Entwicklung eines aktiven Lageregelungssystems für einen 3U CubeSat mit Reaktionsrädern und Magnettorquern

Der finanzielle und technische Aufwand einer kommerziellen oder wissenschaftlichen Raumfahrtmission ist enorm. So war es seit Beginn der Raumfahrt wenigen Organisationen und Firmen vorbehalten, Satelliten in den Orbit zu bringen und Raumsonden zu entsenden. Lange Missionsentwicklungszeiten und teure Raketenstarts erschweren kleineren Unternehmen und Forschungsgruppen den Zugang zum Weltraum.

Mit dem Konzept CubeSat [1] soll sich das ändern. Hierbei handelt es sich um einen modularen Satelliten mit einer Größe von 11,35 cm x 10cm x 10 cm pro Modul (entspricht 1U). Durch die standardisierte Form und Größe können einzelne Subsysteme vielfach genutzt und sogenannte COTS-Komponenten (commercial off-the-shelf) eingesetzt werden. Außerdem können viele Satelliten dieses Typs mit nur einem Raketenstart in die Umlaufbahn gebracht werden, was die Kosten für den Start relativiert.

Zum erfolgreichen Betrieb eines Satelliten trägt das Lageregelungssystem (ADCS: Attitude Determination and Control System) maßgeblich bei. Es ermöglicht die gezielte Ausrichtung des Satelliten und die Stabilisierung der Lage bei äußeren Störeinflüssen wie Sonnenwinden und Magnetfeldfluktuationen.

Masat-1 CubeSat [2]

Das Ziel der externen Masterarbeit ist die Entwicklungeines aktiven Lageregelungssystems für einen 3U CubeSat(34,05 cm x 10 cm x 10 cm). Es soll in der Lage sein, den Satelliten entlang einer der Längsseiten auszurichten und zu stabilisieren.

 

Die Arbeit wird in Kooperation mit der ESA durchgeführt. Vorkenntnisse in der Programmierung mit C++, sowie in der Modellierung mit MATLAB/Simulink  sind von Vorteil.

 

Betreuer: Marc Priggemeyer

[1] CubeSat Specification

[2] Project Description of the Masat-1 CubeSat