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Flugdynamik



Das GSOC Flugdynamik Team unterstützt die Abteilung Raumflugbetrieb und externe Kunden bei der Vorbereitung und Durchführung von Satellitenmissionen. Zu den Haupt-Aufgaben gehören Bahn- und Lagebestimmung, Bahnvorhersage, Bahnkontrolle, Kollisionsvermeidung sowie Wiedereintrittskontrolle. Weiterhin wird das Bodensegment durch die Bereitstellung von Flugdynamik-Produkten unterstützt, wie Vorhersagen der Satellitenposition für Tracking-Antennen, bahnbezogene Produkte zur Unterstützung von Missionsplanung und Satellitenbetrieb sowie für den Betrieb der Nutzlasten.

Für die Vorbereitung von Projekten werden die Anforderungen für das Flugdynamik-System analysiert, ein operationelles System implementiert und validiert. Eine Missionsanalyse wird durchgeführt, die flugdynamische Aspekte der Mission untersucht. Das Flugdynamik-Team bedient das installierte System während der Mission und unterstützt das Projekt mit Analysen, soweit erforderlich.

Um diese Arbeiten durchführen zu können, hat die Gruppe eine Reihe von Software Werkzeugen entwickelt, die sowohl Missionsanalyse als auch den Flugdynamik Betrieb unterstützen. Diese werden ständig aktuell gehalten und erweitert, zum Beispiel neue Missionstypen.

Im Folgenden werden diese Werkzeuge kurz beschrieben.

Missionsanalyse

 GEO Transfer Orbit
zum Bild GEO Transfer Orbit
  • Erster Kontakt (Einfluss von Einschussfehlern)
  • Startfenster für GEO Missionen
  • Positionierungsstrategie (GEO)
  • Niedrigschubtransfer (GEO)
  • Manöverstrategie zum Erreichen des Zielorbits (LEO)
  • Bahnhaltung
  • GEO („Station Keeping“: chemisch/elektrisch); co-lokiert
  • LEO (Referenzorbit)
  • LEO (Formations- und Konstellationskontrolle)
  • Kollisionsrisiken
  • Lageanalysen
  • Lebensdauer
  • Wiedereintritt

 

Bahnbestimmung

  • Bahnbestimmung aus Tracking-Daten
  • Bahn- und Relativbahnbestimmung aus GPS Navigationsdaten
  • Präzise Bahn- und Relativbahnbestimmung aus GPS Rohmessungen
  • Bereitstellung von Produkten für Wissenschaft/Kunden
  • Kalibration von Bahnmanövern

 

Unterstützung des Satellitenbetriebs

  • Bahnvorhersage
  • Vorhersage von bahnbezogenen Ereignissen (Schatten, Elevationen, Sensorevents, etc.) für den Missionsbetrieb oder Missionsplanung
  • Unterstützung des Betriebs des Boden-Stationsnetzwerkes (Vorhersagen der Satellitenposition für Tracking Antennen, Sichtbarkeiten, Sonneninterferenzen, etc.)
  • Erstellen von Kommandos für Unterstützung des on-board AOCS (Bahnpropagator, Lageprofile, Variable Modellparameter, etc.

 

Bahn-Manöver Planung

 TSX Orbit Kontrolle
zum Bild TSX Orbit Kontrolle

 

  • Optimierung von Manövern für GEO-Transfer (chemisch)
  • Optimierung von GEO Transfers mit elektrischem Antrieb
  • Planung von Bahn-Manövern
  • GEO („Station Keeping“: chemisch/elektrisch); co-lokiert
  • LEO (Referenzorbit)
  • LEO (Formations- und Konstellationskontrolle)
  • Re-Orbit und Deorbit

 

 

Lagebestimmung und Lageanalyse

  • Präzise Satellitenlagebestimmung
  • Bereitstellung von Produkten für Wissenschaft/Kunden
  • Analyse der Sensordaten (Messfehler, Korrektur von Einbaumatrizen, etc.)
  • Berechnung von Lageprofilen für die Satellitenkommandierung
  • Sichtbarkeitsbedingungen für optische Kommunikation (Satellit-Satellit, Satellit-Boden)

 

Kollisionsvermeidung

  • Analyse kritischer naher Begegnungen von Raumflug-Objekten (Satelliten oder Weltraummüll)
  • Planung und Bewertung von Bahnmanövern zur Kollisionsvermeidung

 


Kontakt
Dr. Ralph Kahle
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Raumflugbetrieb und Astronautentraining

Oberpfaffenhofen-Wessling

Tel.: +49 8153 28 2451

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