The Florida Institute of Technology (FIT) and Technical University of Munich (TUM) both operate hardware-in-the-loop simulators for remotely operated satellite proximity flight and docking. These simulators share a common operating software implemented in National Instruments Labview. This thesis describes the implementation of several important upgrades to this software. Namely, the upgrades include a complete rework of the user interface and internal software structure, two new operating modes, and data logging functionality. In addition, a closed loop tracking circuit with external absolute position measurement and feedback is implemented. The upgrades allow much faster user training and enable new options for experiments. Most work in this thesis centers on the hardware simulator at FIT, but instructions are provided for implementing the same changes for the system at TUM. The user interface and software structure changes are based on feedback from previous operators as well as the Labview style guide. A top-down process is used for development, with a requirement derivation first and then successive development starting with the interface and progressing through subsystems. The requirements are then verified by testing, and finally an example experiment utilizing some of the new software capabilities is described. Through this testing, the software is shown to be in a sufficiently developed state to be ready for use in future projects incorporating the hardware-in-the-loop simulator. The most complex new feature is the closed loop tracking mode. It utilizes a pre-existing optical tracking system available at both facilities to determine the system state vector in an absolute external coordinate system. The new software provides a way to feed this position data back into the control loop and use it to apply corrections. The previously used inertial tracking mode causes slow mechanical drift over long-term use. As expected, this problem is shown to be removed with the new closed-loop solution. The external measurement also allows determining the positioning accuracy of the system. It is found to be approximately 1 mm in translation and 0.1° in rotation.     «

The Florida Institute of Technology (FIT) and Technical University of Munich (TUM) both operate hardware-in-the-loop simulators for remotely operated satellite proximity flight and docking. These simulators share a common operating software implemented in National Instruments Labview. This thesis describes the implementation of several important upgrades to this software. Namely, the upgrades include a complete rework of the user interface and internal software structure, two new operating modes...     »

Das Florida Institute of Technology (FIT) und die Technische Universität München (TUM) betreiben Hardware-Simulatoren für ferngesteuerte Nahbereichs- und Dockingoperationen mit Satelliten. Beide Simulatoren benutzen eine gemeinsame Steuersoftware auf Basis von National Instruments Labview. In dieser Arbeit wurde diese Software komplett überarbeitet und mehrere wichtige neue Features hinzugefügt. Die neuen Features beinhalten eine neue Benutzeroberfläche, eine interne Restrukturierung des Programms, zwei neue Betriebsmodi und eine Funktion zur Datenaufzeichnung. Zusätzlich wird ein geschlossener Regelkreis mit absoluter, externer Positionsbestimmung implementiert. Diese Upgrades vereinfachen die Bedienung des Systems gerade für neue Nutzer und eröffnen neue Möglichkeiten für Experimente. Die Arbeit fokussiert sich auf den Hardwaresimulator am FIT, enthält aber auch eine Liste der nötigen Änderungen für eine Nutzung der neuen Software an der TUM. Die Änderungen an Benutzeroberfläche und Softwarestruktur basieren auf Feedback von bisherigen Nutzern und auf dem Labview Style Guide. Die Software wird dabei in einem Top-Down-Ansatz entwickelt, wobei zunächst eine Anforderungsdefinition durchgeführt wird. Anschließend wird die Nutzeroberfläche festgelegt und dann die Subsysteme von höherer hin zu niedrigerer Ebene eingebaut. Schließlich werden die Anforderungen durch Tests verifiziert. Es wird auch ein Beispielexperiment beschrieben, in dem einige der neuen Features zum Einsatz kommen. Durch diese Tests wird gezeigt, dass die neue Software ausreichend weit entwickelt ist um von Nutzern für andere Projekte am Hardware-Simulator eingesetzt zu werden. Das komplexeste neue Feature ist der neue geschlossene Positionsregelmodus. Er nutzt bereits vorhandene optische Positionierungssysteme an beiden Anlagen um den Positionsvektor des Systems in einem externen, absoluten Koordinatensystem zu messen. Die neue Software führt diesen Vektor zurück in die Logikschleife für die Positionierung der Anlage und nutzt die Messdaten um die intern errechnete Position periodisch zu korrigieren. Im bisher genutzten inertialen Positionierungsmodus ergibt sich bei längerer Operation der Anlage eine erhebliche Drift. Wie erwartet kann dieses Problem durch den geschlossenen Regelkreis eliminiert werden. Zusätzlich ermöglicht die externe Positionsbestimmung auch eine exakte Bestimmung der Positioniergenauigkeit der Anlage. Diese liegt bei etwa 1 mm in Translation und 0.1 ° in Rotation.     «

Das Florida Institute of Technology (FIT) und die Technische Universität München (TUM) betreiben Hardware-Simulatoren für ferngesteuerte Nahbereichs- und Dockingoperationen mit Satelliten. Beide Simulatoren benutzen eine gemeinsame Steuersoftware auf Basis von National Instruments Labview. In dieser Arbeit wurde diese Software komplett überarbeitet und mehrere wichtige neue Features hinzugefügt. Die neuen Features beinhalten eine neue Benutzeroberfläche, eine interne Restrukturierung des Program...     »