Simulation von Navigations- und Regelungssystemen
Für die Entwicklung von Flugführungs-, Navigations- und Regelungssystemen (englisch Guidance, Navigation and Control Systems, kurz GNC-Systeme) sind komplexe Simulationsmodelle der Systemdynamiken von Raumfahrtsystemen, den zu erwartenden Umgebungsbedingungen und Störungen sowie den verwendeten Sensoren und Aktuatoren als Werkzeuge für Entwicklung und Verifikation unerlässlich.
Die Abteilung Navigations- und Regelungssysteme entwickelt modulare Simulationsmodelle in den verschiedenen Bereichen von Dynamik, Störungen, Sensoren und Aktuatoren, die für den jeweiligen Einsatzzweck konfigurierbar sind. Die Simulationsmodelle erlauben einzeln oder in Kombination
- Studien von Alternativkonzepten für GNC-Systeme,
- den Nachweis der Leistungsfähigkeit von GNC-Systemen,
- die Rekonstruktion von Flugzuständen für die Missionsdatenauswertung sowie
- Hardware-in-the-Loop-Tests zum Test und zur Verifikation von GNC-Systemen.
Alle Simulationsmodelle werden als Bestandteile des High Performance Satellite Dynamics Simulator (HPS) in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) entwickelt. Der HPS dient als Simulationsbibliothek, die bei jeder Anwendung in einem Projekt, wenn notwendig, weiterentwickelt und um entsprechende Module erweitert wird.
Für Test und Verifikation von GNC-Systemen im Rahmen von Hardware-in-the-Loops-Tests hält die Abteilung diverse Labore und Anlagen mit Simulations-, Test- und Verifikationsplattformen vor, in denen Simulationsmodelle des HPS als echtzeitfähige Komponenten zum Einsatz kommen. Weiterhin betreibt die Abteilung einen Hochleistungsrechner für numerische Simulationen.