MOVE-II ist ein von Studenten gebauter Satellit, dessen Start Anfang 2018 geplant ist. Sein Lageregelungssystem nutzt Magnetorquer und besteht aus einem zentralen Mainpanel, das die Regleralgorithmen ausführt, sowie fünf Sidepanels mit den Sensoren und Aktoren.
In dieser Arbeit wird eine Hardware-in-the-Loop (HiL) Umgebung gebaut und genutzt, um die Funktionalität des Mainpanels in Flugkonfiguration zu verifizieren. Die HiL-Simulation beinhaltet Modelle von Weltraumumgebung, Störmomenten, Magnetorquern und Sensoren mit worst-case Abschätzungen ihrer Kennwerte. Die HiL-Umgebung gibt simulierte Sensordaten an das Mainpanel aus und verarbeitet dessen Magnetorquer-Kommandos. Diese Architektur erlaubt den Betrieb des Mainpanels ohne unerwünschte Einflüsse, wie sie bei Lageregelungstests mit Helmholtzkäfig und/oder Luftlager zutage treten.
Die Regelschleife des Lageregelungssystems wird analysiert und ein Gerät zum Ausleiten der Daten des Mainpanels an die Simulation konstruiert, gefertigt und programmiert. Die Testumgebung ist automatisiert, sodass Simulationsparameter mit einem Skript verändert werden können.
Der Detumbling- und der Sunpointingregler wurden erfolgreich verifiziert in einer simulierten Weltraumumgebung mit worst-case Parametern. 32 Testläufe mit verschiedenen Reglerparametern, Sensorcharakteristika und Umgebungseigen-schaften decken einen Großteil der Szenarien ab, die der Satellit während seiner Mission erleben könnte. Eine Sensitivitätsanalyse zeigt die Reaktion des Sunpointingreglers auf Modellfehler.
Die Simulation schätzt das Energiebudget mit höherer Genauigkeit als vorangegangene Abschätzungen, die für die MOVE-II Mission durchgeführt wurden. Im Nominalmodus und ausgerichtet auf die Sonne ist das Energiebudget des Satelliten positiv. Im Fall eines Safe Modes, bei dem der Satellit taumelt, kann das Energiebudget nicht als positiv verifiziert werden. Deshalb wird die Fähigkeit des Satelliten und insbesondere der Lageregelung analysiert, den Fall einer nahezu entladenen Batterie zu bewältigen.
Weitere Tests, um Vertrauen in die Lageregelung aufzubauen und die Arbeit an einem Beobachter zur Analyse von Telemetrie des Satelliten sind angeraten, um die korrekte Funktion der Lageregelung im Flug sicherzustellen.
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MOVE-II ist ein von Studenten gebauter Satellit, dessen Start Anfang 2018 geplant ist. Sein Lageregelungssystem nutzt Magnetorquer und besteht aus einem zentralen Mainpanel, das die Regleralgorithmen ausführt, sowie fünf Sidepanels mit den Sensoren und Aktoren.
In dieser Arbeit wird eine Hardware-in-the-Loop (HiL) Umgebung gebaut und genutzt, um die Funktionalität des Mainpanels in Flugkonfiguration zu verifizieren. Die HiL-Simulation beinhaltet Modelle von Weltraumumgebung, Störmomenten, Mag...
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