Da die Satellitentechnik immer komplexer wird, ist die Nachfrage nach hochpräzisen Validierungswerkzeugen entscheidend geworden. Die Hochauflösende Satelliten-Echtzeit-Simulations- und Verifikationslösung wurde entwickelt, um diese Herausforderungen zu meistern, indem es eine umfassende semi-physikalische Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulationsplattform bietet. Dieses integrierte System umfasst Echtzeitsimulationen der Satellitendynamik, Emulations- und Fehlerinjektionssysteme, Energie- und Datenerfassungsmodule, Lage- und Bahnüberwachungssysteme, Datenbanken und intelligente Datenverarbeitungseinheiten sowie eine fortschrittliche 3D-Visualisierung. Zusammen bilden diese Komponenten eine robuste Umgebung, die den Entwurf, die Prüfung und die Optimierung von Satelliten während ihres gesamten Lebenszyklus unterstützt.

Die Lösung erfüllt die Kernanforderungen der Mission: hochpräzise Lagemessung, schnelles Manövrieren mit schneller Stabilisierung, langfristige Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit. Sie bewertet insbesondere, wie sich die Giersteuerung auf die Präzision und Stabilität auswirkt, und nutzt dabei miniaturisierte, integrierte und netzwerkbasierte automatische Testtechnologie, um potenzielle Konstruktionsfehler frühzeitig zu erkennen. Durch die Bereitstellung präziser experimenteller Daten und Rückmeldungen ermöglicht es den Ingenieuren eine effiziente Verfeinerung des Systemdesigns, wodurch kostspielige Neukonstruktionszyklen und Verzögerungen im Entwicklungszeitplan vermieden werden können.

Technisch basiert das System auf der semiphysikalischen Simulationsplattform HRT und verwendet ein reflektives Speichernetzwerk für den Echtzeit-Datenaustausch. Mit einer Knotenlatenz von nur 400 ns und Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 174 MB/s gewährleistet das Netzwerk eine deterministische Kommunikation mit geringer Latenzzeit. Schlüsselmodule wie Bewegungssimulatoren, Dynamiksimulatoren, Datenerfassungs- und Kontrollsysteme, Datenbanken und Verarbeitungseinheiten sind in einer geschlossenen Echtzeitumgebung miteinander verbunden und ermöglichen eine hochsynchrone Systemvalidierung.

Auf der Hardwareebene nutzt die Lösung CPCI- und PCI-Standardbusse und unterstützt eine breite Palette von COTS-E/A-Schnittstellen sowie benutzerdefinierte Hardwareerweiterungen. Die offene und ausgereifte Architektur ermöglicht eine nahtlose Skalierbarkeit. Die Verwendung des Echtzeit-Betriebssystems VxWorks, ergänzt durch proprietäre Echtzeit-Betriebssystem-Images, gewährleistet eine flexible Anpassung und Sekundärentwicklung für missionsspezifische Anwendungen.

Hinsichtlich der Funktionalität unterstützt die Lösung Hardware-in-the-Loop-Simulation, modulare Hardware-/Software-Integration, schnelle Entwicklung von Simulationssoftware und flexible Schnittstellenerweiterung. Sie ist mit Modellierungswerkzeugen von Drittanbietern wie LabVIEW und Matlab/Simulink kompatibel und bietet Modellmanagement, Überwachung, Anregung und programmierbare Fehlerinjektion. Darüber hinaus ermöglicht das Subsystem zur Bewertung der Satellitenpositionierung eine umfassende Validierung der Leistung von Navigationsterminals, einschließlich Positionierungsgenauigkeit, Geschwindigkeitspräzision und Empfindlichkeit.

Diese Lösung eignet sich hervorragend für die Satellitenforschung und -entwicklung und bietet Modellvalidierung, Funktionstests und Schnittstellenbewertung in frühen Projektphasen. Durch die Bereitstellung von hochauflösender Echtzeitsimulation und -verifizierung über den gesamten Zyklus hinweg werden nicht nur technische Risiken und Entwicklungskosten reduziert, sondern auch die Zuverlässigkeit und die Erfolgsquote von Satellitensystemen deutlich erhöht.

Die Hochauflösende Satelliten-Echtzeit-Simulations- und Verifikationslösung hat sich zu einer unverzichtbaren Plattform für die Raumfahrttechnik der nächsten Generation entwickelt, die die Innovation vorantreibt und die Zuverlässigkeit der Satellitentechnologieentwicklung gewährleistet.