Entwurf von Raumfahrtsystemen
Ein Arbeitsschwerpunkt der Abteilung "Software für Raumfahrtsysteme und interaktive Visualisierung" beschäftigt sich mit software-technischen Unterstützungsprozessen für den Entwurf von Raumfahrtsystemen. Neben der Entwicklung innovativer Ansätze für das Concurrent Engineering, das zu einem ersten vollständigen Design unter Einbeziehung aller beteiligten ingenieurswissenschaftlichen Disziplinen führt, spielt die Erforschung komplexer Rahmenwerke für die Evaluierung von Software- sowie Hardware-in-the-Loop unter Einbeziehung statischer und dynamischer Simulationsmodelle eine wichtige Rolle. Um die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken, werden Möglichkeiten untersucht, Simulationsmodulbibliotheken zu konzipieren und zu vereinheitlichen.
Onboard-Software-Systeme
Für die Entwicklung und Erforschung neuer Ansätze im Raumfahrtsystemdesign spielen eingebettete System, z. B. als On-Board-Satelliten-Software für die Lageregelung, eine zentrale Rolle. Der Arbeitsschwerpunkt der Abteilung liegt vor allem im Test und in der Sicherheits-/Robustheitsanalyse eingebetteter sicherheitskritischer Echtzeitsoftware. Die Effizienz der in der Abteilung entwickelten Programme konnte bereits anhand eines tatsächlichen Fehlerfalls des sich bereits im Einsatz befundenen BIRD-Satelliten unter Beweis gestellt werden.
Virtuelle Realität (VR) und Erweiterte Realität (AR)
Mit Hilfe der VR werden überzeugende und eindrucksvolle 3D-Szenarien genereirt, die neu geschaffene Raumfahrtsysteme unmittelbar begreifbar machen. Simulationsdaten jeglicher Art können in Echtzeit bewegt und verändert werden. Neben der Planetenforschung und der Astronautenausbildung sind die Anwendungsfälle beliebig. Dafür wird modernste Technik zur Darstellung und Interaktion mit der virtuellen Welt eingesetzt.
Wissenschaftliche Visualisierung
Wissenschaftliche Visualisierung ist ein wichtiger Schritt für das Post-Processing von sehr großen Simulations- und Meßdaten, wie sie z. B. in der Strömungsdynamik oder der Fernerkundung anfallen. Einzelne Arbeitsplatzrechner nicht nicht mehr in der Lage solche Datenmengen zu laden und zu verarbeiten. Dies ist eine wesentliche Motivation der Erforschung von verteilten Post-Processing-Systemen. In-situ-Verarbeitung während der Simulationsdurchführung stellt einen ersten Schritt in Richtung effizienter Visualisierungspipelines dar. Wir erforschen zudem akurate Merkmalsextraktionsverfahren um aus den riesigen Datensätzen essenzielle Visualisierungsprimitive zu erhalten. Des Weiteren beschleunigen Parallelisierungs-, Caching- und Prefetchingmethoden die Datenverarbeitung erheblich. Und letztendlich erlauben Daten-Streaming-Methoden die Visualisierung von ersten partiellen Ergebnisdaten am Arbeitsplatzrechner des Ingenieurs während permanent weitere Information von der noch laufenden Datenprozessierung auf dem entfernten Hochleistungsrechner eintreffen.