Weiterentwicklung der Missionskontrollsysteme



Kennzeichnend für die Arbeit in der Missionskontrolle ist, dass Satelliten hochkomplexe und teure technische Systeme darstellen, welche, sind sie erst einmal in der Umlaufbahn, dem direkten Zugriff entzogen sind. Nur eine dünne Nabelschnur aus Funksignalen verbindet das Raumfahrzeug mit seinen Bedienern. Aus abstrakten Daten und Graphen müssen jene sich am Boden ein Bild über den Zustand eines mehr oder weniger autonom agierenden Systems machen, Probleme vorhersehen und beheben, schließlich die eigentliche „Mission“ des Satelliten aufrechterhalten. Oft hat nur noch der Spezialist ein Konzept von den Vorgängen an Bord im Kopf.

Die Monitoring und Kontrollsysteme unterstützen den Ingenieur am Boden, interpretieren die Daten, übersetzen sie in lesbare Einheiten, erstellen Diagramme und ermitteln Trends. Natürlich sind die dazu Fähigkeiten von Hard- und Software am Boden im Vergleich zu den Pionierzeiten der Raumfahrt unvorstellbar gewachsen, aber auch die Komplexität der Bordsysteme hat entsprechend zugenommen.
Die Weiterentwicklung der Missionskontrollsysteme, muss die Mehrbelastung der nicht beliebig vermehrbaren Experten durch die stetig wachsenden Satellitenflotten abfangen. Dem Entscheidungsträger am Boden müssen alle notwendigen Informationen schnell und zuverlässig verfügbar sein. Ergonomie und Effizienz sind hier die Schlüsselworte.

Automatisierung soll die Nutzer von Routine entlasten, ohne Vorgänge hinter den Kulissen zu verbergen. Jede selbsttätig getroffene Entscheidung muss nachvollziehbar und beeinflussbar bleiben, denn Verantwortung kann nicht an Maschinen delegiert werden. Nur der Mensch kann auf Unvorhergesehenes angemessen reagieren. Die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine ist ständig zu verbessern. Die Entscheidungen der Verantwortlichen können nur so gut und zeitnah sein, wie die zugrunde liegenden Informationen schnell, klar, eindeutig und vollständig sind. Daher muss die Darstellung der Satelliten Telemetrie diese Eigenschaften haben.

Immer leistungsfähigere Nutzlasten im Orbit lassen die zu verarbeitenden Datenmengen anwachsen, die der Boden empfangen muss. In der anderen Richtung, erfordern die immer komplizierteren Aufgaben, die Raumfahrzeuge erledigen, auch das Übermitteln längerer Kommandosequenzen. Die Erhöhung des Datendurchsatzes und die effiziente Organisation der Archive stellen eine wichtige Aufgaben für die Weiterentwicklung dar.
Auch wenn Satelliten in der Regel teure Einzelanfertigungen bleiben werden, da sie stets das noch nicht Erforschte zum Ziel haben oder den neusten Stand der Nachrichten- oder Sensortechnik verfügbar machen, strebt man am Boden auf Reduzierung der Kosten durch möglichst weitgehende Wiederverwendung von Komponenten. Um das zu Ermöglichen wird in internationalen Gremien die Standardisierung vorangetrieben. Ausgehend Datenstrukturen und Protokollen (Stichworte CCSDS Packet TM/TC oder Space Link Extension) sind heute die Schnittstellen zwischen den Funktionen eines Kontrollzentrums im Blickpunkt. In zukünftigen Kontrollzentren können die System-Ingenieure auf einen Baukasten aus vorhandenen optimal getesteten und praxisbewährten Bausteinen zurückgreifen, die mithilfe einer Service-orientierten Architektur miteinander interagieren. Dies dient dazu auch Zeitaufwand und Risiken beim Aufbau des Bodensystems für neue Missionen zu mindern.


Kontakt
Braun Armin
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Raumflugbetrieb und Astronautentraining

Tel: +49 8153 28-1272

Fax: +49 8153 28-1451

E-Mail: Armin.Braun@dlr.de
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/rb/desktopdefault.aspx/tabid-6817/11300_read-25990/