ROKVISS Kamera



Rokviss Kamera
Rokviss Kamera

Das ROKVISS (Robotics Component Verification on ISS) Experiment ist ein technologisches Demonstrationsmodell und dient der Verifikation raumfahrt-qualifizierter Robotergelenkeinheiten unter Weltraumbedingungen und der Erprobung sogenannter Telepräsenzdatenverbindungen in Up- und Downlink zwischen Flugeinheit und Bodenstation. Am letzten Gelenk des Roboters wird als zusätzliche Anwendung eine Stereo Video-Kamera montiert, deren Bilder gemeinsam mit den gemessenen Gelenkstellungen und den aktuellen Gelenkmomenten zur Bodenstation übertragen werden. Von der Bodenstation empfängt der Manipulator seine Bewegungskommandos über den Echtzeit-Uplink.

 Rockviss Blockschaltbild
zum Bild Rockviss Blockschaltbild

Die ROKVISS Kamera besteht aus drei optischen Kanälen (auf drei identischen Boards untergebracht ) und aus einer Controller-Einheit (ein Board) zur Steuerung der Kamera-Sensoren. Zwei Sensoren sind als Stereo-Kanäle ausgeführt mit einem Bildabstand von etwa 300mm, der dritte Sensor wird genutzt zur Erd Observation mit einem Bildabstand von 400000m. Die Stereo-Kamera und die EO-Kamera arbeiten nicht simultan. Die Stereo-Kamera hat eine Auflösung 256 x 256 Pixel. Die EO-Kamera liefert 1024 x 1024 Pixel Bilder. Mit den vorgegebenen Interface Bandbreiten für ROKVISS (4MHz Bit-Frequenz) wird im Stereo-Mode eine Bildwiederholrate von 25…28 Bildern/sec erreicht (komprimierte Daten). Die EO-Kamera ist für Einzelbilder vorgesehen und liefert etwa 1.5 Bilder/sec (unkomprimiert).

Basic camera parameters Values
Masse 650 Gramm
Leistungsverbrauch eines Sensormoduls im Einzelbetrieb ~1.2 Watt
Leistungsverbrauch im Stereo-Betrieb mit zwei laufenden Sensormodulen ~1.9 Watt
Arbeitstemperaturbereich -55°C…+85°C

Die externe Verbindung der Kamera besteht aus einen 25-Pin DCDM Verbinder(Buchse). Die Hauptkomponenten der Kamera sind 3 Sensoren und 2 FPGA’s, wobei für die Sensoren der STAR1000 von Fillfactory eingesetzt wurde. Für die Kontrolle der Sensoren und der Interfaces wurden zwei Xilinx FPGAs XCV600E eingesetzt.

In den Kontrollern (FPGA’s) wurden jeweils ein IP-Core DS6100(JPEG 2000) von Amphion, zur Kompression , implementiert. Die maximale Kompression beträgt 10, abhängig von der Bildinformation. Die dadurch mögliche Bildwiederholrate beträgt 25 ... 28 Bilder(256x256Pixel) in der Sekunde.


Es gibt folgende Bildformate:

  • Stereomodus
    256 x 256 Pixel komprimiert
    256 x 256 Pixel images unkomprimiert
    256 x 256 Pixel images komprimiert (512 x 512 Bild, jedes 2. Pixel in Reihe and Spalte wird adressiert)
  • Erdbeobachtungsmodus
    1024 x 1024 Pixel images unkomprimiert (row data)
    256 x 256 Pixel images komprimiert (1024 x 1024 Bild, jedes 4. Pixel in Reihe and Spalte wird adressiert)
Kontakt
Bernd Pforte
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Planetenforschung
, Planetare Sensorsysteme
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/pf/desktopdefault.aspx/tabid-168/223_read-37525/