Die Zunahme der Anzahl der Schrottteile in den Erdorbits stellt eine große Herausforderung für die Raumfahrt dar. Das RACOON-Lab des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik an der Technischen Universität München (TUM) dient der Simulation von Nahbereichsoperationen von Satelliten. Damit sollen neue Technologien entwickelt und bewertet werden, die Missionen zur Reduzierung des Weltraummülls ermöglichen. Ziel dieser Arbeit ist die Implementation eines Positionserfassungssystems im Sonnen- und im Erdalbedosimulator des RACOON-Labs, um deren Positionierungen in der Anlage nachprüfbar und reproduzierbar zu gestalten. Dazu werden zwei translatorische sowie zwei rotatorische Hall-Sensoren genutzt. Die Datenausgabe soll in LabVIEW erfolgen. Konzeption, Design und Implementierung der dafür notwendigen Subsysteme findet auf Grundlage der sorgfältig erhobenen Anforderungen statt. So wird aufgrund der komplizierten Schienengeometrie für die linearen Sensoren eine Vorrichtung zur Sensorpositionierung benötigt, welche diese im anforderungsgerechten Abstand zum absolutkodierten Magnetband hält. Dazu werden drei Varianten konstruiert, verglichen und schließlich eine ausgewählt. Diese ist großteils additiv fertigbar ist und wird nachfolgend in die Simulatoren integriert. Da die Kodierer das Busprotopoll CANopen unterstützen, wird ein CAN-Busnetz implementiert und konfiguriert. Neben den Sensoren als Busteilnehmer wird eine Microcon- troller-Schnittstellen-Lösung ausgewählt und an den Bus angeschlossen, um deren Kommunikation mit dem Steuerungs-PC zu ermöglichen. Die eingesetzten Komponenten sind ein Teensy USB Development Board und ein CAN-Transceiver, welche über ein Breadboard verbunden werden. Durch die Programmierung im Arduino-Framework erhält die Schnittstelle die gewünschte CANopen-Funktionalität. Dabei dient die Open-Source CAN-Bibliothek "FlexCAN" als Grundlage. Die Verifikation der Funktion des Positionserfassungssystems erfolgt über Testfahrten. Dabei werden Referenzpunkte auf der Schiene definiert und deren absolute Positionswerte dokumentiert. Am Ende dieser Arbeit ist eine Kommunikation mit den Sensoren über LabVIEW möglich. Beim Testen des Drehencoders des Sonnensimulators fallen Ausgaben auf, welche von den realen Winkelpositionen abweichen. Die Behebung des Problems bedarf nachfolgender Maßnahmen auf Basis der dargelegten Ursachenanalyse.     «

Die Zunahme der Anzahl der Schrottteile in den Erdorbits stellt eine große Herausforderung für die Raumfahrt dar. Das RACOON-Lab des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik an der Technischen Universität München (TUM) dient der Simulation von Nahbereichsoperationen von Satelliten. Damit sollen neue Technologien entwickelt und bewertet werden, die Missionen zur Reduzierung des Weltraummülls ermöglichen. Ziel dieser Arbeit ist die Implementation eines Positionserfassungssystems im Sonnen- und im Erdal...     »

The increase in the number of scrap parts in earth's orbits represents a major chal- lenge for space travel. The RACOON-Lab of the Institute of Astronautics at the Technical University of Munich (TUM) is used for simulating close-range satellite operations. The aim is to develop and evaluate new technologies that will enable missions to reduce space debris. The aim of this thesis is the implementation of a position determination system in the sun simulator unit and the earth's albedo simulator unit of the RACOON-Lab in order to make their positioning in the facility verifiable and reproducible. Two translatory and two rotary Hall sensors are used for this purpose. The data output is to be realized in LabVIEW. Conception, design and implementation of the necessary subsystems is based on the carefully defined requirements. Due to the complicated rail geometry, a device for sensor positioning is required for the linear sensors, which holds them at the required distance from the absolutely coded magnetic tape. Three variants are designed, compared and finally one gets selected. It is mostly additive producible and subsequently integrated into the simulators. Since the encoders support the CANopen serial bus protocol, a CAN bus network is implemented and configured. In addition to the sensors as bus participants, a microcontroller interface solution is selected and connected to the bus to enable their communication with the control PC. The components used are a Teensy USB Development Board and a CAN transceiver, which are connected via a breadboard. Programming in the Arduino framework gives the interface the desired CANopen functionality. The open source CAN library "FlexCAN" serves as the basis. The verification of the functioning of the position determination system is done by test drives. Reference points on the rail are defined and their absolute position values are documented. At the end of this thesis, a communication with the sensors via LabVIEW is possible. When testing the rotary encoder of the sun simulator, outputs are noticed which deviate from the real angular positions. The elimination of the problem requires subsequent measures on the basis of the presented cause analysis.      «

The increase in the number of scrap parts in earth's orbits represents a major chal- lenge for space travel. The RACOON-Lab of the Institute of Astronautics at the Technical University of Munich (TUM) is used for simulating close-range satellite operations. The aim is to develop and evaluate new technologies that will enable missions to reduce space debris. The aim of this thesis is the implementation of a position determination system in the sun simulator unit and the earth's albedo simulat...     »