Das Institut wurde 1984 von Prof. Hein gegründet. Von 2009 bis 2016 lag die Institutsleitung bei Prof. Eissfeller, seit 2017 wird es von Prof. Pany geleitet. Über die Jahre wurde eine kohärente Forschungsstrategie verfolgt, um die Satellitennavigation weiterzuentwickeln und durch die Kombination mit anderen Sensoren innovative und hochwertige Navigationsanwendungen zu ermöglichen. Das Institut führt theoretische Studien, prototypische Hard- und Softwareentwicklungen sowie anwendungsnahe Testkampagnen durch. Navigationsanwendungen reichen vom Smartphone über das autonome Fahren bis hin zur Suche nach Wasser auf der Marsoberfläche.

Am Institut sind derzeit etwa 14 wissenschaftliche Mitarbeiter/innen beschäftigt, die größtenteils durch Drittmittel finanziert werden und aus den Disziplinen Geodäsie, Elektrotechnik, Luft- und Raumfahrttechnik sowie Physik stammen. Prof. Eissfeller stellt als exzellenter Emeritus seine Expertise insbesondere in leitenden Arbeitsgruppen zur Verfügung. Prof. Schüler leitet die geodätische Fundamentalstation (GOW) in Wettzell.

Hauptforschungsrichtungen:

1. Entwicklung eines kompakten terrestrischen Pseudolitensystems: Dieses ergänzt GNSS, um hochautomatisierte Systeme besser lokalisieren zu können. Dabei kommen Technologien zum Einsatz, die kompatibel mit einer späteren Nutzung auf LEO-PNT-Satelliten sind (OFDM-Signale, Metasignalverarbeitung, hochpräzise Synchronisation auf eine GNSS-Zeitbasis).
2. Aufbau eines Demonstrators für hochpräzise differentielle Positionierung mit Kommunikationssatelliten: Hierbei werden Signale von Starlink, Iridium, LEO-PNT-Satelliten (ATHENE1/SeRANIS) und möglicherweise IRIS2 verwendet. Der Demonstrator besteht aus einer Referenzstation an der geodätischen Messkuppel (Geb. 62) und einem Messfahrzeug. Eine unverzichtbare inertiale Stützung wird mittels MEMS-Sensorik realisiert, die sowohl klassisch als auch durch KI-Verfahren kalibriert wird.
3. Lokalisierung von Störern in GNSS-Frequenzbändern: Dies erfolgt über eine Payload im ATHENE1-Satelliten von SeRANIS. Das Institut übernimmt die Auslegung der gesamten Hardware, des Betriebskonzepts und der Testpläne. Nach Launch des Satelliten erfolgt die Datenauswertung mit institutseigener Software.
4. Studien zum Thema NavWar: Ziel ist ein umfassendes Verständnis, wie GNSS-Signale gestört oder gefälscht werden können und wie man sich dagegen schützen kann. Ein Schwerpunkt liegt auf der Gestaltung robuster HF-Frontends für eine hochwertige Digitalisierung der Signale. Weitere essenzielle Elemente sind inertiale Stützung und Mehrelementantennen.

Ein wesentlicher Teil der heutigen Galileo-Signalstruktur wurde vor etwa 20 Jahren am Institut entwickelt und wird Anfang 2025 von mehr als 4 Milliarden Menschen genutzt, hauptsächlich über Mobiltelefone. ISTA vertritt das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) in verschiedenen Galileo-Arbeitsgruppen der Europäischen Kommission in Brüssel. Die Beiträge werden mit dem DLR-Raumfahrtmanagement, Dienststellen der Bundeswehr und weiteren deutschen Galileo-Stakeholdern koordiniert. Dabei werden zukünftige Navigationssignale untersucht, neue Signalstrukturen vorgeschlagen und in Zusammenarbeit mit der geodätischen Fundamentalstation Wettzell die Galileo-Signalqualität überwacht. Diese Arbeiten sind angesichts der LEO-PNT-Diskussion und der Weiterentwicklung des Galileo-PRS-Dienstes von großer Bedeutung. Galileo bietet innovative Dienste wie den High Accuracy Service (HAS) und die Authentifizierungsdienste OSNMA/SAS, die am Institut evaluiert werden, um daraus Vorschläge für die Weiterentwicklung zu generieren. Die Erweiterung klassischer GNSS-Systeme um Komponenten im niedrigen Erdorbit (LEO-PNT) wird ebenfalls parametrisch untersucht und kritisch diskutiert.

Software-Radio-Technologie bildet die Basis für Forschungsaktivitäten zur Implementierung neuer GNSS-Empfängerarchitekturen oder zur Optimierung der Sensorfusion zwischen GNSS und IMU. Das Institut kann sämtliche aktuellen und geplanten GNSS-Signale generieren, über UAV-basierte Testplattformen ausstrahlen und deren Nutzung für hochpräzise und robuste Positionierung optimieren. Der seit 2003 am Institut entwickelte GNSS-Softwareempfänger gilt als weltweit führend. Die gesamte Kette der Inertialnavigation, wie diverse IMUs, 3-achsiger Drehtisch, Simulatoren und Prozessierungstools, ist am Institut verfügbar und wird aktiv für F&E-Arbeiten genutzt.

Neben Forschung und Lehre organisiert das Institut jährlich den Munich Satellite Navigation Summit, eine internationale Konferenz mit hochkarätigen Referenten aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft. Zudem ist das Institut an der NAVITEC-Konferenz der ESA sowie an der IEEE/ION-PLANS-Konferenz beteiligt.

In der Lehre deckt das Institut folgende Themen ab: Globale Satellitennavigationssysteme, differenzielles GNSS (inkl. RTK/PPP), GNSS/INS-Integration, GNSS in der Luft- und Raumfahrt, kryptographische Verfahren bei GNSS sowie Weltraumwetter und Schwerefeld im Studiengang Luft- und Raumfahrttechnik.