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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Forschungsarbeiten im Bereich der optischen Freiraumkommunikation, insbesondere für Downlinks von Klein-Satelliten im OSIRIS Programm

Beginn

1. Februar 2020

Dauer

2 Jahre

Vergütung

bis Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

"Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe - besonders noch mehr weibliche! Starten Sie bei uns, wir freuen uns auf Ihre Bewerbung" Ihre Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund - Vorsitzende des Vorstands

Unsere Abteilung Satellitennetze spielt seit mehreren Jahren in Europa eine führende Rolle bei der Untersuchung und Entwicklung von neuen Systemkonzepten, Übertragungsverfahren, Protokollen und Anwendungen für die Satellitenkommunikation. Dies stellen wir durch unsere aktive Beteiligung an nationalen Missionen im Bereich der Satellitenkommunikation und durch die Definition von neuen Verfahren und Technologien in diesem Bereich permanent unter Beweis.

Ein zentrales Forschungsgebiet der Abteilung ist die optische Freiraumkommunikation, die für Intersatellitenlinks angewandt wird, aber zunehmend auch für Verbindungen innerhalb der Atmosphäre (Flugzeuge, Drohnen, Satelliten-Boden-Links).

Der/die Stelleninhaber/-in soll speziell als Ergänzung unseres Teams „Optische Kommunikationssysteme“ eingesetzt werden. Dieses befasst sich u. a. mit der Entwicklung von innovativen, optischen Kommunikationsterminals für Flugzeuge und andere Flugträger, mit der Entwicklung von experimentellen Laser-Kommunikationssystemen für Klein-Satelliten (OSIRIS Programm), als auch mit der Durchführung von entsprechenden Mess- und Demonstrationskampagnen.

Mit steigenden Sensorkapazitäten von modernen Erdbeobachtungssatelliten wächst der Bedarf an Datenübertragungssystemen, welche eine hohe Datenrate zur Verfügung stellen können. Insbesondere bei Klein-Satelliten hat die Kombination aus hoher Datenübertragungsrate, geringem Gewicht, niedrigem Leistungsverbrauch und kleinem Formfaktor höchste Priorität. Hierzu bieten sich miniaturisierte Laser-Sendeterminals für direkte optische Downlinks an, welche mit Antennendurchmessern von wenigen Zentimetern sehr kleine und leichte Bauformen aufweisen. Zudem unterliegt diese Übertragungstechnologie keinerlei Frequenzvergabe-Restriktionen.

Das OSIRIS-System wird auf zwei Klein-Satelliten eingesetzt: BiROS (Berlin InfraRed Optical System) des DLR und Flying Laptop der Universität Stuttgart. Systeme für den Einsatz auf einem Kleinstsatelliten (sog. Cubesat) und für eine Anwendung auf der Internationalen Raumstation ISS sind derzeit in Entwicklung. Die Stelle ist im Umfeld dieser Neuentwicklungen angesiedelt.

Der Empfang der Daten wird mit den Bodenstationen des DLR in Oberpfaffenhofen durchgeführt. Dazu stehen eine fest installierte optische Bodenstation (OGS-OP) für wissenschaftliche Experimente und Messungen sowie eine transportable optische Bodenstation (TOGS) für den Datenempfang zur Verfügung.

Konzeption und Durchführung von anspruchsvollen Forschungsprojekten im Bereich der optischen Freiraumkommunikation, insbesondere für Downlinks von Klein-Satelliten im OSIRIS Programm:

  • Entwicklung von Elektronik, u. a. zur automatisierten und stabilen Stromversorgung, Datenübertragung und/oder optischen Strahlregelung für Satellitennutzlasten, sodass die Funktion dieser Systeme auch unter Weltraum-bedingten Störungen konstant gewährleistet ist
  • Entwicklung von High-Speed Elektronik zur Datenübertragung und/oder für optische Anwendungen, insbesondere zum stabilen Datenempfang von durch die Atmosphäre gestörten, optischen Signalen mit hohen Datenraten von bis zu 10 Gigabit-pro-Sekunde, sodass das System auch unter realen Einsatzbedingungen ordnungsgemäß funktioniert
  • Integration und Test von Subsystemen von Weltraumnutzlasten einschließlich Stabilitätsprüfung und Systemanalyse, um mögliche Instabilität des Systems durch Parameteränderungen, bedingt durch Alterung und Verschleiß in Extrembedingungen des Weltraums, auszuschließen
  • Programmierung von Embedded Hardware für Space-Anwendungen, z. B. in C/C++, z. B. zur optischen Strahlregelung oder anderen Regelaufgaben: Entwicklung einer optimierten Hardware-Software-Implementierung (nach Kosten- und Gewichtsgründen), die die Interaktion des Systems mit den optischen Bodenstationen mit hoher Leistungsfähigkeit und Flexibilität sicherstellt (zur Daten- bzw. Signalverarbeitung, sowie zur Kodierung und Dekodierung)
  • Allgemeine Literatur Recherche, Aufbereitung und Bewertung für den Bereich der Optischen Freiraumkommunikation

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium in Elektronik, Elektrotechnik, oder vergleichbarer Fachrichtung (Master)
  • Grundkenntnisse in Raumfahrttechnik
  • Fundierte Kenntnisse und praktische Erfahrung im Entwurf, der Entwicklung und im Test von elektronischen Schaltungen für Raumfahrtanwendungen, insbesondere Analog- und Mixed-Signal
  • fundierte Kenntnisse im Design und der Simulation von elektrischen Schaltungen mit typischer Software, wie z. B. mit EAGLE, Altium Designer, Cadence Allgero oder OrCAD
  • gute Kenntnisse im High-Speed Leiterplattenentwurf
  • Grundkenntnisse in C/C++, im Entwurf und in der Programmierung von Embedded Hardware

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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  • Sie können sich diese Stellenanzeige per E-Mail zusenden und Ihre Bewerbung am stationären Computer oder Laptop erstellen.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Christopher Schmidt
Institut für Kommunikation und Navigation

Tel.: +49 8153 28-3091

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