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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 daf√ľr etablierten Testmethoden.

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

ACS_Teststand

Merkmale des ACS-Teststand

  • Montageplattform auf einem Luftlagertisch, der eine freie 360¬į Rotation um die vertikale Achse und eine 20¬į – 30¬įRotation um die horizontale Achse zul√§sst
  • Hochpr√§zisions-in orbit-Magnetfeldsimulation
  • Elektronische Schwerpunktskalibrierung (CoG)
  • Einstellbare und bewegliche Sonnensimulation
  • WLAN Befehlsschnittstelle
  • Sicherheitsmechanismen f√ľr einen reibungslosen Betrieb und Montage
  • Stromversorgung des Testobjektes

Komplexe Simulationen möglich

Mit diesem Pr√ľfstand ist eine vollst√§ndige End-to-End-Verifikation von ACS-Systemen f√ľr Mini- und Mikrosatelliten mit hoher Zielgenauigkeit, einschlie√ülich Langzeittests m√∂glich. Dieser Pr√ľfstand ist eine ideale Erweiterung von Software-in-the-Loop- und Hardware-in-the-Loop-Tests unter Ber√ľcksichtigung der speziellen Design- und Pr√ľfanforderungen.

ACS_Ausschnitt
Luftlagertisch

Luftgelagerter Tisch und Plattform

Durch den Einsatz eines hochpr√§zisen Luftlagers und einer ber√ľhrungslosen Kalibrierung des Luftspaltes k√∂nnen die St√∂rkr√§fte entlang aller drei Achsen gering gehalten werden, vergleichbar mit den In-Orbit-Dis-Turbanzmomenten niedrigerer Erdumlaufbahnen. Zus√§tzlich ist der Luftlagertisch mit einem Sicherheitsmechanismus ausgestattet, der zum Schutz des Luftlagers dient.

Die Plattform besteht aus einer Montageplatte mit einer mechanischen Schnittstelle f√ľr den Pr√ľfling, einem CoG-Kalibrierungssystem, der Stromversorgung und verschiedenen Ausr√ľstungen.

GNSS- und Sternenbild Simulation

Die GNSS-Simulation besteht aus einer Hardware- und Softwarekomponente sowie
der Fernanbindung an die Steuerungssoftware des Pr√ľfstandes. Der GNSS-Simulator kann alle aktuellen GNSS-Signale unterst√ľtzen, einschlie√ülich 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 daf√ľr bis zu vier optische K√∂pfe gleichzeitig zur Verf√ľgung 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 Pr√ľflings unabh√§ngig von der Simulation dienen. Die Lage der Plattform wird in der Pr√ľfstandssteuerungssoftware visualisiert und generiert Eingaben f√ľr die
optionale Star-Simulation. Zusätzlich kann die Lage zusammen mit den Simulationsdaten protokolliert werden.