TEAMS - Test Environment for Applications of Multiple Spacecraft

TEAMS_5D

Messgrößen

  • Position
  • Lage
  • Beschleunigung
  • Drehrate

Anlagenbeschreibung

Die Testanlage TEAMS (Test Environment for Applications of Multiple Spacecraft) ist eine Anlage um die kräftefreie Dynamik von mehreren Satelliten realitätsnah am Boden simulieren zu können. Sie besteht aus zwei 4m x 2,5m großen Granittischen mit hoher Ebenheit, auf denen mehrere Luftkissenfahrzeuge kräftefrei gleiten können. Zur Simulation von hochgenauem Formationsflug, wie er z.B. bei Astronomiemissionen Verwendung findet, stehen 2 Fahrzeuge zur Simulation von 5 Freiheitsgraden bereit (TEAMS_5D). Diese Fahrzeuge bestehen aus 2 Teilen, der unteren „Translation Platform“ und der oberen „Attitude Platform“. Die beiden Teile sind durch ein Kugelluftlager verbunden, so dass die „Attitude Platform“ sich auch momentenfrei drehen kann. Auf der „Translation Platform“ befinden sich Lufttanks zum Betrieb des Luftlagers und des Kugellagers sowie ein Linearantrieb, um auch die Höhe der Fahrzeuge einstellen zu können.
Die „Attitude Platform“ besteht aus Komponenten, wie sie auch zur Orbit- und Lageregelung von Satelliten verwendet werden: eine inertiale Messeinheit, Reaktionsräder, ein Kaltgassystem sowie ein Onboard Computer. Damit lässt sich das dynamische Verhalten eines oder mehrerer Satelliten im Weltraum nachbilden.
Zur Simulation von Satellitenschwärmen werden kleinere Fahrzeuge mit 3 Freiheitsgraden verwendet (TEAMS_3D). Diese haben keine bewegliche obere Plattform, so dass sie nur um eine Achse rotieren können. Mit ihnen können vor allem Dinge wie Formationsbildung und –reorientierung sowie Pfadplanungsalgorithmen getestet werden.

Anwendung

Aufgabe und Ziel der Anlage ist es, Algorithmen zur Regelung von Satellitenformationen bereits am Boden testen zu können. Des Weiteren sollen Sensoren zur Bestimmung der relativen Lage und Position für Satellitenformationen getestet werden. Auch das Verhalten von Raumfahrzeugen bei Greif- und Dockingmanövern (Kontaktdynamik) kann damit untersucht werden.

Literatur / Referenzen

  • Testbed for on-orbit servicing and formation flying dynamics emulation, Markus Schlotterer and Stephan Theil, AIAA 2010-8108, AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference 2 - 5 August 2010, Toronto, Ontario Canada

Institut / Einrichtung

DLR-Institut für Raumfahrtsysteme

Kontakt

Dr.-Ing. Markus Schlotterer
DLR-Institut für Raumfahrtsysteme

Dr.-Ing. Alexander Born
Technologiemarketing

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