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GPS/INS Test- und Verifikationslabor

GPS/INS Test- und Verifikationslabor   Innere Rotationsachse in der Klimakammer     Rotationstisch ACUTRONIC AC3347

Inertialsensoren (Drehraten- und Beschleunigungssensoren) sind einzeln oder in Kombination die Basis vieler Navigationssysteme. Vor dem Einsatz dieser Messgeräte ist es notwendig, die Funktionsfähigkeit und Qualität der Sensorik im Zusammenspiel mit dem gesamten Navigationssystem zu prüfen.
Für Tests und Verifikation von Eigententwicklungen wurde im DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen das GPS/INS Test und Verifikationslabor im Jahr 2009 eingerichtet, welches auch externen Nutzern zur Verfügung gestellt wird. Eine DIN ISO Zertifizierung ist in Vorbereitung. Es besteht aus einer Kopplung zwischen dem GPS-Simulator Spirent GSS7700 und dem Rotationstisch ACUTRONIC AC3347, um GPS-unterstützte Inertialnavigationssysteme vollständig testen zu können, sowie aus weiteren Präzisionsmessgeräten zur 3D-Koordinatenerfassung und zur optischen Richtungsmessung.
Der Rotationstisch dient der Stimulierung von Inertialsensoren, die anhand vorgegebener Drehratenprofile kalibriert werden. Die integrierte Thermalkammer ermöglicht Tests unter definierten Temperaturbedingungen und den Nachweis von Temperaturabhängigkeiten in der Sensorik. Die Rotationsplattform bietet neben 30 elektrischen Versorgungs- und Signalleitungen einen Anschluss für ein GPS-Antennensignal, das mit dem GPS-Simulator zur Verfügung gestellt wird. Durch das echtzeitfähige Dateninterface SCRAMNet+ kann der Rotationstisch über ein dSPACE-System in Hardware-in-the-Loop-Tests eingebunden werden.

Mögliche Dienstleistungen

• Innere Kalibrierung von Drehratensensoren innerhalb einer Thermalkammer, Bestimmung von Offset, Maßstabsfaktor, Rauschen, Drift, Drehratenlimits, Dynamik und deren Temperaturabhängigkeit
• Alignment-Messungen zwischen mehreren Drehratensensoren oder zu optischen / mechanischen Referenzen (Gehäuse- oder Spiegelflächen)
• Test und Kalibrierung von GPS-Empfängern
• Flugpfadsimulation für Drehratensensoren und GPS-Empfänger anhand vorgegebener Trajektorien
• Hardware-In-The-Loop-Tests über ein echtzeitfähiges dSpace System
• Thermaltests zwischen -50°C und +80°C
• Kalibrierung von Winkel- und Neigungsmesssystemen

GPS-Simulator Spirent GSS 7700

• 4-32 Kanäle
• GPS L1 unterstützt C/A + P Code + M-Noise
• GPS L2 unterstützt C/A or P Code + L2C + M-Noise
• GPS L5 unterstützt L5 I und L5 Q
• Komplette Flexibilität durch die Software SimGEN
• Echtzeit-Fernsteuerung und simulierte Flugbahn für Hardware-In-The-Loop-Tests
• Ausgabe verschiedener RF Signale L1/L2/L5
• Interferenz von bis zu 16 Kanälen auf L1 Band

Rotationstisch ACUTRONIC AC3347

• Kontinuierliche Rotationen um drei Achsen mit maximal 1000°/s
• Maximale Drehbeschleunigungen zwischen 400 und 30000°/s²
• Orthogonalitätsfehler der Achsen <3 Bogensekunden
• Positionierungsgenauigkeit <3 Bogensekunden
• Drehratenauflösung 0.0001 °/s
• Temperaturstabilisierung durch Klimakammer mit CO2 Kühlung zwischen -50°C und +80°C
• Anbindung über SCRAMNet+ an die Realtime-Simulationsplattform dSpace
• 450 mm Durchmesser des inneren Drehtellers
• 15 kg spezifiziertes Prüflingsgewicht
• GPS Antennenleitung und andere elektrische Verbindungen auf den Drehteller