PRISMA Blog | 27. April 2011

Rendezvouz - Annäherung von 30 Kilometer auf 50 Meter auf Sicht

Am 5. und 6. April wurde das zweite Experiment für SSC (Swedish Space Corporation) am GSOC durchgeführt: das Autonome Rendezvous (ARV) Experiment - eine Annäherung der beiden Satelliten von 30 Kilometer auf 50 Meter Abstand zueinander. Das Besondere war, dass die gesamte Navigation ausschließlich auf Bildern der "Far Range Camera" (FRC) beruht.

Das ARV Experiment ist eine der Versuchsreihen für SSC zum Visual Based Sensor (VBS) System. Wie der Name sagt, handelt es sich um optische Sensorik. Dieses System wurde von der Technischen Universität Dänemark (DTU) gebaut. Es besteht aus vier Kameraköpfen: zwei Sternenkameras, eine Far Range und eine Close Range Kamera. Zur Erläuterung der Kameratypen: Eine Sternenkamera ist eine Kamera, die Digitalbilder der Sterne aufnimmt. Diese Bilder werden mit den gespeicherten Daten Tausender von Sternen verglichen. So kann ermittelt werden, wo und in welcher Ausrichtung sich das Raumfahrzeug befindet. Die beiden andern Kameras haben unterschiedliche Öffnungswinkel und decken somit unterschiedliche Entfernungsbereiche ab: Die "Far Range"-Kamera von mehreren Kilometern bis auf ca. 100 Meter und die "Close Range"-Kamera von 100 Meter bis auf wenige Zentimeter.

Das Experiment selbst nutzt die von SSC speziell entwickelte Flugsoftware zur Steuerung der Satelliten. Ausgehend von der routinemäßigen Suche nach Tango lokalisiert die Kamera den Satelliten im Bildfenster. Die "Far Range"-Kamera stellt dann die Informationen zur Position von Tango im Bild zur Verfügung. Die Software von SSC nutzt diese Information und berechnet mithilfe spezieller Filter die relative Distanz zwischen Tango und Mango, um dann die autonome Annäherung von 30 Kilometer auf 50 Meter durchzuführen.

Das Wichtigste: Dieser Vorgang ist komplett autonom - es erfolgen keine Steuerungs- oder Korrektureingriffe durch die Bodenkontrolle.

Abb. 1: Tango am Endpunkt des Rendezvouz in 50 m Abstand - aufgenommen von der VBS Far Range Camera

Eine weitergehende Beschreibung und erste Ergebnisse des Experiments sind im SSC PRISMA Missionsblog zu finden.

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