gehören L-Band-Lösungen wie Inmarsat und Iridium, die eine globale Abdeckung mit geringerer Bandbreite bieten und sich ideal für Sprach- und Anwendungen mit geringem Datenaufkommen eignen.

Anbieter und Netzwerke für maritime Satellitenkommunikation
Zahlreiche SATCOM-Anbieter sind auf maritime Konnektivität spezialisiert und bieten globale oder regionsspezifische Abdeckung über proprietäre Satellitenkonstellationen. Die Dienste unterscheiden sich hinsichtlich Bandbreite, Latenz, Frequenzband und Kundensupport. Einige führende Anbieter von Satellitenkommunikation unterstützen Multiband-Lösungen, sodass Schiffe je nach Standort und Bedarf zwischen Ka-Band, Ku-Band und L-Band wechseln können.

Anbieter von maritimer Satellitenkommunikation bieten in der Regel Managed Services an, darunter Hardware-Installation, Netzwerküberwachung und Cybersicherheitstools, um die Kommunikation von Schiffen vor Cyberbedrohungen zu schützen.

SATCOM-Frequenzbänder und ihre Auswirkungen

Maritime Satellitenkommunikationssysteme arbeiten in verschiedenen Frequenzbändern, die jeweils für bestimmte Anwendungsfälle geeignet sind:

L-Band: Bietet unter allen Wetterbedingungen eine konstante Leistung und wird häufig für Sicherheitsdienste und kleinere Schiffe verwendet.

Ku-Band: Bietet eine höhere Bandbreite für datenintensive Anwendungen und wird häufig in der Handelsschifffahrt eingesetzt.

Ka-Band: Dieses Band bietet einen noch höheren Datendurchsatz, kann jedoch empfindlicher auf Regenausfälle reagieren. Es wird häufig für leistungsstarke VSAT-Anwendungen eingesetzt.

C-Band: Aufgrund der Antennengröße in der Schifffahrt weniger verbreitet, jedoch in tropischen Regionen mit hohen Niederschlagsmengen nützlich.

Die Wahl des Satellitenkommunikationsbands hat erheblichen Einfluss auf die Leistung und Zuverlässigkeit von maritimen Kommunikationssystemen.
Fortschritte in der maritimen Satellitentechnologie

Satellitenkommunikationsterminal von MetOcean Telematics mit Iridium Certus

Innovationen in der Satellitentechnologie erweitern kontinuierlich die Möglichkeiten von maritimen Satellitenkommunikationssystemen. Der Aufstieg von LEO-Satellitenkonstellationen bietet geringere Latenzzeiten und größere Kapazitäten, wodurch Echtzeitanwendungen wie Videokonferenzen und Live-Fernsupport auf See besser realisierbar werden. Die Integration in digitale Bordsysteme ermöglicht außerdem Automatisierung, vorausschauende Wartung und intelligente Navigation.

Darüber hinaus werden maritime Satellitensysteme zunehmend für Interoperabilität optimiert, sodass hybride Netzwerke, die SATCOM, 4G/5G und Wi-Fi kombinieren, einen kontinuierlichen Dienst auch in Küstennähe gewährleisten.
Auswahl einer maritimen SATCOM-Lösung
Die Wahl des richtigen SATCOM-Systems hängt vom Einsatzprofil des Schiffes, dem geografischen Einsatzgebiet und den Kommunikationsanforderungen ab. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören:

• Versorgungsgebiet: Unabhängig davon, ob der Einsatz in Polarregionen, entlang von Küstenrouten oder auf globalen Transitstrecken erfolgt, muss die Abdeckung auf die Navigationsmuster abgestimmt sein.
• Bandbreitenbedarf: Unterschiedliche Einsätze erfordern unterschiedliche Datenübertragungsraten. Forschungsschiffe und Passagierschiffe benötigen möglicherweise Hochgeschwindigkeitsinternet, während Frachtschiffe möglicherweise nur einen routinemäßigen Datenaustausch benötigen.
• Hardware-Platzbedarf: Die Größe und Konfiguration von Antennen und Terminals muss für die Struktur und den verfügbaren Platz des Schiffes geeignet sein.

Budget und Servicemodell: Anbieter bieten eine Reihe von Preisstrukturen an, von Pay-as-you-go bis hin zu vollständig verwalteten Diensten mit festen monatlichen Gebühren.

Maritime Satellitenkommunikation in der Offshore-Wissenschaft und -Forschung

Satellitenkommunikationssysteme sind in der Meereswissenschaft unverzichtbar. Forschungsschiffe sind auf SATCOM angewiesen, um hochauflösende Bilder, Sensordaten und Telemetriedaten von autonomen Unterwasserfahrzeugen (AUVs) und Fernerkundungsgeräten zu übertragen. Das marine Satelliteninternet ermöglicht die Zusammenarbeit in Echtzeit zwischen Wissenschaftlern an Bord und Institutionen an Land und unterstützt so die zeitkritische Datenanalyse und Missionsanpassungen.

Die Integration von maritimen Satellitenkompassen und Tools zur Satellitendatenübertragung ermöglichen zudem eine präzise Navigation und Fernsteuerung von Geräten, was für die Tiefseeforschung und Umweltüberwachung von entscheidender Bedeutung ist.