Aufgabe: Test eines Lage- und Bahnregelungssystems (Attitude and Orbit Control System, AOCS)
Das Lage- und Bahnregelungssystem (AOCS) eines Satelliten soll im Labor getestet werden. Um dies zu erreichen, müssen die Bedingungen in der Umlaufbahn realistisch am Boden simuliert werden. Dafür muss ein geeignetes Testsystem (Special Check-out Equipment, SCOE) als Teil der für den Test der elektrischen Satellitenfunktionen notwendigen Ausrüstung (Electrical Ground Support Equipment, EGSE) eingerichtet werden.
Herausforderung: Realistische Simulation der Weltraumumgebung
Um die Bedingungen in der Umlaufbahn realistisch zu simulieren, müssen Faktoren wie Lage und Position des Satelliten, das Gravitations- und Magnetfeld der Erde, die Reibung mit der Restatmosphäre, der Sonnenwind, die kosmische Strahlung, Temperaturschwankungen usw. im Labor simuliert werden. Da in diesem Anwendungsfall das SCOE entweder mit einem Entwicklungsmodell oder aber einem Flugmodell (d. h. genau der Hardware, die später in den Orbit fliegt) verbunden ist, gelten für alle Schnittstellen sehr strenge Anforderungen. Der Anschluss des Testsystems darf keine Schäden an dem zu testenden System verursachen. Um all diesen Anforderungen gerecht zu werden, muss das SCOE Merkmale wie galvanische Trennung aller Schnittstellen, kontinuierliche Temperaturmessung im Simulator, Raucherkennung, halogenfreie Kabelisolierung und die Verwendbarkeit aller Komponenten im Reinraum bieten.
Lösung: AOCS SCOE basiert auf SCALEXIO
Das SCALEXIO-Echtzeitsystem dient als Basis für das AOCS SCOE und unterstützt eine breite Palette von Emulations-, Stimulations- und Sniffing-Schnittstellen (analog, digital, RS232, RS422, MIL-STD-1553, CAN, Ethernet usw.) für Open-Loop- oder Closed-Loop-Tests. Auf dem SCALEXIO-System werden die dynamischen Modelle (Satellitendynamik, Erdschwere und Magnetfeld, Reibung mit der Restatmosphäre, Sonnenwind, kosmische Strahlung, Temperaturschwankungen) berechnet. Mit Hilfe von Simulationsmodellen und der 3D-Animationssoftware des dSPACE Partners Astos Solutions können alle Testszenarien und deren Parameter zur besseren Übersichtlichkeit grafisch dargestellt und überwacht werden. Das dSPACE SCALEXIO-System unterstützt außerdem eine umfassende Testautomatisierung, die effiziente Tests rund um die Uhr ermöglicht.
