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TOGS demonstriert erstmals Einsatzbereitschaft für optische Flugzeugdownlinks

14 November 2011

Optisches Tracking des Forschungsflugzeugs DO-228. Anhand der übermittelten GPS-Positionen konnte das Flugzeug in einer Entfernung von 10 bis 20 km verfolgt und der Sendelaser auf den hinter dem Teleskop liegenden Empfänger gebündelt werden.

Während eines Fluges des Forschungflugzeugs DO-228 zum Test des im Rahmen des Projekts VABENE entwickelten Laser-Kommunikationssystems wurden zeitgleich erste Versuche unternommen, das Flugzeug auch mit dem Teleskop der transportablen optischen Bodenstation (TOGS) des Instituts zu verfolgen. Das Teleskop der TOGS kann anhand der GPS-Position des Flugzeugs, welche per Funk zur Bodenstation übertragen wird, auf das Ziel ausgerichtet werden und es verfolgen.

Dazu ist die Kenntnis der eigenen Position und Lage im Raum erforderlich. Die Position und absolute Ausrichtung der Station wird vom integrierten Zwei-Antennen-GPS-System und einer speziellen Lagesensorik bereitgestellt.
Zusätzlich erfolgten im Vorfeld Kontrollmessungen, indem verschiedene bekannte Punkte anhand deren GPS-Position lokalisiert wurden und somit eine Feinausrichtung vorgenommen werden konnte.

Während des Fluges konnte das Flugzeug auf der sog. Tracking-Kamera beobachtet werden, ohne dass manuelle Korrekturen erforderlich waren. Diese Korrektur erfolgt im Normalfall über optisches Tracking, indem der vom Flugzeug gesendete Laserstrahl mit einer Kamera verfolgt wird. Obwohl dieses System noch nicht aktiviert war, lag die Trackingabweichung im Mittel um nur 0,5° neben der erwarteten Position.

Darstellung des empfangenen Datensignals mit 155 Mbit/s. Oben: OGS-OP, unten: TOGS.

Abschnittsweise war es sogar möglich, das vom Flugzeug abgestrahlte Signal auf den im Teleskop eingebauten Empfänger zu fokussieren und ein Augendiagramm des empfangenen Signals darzustellen. Somit wurde die Einsatzfähigkeit der TOGS für optische Flugzeugdownlinks demonstriert. In den kommenden Monaten werden noch Optimierungen an der Steuersoftware und dem optischen System vorgenommen, um die Bodenstation fit für zukünftige Einsätze zu machen.


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German Aerospace Center

Institute of Communications and Navigation
, Satellite Networks
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