TRON ist eine Hardware-in-the-Loop Test (HiLT) Testeinrichtung mit dem Ziel, die Entwicklung und den Test von Technologien für optische Navigation zu unterstützen.
Geländemodell zur Simulation des Mondlandeanflugs, Roboter mit Kamera
Das Modell wurde mit einer Fräsgenauigkeit von 1 mm hergestellt. Die dafür nötigen Referenzdaten wurden mit einer Software generiert, welche Oberflächen repräsentativ für den Mond erstellt.
Die Großforschungsanlage Testbed for Robotic Optical Navigation (TRON) des DLR-Instituts für Raumfahrtsysteme in Bremen ist ein Labor, in dem die Entwicklung und Qualifizierung von optischen Navigationssystemen unterstützt wird. Der Fokus liegt auf der Erzeugung von Sensordaten und hochgenauen Referenzdaten typischer Szenarien wie sie in zukünftigen Explorationsmissionen zu erwarten sind.
Spezielle Hardware für optische Navigation im Weltraum
Ein wichtiger Bestandteil hochgenauer Navigationssysteme zukünftiger Explorationsmissionen sind optische Sensoren. In der Laborumgebung TRON können diese Sensoren bis zu einem Technologie-Reifegrad, bzw. Technology Readiness Level (TRL) 7 qualifiziert werden. Typische Geräte, die in TRON getestet werden, sind passive und aktive optische Sensoren wie Kameras oder Scanning- und Flash Lidars.
Die Hauptkomponenten des Labors sind ein Roboter für die dynamische Positionierung der zu testenden Hardware, ein variables Beleuchtungssystem, Lasermessgeräte für hochpräzise Referenzdaten und ein Echtzeitkontrollsystem zur Steuerung der Tests und zur Synchronisierung der Referenzdaten mit den Sensordaten. Unterschiedliche Tests stellen verschiedene Anforderungen an die Testumgebung.
Mit Hilfe von benutzerdefinierten Erweiterungen wie Geländemodellen kann die Laborumgebung entsprechend angepasst werden. Dazu sind relevanten Abschnitte einer typischen Landetrajektorie durch die Kombination von drei Geländemodellen mit unterschiedlichen Skalierungen dargestellt. Zwei Asteroidenmodelle mit unterschiedlichen Maßstäben ermöglichen die Simulation von Annäherungsmanövern an den Asteroiden Eros.
TRON bietet eine realistische Umgebung und hochpräzise Referenzdaten bei jederzeit möglichem manuellem Zugang – und erlaubt damit die Begleitung der Entwicklung optischer Sensorik vom Konzept bis zur kostengünstigen Qualifikation des Flugmodells auf TRL 7. Tests können in Echtzeit durchgeführt werden, in einer open-loop-Konfiguration oder mit Rückführung der Sensordaten auch im geschlossenen Regelkreis (closed-loop). Diese Kombination von Testmöglichkeiten ist in Europa einzigartig.
Kontakt
Volker Speelmann
Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
