Zunehmend mehr Aspekte unseres Alltages sind abhängig von sattelitenbasierter Kommunikation. Von der Navigation in unserem Auto, über aktuelle Wetterdaten, bis hin zur live-Berichterstattung aus Krisengebieten und deren Übertragung über TV-Satelliten in unser Wohnzimmer. Erdnahe Satelliten dienen als zentrales Element zur Weiterleitung, aber auch zur Aufnahme neuer Informationen, wie zum Beispiel zur Erdbeobachtung und liefen kritische Informationen im Kampf gegen den Klimawandel.
Insbesondere in den letzten Jahren ist die Anzahl der Satelliten im erdnahen Orbit stark angewachsen. Dieses birgt neben den oben genannten Vorteilen in unserem Alltag allerdings auch eine große Problematik: Je mehr Satelliten sich im Orbit befinden, desto stärker wächst die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen. Die Gefahr einer Kettenreaktion, bei der Kollisionen von Weltraumschrott mehrere weiter Kollisionen auslöst, nimmt zu.
In RICADOS 2.0 arbeitet das Institut für Softwaretechnologie zusammen mit den Instituten für Raumflugbetrieb und Astronautentraining, für Robotik und Mechatronik, für Systemdynamik und Regelungstechnik, sowie dem Institut für Optische Sensorsysteme. Das Ziel des Kooperationsprojekts ist die Reparatur von Schäden an Satelliten direkt im Orbit, um die Lebensdauer der Satelliten zu erhöhen und somit Weltraumschrott zu vermindern.
Satellitdarstellung mit Ricados 2.0
Synthetisches Bild eines Satellitenmodells mit physikalisch korrekter Beleuchtung.
Die Reparaturen im Orbit sollen durch ein robotisches Raumfahrzeug stattfinden. Dazu muss das Raumfahrzeug in der Lage sein, an einen beschädigten, sich möglicherweise unkontrolliert bewegenden Satelliten anzudocken, das Problem zu identifizieren und dieses anschließend mithilfe von robotischen Armen zu beheben.
Das Institut für Softwaretechnologie arbeitet bei RICADOS 2.0 an zwei unterschiedlichen Aspekten der Visualisierung: Zum einen wird eine Software entwickelt, welche die Kamerabilder des Rendezvous GNC und des robotischen Systems in einem virtuellen Anflug mit physikalisch korrekter Beleuchtung simuliert. Über eine Benutzeroberfläche können somit physikalisch plausible Bilddatensätze generiert werden, welche anschließend zum Training der bildbasierten Lageschätzung zwischen Roboter und des unkontrolliert bewegenden Satelliten genutzt werden können.
Zudem beschäftigt sich das Institut für Softwaretechnologie mit der Integration von VR-basierten Teleoperationsansätzen in den Reparaturprozess. In der virtuellen Realität kann der Teleoperator der robotischen Systeme durch eine dreidimensionale Visualisierung und Echtzeit Lageinformationen der Systeme einen besseren Überblick über die aktuelle Situation erlangen und informierte Entscheidungen treffen.
Darstellung mit Ricados 2.0: Satellit mit Erde und Mond
Synthetisches Bild eines Satellitenmodells mit physikalisch korrekter Beleuchtung.
