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, der zu erwartenden Umgebungsbedingungen und Störungen sowie der eingesetzten Sensoren und Aktuatoren als Werkzeuge für Entwicklung und Verifikation unerlässlich.
Die Abteilung Navigations- und Regelungssysteme entwickelt modulare Simulationsmodelle in den Bereichen Dynamik, Störungen, Sensoren und Aktuatoren, die für den jeweiligen Einsatzzweck konfigurierbar sind. Die Simulationsmodelle können einzeln oder in Kombination genutzt werden für:
- 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, falls erforderlich, weiterentwickelt und um passende Module erweitert wird.
Für Test und Verifikation von GNC-Systemen im Rahmen von Hardware-in-the-Loops-Tests verfügt die Abteilung diverse Labore und Anlagen mit Simulations-, Test- und Verifikationsplattformen, in denen Simulationsmodelle des HPS als echtzeitfähige Komponenten zum Einsatz kommen. Darüber hinaus betreibt die Abteilung einen Hochleistungsrechner für numerische Simulationen.