#preciseinorbit

ASTROFEIN ACS-Teststand

Das Testen des gesamten Lageregelungssystems (Attitude Control System) eines Mikrosatelliten ist ein komplexer Schritt im Verifikationsprozess. Software-in-the-Loop-Simulationen (SILS) und Hard-ware-in-the-Loop-Simulationen (HILS) sind dafür etablierten Testmethoden.

Eine echte End-to-End-Prüfung birgt jedoch viele Vorteile. So hat ASTROFEIN, basierend auf
den Erfahrungen aus verschiedenen Satellitenprojekten, einen neuartigen ACS-Teststand (Lageregelungsteststand) für Klein- und Mikrosatellitenbusse konzipiert und realisiert.

ACS_Teststand

Merkmale des ACS-Teststand

  • Montageplattform auf einem Luftlagertisch, der eine freie 360° Rotation um die vertikale Achse und eine 20° – 30°Rotation um die horizontale Achse zulässt
  • Hochpräzisions-in orbit-Magnetfeldsimulation
  • Elektronische Schwerpunktskalibrierung (CoG)
  • Einstellbare und bewegliche Sonnensimulation
  • WLAN Befehlsschnittstelle
  • Sicherheitsmechanismen für einen reibungslosen Betrieb und Montage
  • Stromversorgung des Testobjektes

Komplexe Simulationen möglich

Mit diesem Prüfstand ist eine vollständige End-to-End-Verifikation von ACS-Systemen für Mini- und Mikrosatelliten mit hoher Zielgenauigkeit, einschließlich Langzeittests möglich. Dieser Prüfstand ist eine ideale Erweiterung von Software-in-the-Loop- und Hardware-in-the-Loop-Tests unter Berücksichtigung der speziellen Design- und Prüfanforderungen.

ACS_Ausschnitt
Luftlagertisch

Luftgelagerter Tisch und Plattform

Durch den Einsatz eines hochpräzisen Luftlagers und einer berührungslosen Kalibrierung des Luftspaltes können die Störkräfte entlang aller drei Achsen gering gehalten werden, vergleichbar mit den In-Orbit-Dis-Turbanzmomenten niedrigerer Erdumlaufbahnen. Zusätzlich ist der Luftlagertisch mit einem Sicherheitsmechanismus ausgestattet, der zum Schutz des Luftlagers dient.

Die Plattform besteht aus einer Montageplatte mit einer mechanischen Schnittstelle für den Prüfling, einem CoG-Kalibrierungssystem, der Stromversorgung und verschiedenen Ausrüstungen.

GNSS- und Sternenbild Simulation

Die GNSS-Simulation besteht aus einer Hardware- und Softwarekomponente sowie
der Fernanbindung an die Steuerungssoftware des Prüfstandes. Der GNSS-Simulator kann alle aktuellen GNSS-Signale unterstützen, einschließlich GPS, GLONASS, Galileo, Bei-Dou-2, WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN, SDCM, QZSS und IRNSS.

Diese Erweiterung des ACS-Testbeds ermöglicht die Simulation von Sensoreingängen
eines Star-Trackers und die Integration eines Sternverfolgers in die ACS Hardware-in-the-Loop-Testumgebung. Der Star Simulator kann Signale liefern und dafür bis zu vier optische Köpfe gleichzeitig zur Verfügung stellen. Das System simuliert Sterne, Planeten, Sonne, Streulicht und Protonen.

ACS_Teststand_schwarz
ACS Ausschnitt

Referenzsystem

Das externe Referenzsystem auf Basis von 3D Motion Tracking kann zur Messung der
Lage der Plattform und des Prüflings unabhängig von der Simulation dienen. Die Lage der Plattform wird in der Prüfstandssteuerungssoftware visualisiert und generiert Eingaben für die
optionale Star-Simulation. Zusätzlich kann die Lage zusammen mit den Simulationsdaten protokolliert werden.