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Anmerkung: Sie müssen sich in TUMonline als Student*in identifizieren.

Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die wesentlichen Subsysteme eines Satelliten zu benennen und das Zusammenspiel von Flugsoftware und Subsystemen zu verstehen. Sie kennen übliche Kommunikationsprotokolle und sind in der Lage, ein Kommunikationsnetzwerks zur Verbindung von Subsystemen zu entwerfen und zu konfigurieren. Die Studierenden verstehen die Relevanz und Anwendungsmöglichkeiten von Simulationen zur Verifikation eines Satelliten. Sie können die Testphasen eines Satelliten mit geeigneten simulativen Verifikationsmethoden verknüpfen. Die Studierenden sind in der Lage die Kommunikation zwischen Subsystemen eines Satelliten auf einem Simulator nachzustellen und eigenständig einem simulierten Subsystem neue Funktionen hinzuzufügen.

Die hohen Kosten von Raumfahrzeugkomponenten und die Unmöglichkeit, die orbitale Umgebung eines Satelliten akkurat nachzustellen, machen es notwendig, Satelliten und ihre Umgebung mit Software wie Simulink, SimTG, etc. zu simulieren. Dieses Praktikum soll Ihnen die Notwendigkeit von Simulationen und ihre Anwendung in der Raumfahrt näherbringen. Weiterhin werden Sie selbst ein Subsystem eines Satelliten modellieren, simulieren und mit dem Onboard-Computer der FLP2-Testbench verbinden. FLP ist die Abkürzung für Flexible Low Earth Orbit Platform, einem Mikrosatellitenbus von Airbus. Die ersten sechsTermine vermitteln die Architektur von Mikrosatelliten sowie die Details der FLP2-Testbench, die die TUM in Ottobrunn/Taufkirchen betreibt. In den folgenden fünf Terminen führen die Teilnehmenden eine Projektarbeit durch, deren Ergebnisse am Ende demonstriert werden. Termin 1: Einführung FLP2-Satellit und Testbench, Demo der Testbench Termin 2: RMAP-Protokoll, Demo der Kommunikation per RMAP Termin 3: Raumfahrtmissionen, Demo vom Commanding Termin 4: Subsysteme von Raumfahrzeugen, Demo von simulierten Subsystemen Termin 5: Simulationsmethoden, Demo FLP2-Simulation Termin 6: Flugsoftware, Demo FLP2-Programmierung Termin 7-10: Eigene Projekte finden und entwickeln Termin 11: Präsentation und Demonstration der Projekte === Exportbeschränkungen === Da die FLP2-Testbench in den Räumen von Airbus in Taufkirchen steht, müssen wir die dortigen Zugangsbeschränkungen für Staatsangehörige bestimmter Länder beachten. Je nach den aktuellen Beschränkungen ist das Betreten der Räume untersagt oder nur die Arbeit mit der FLP2-Testbench. Sollten Sie einem der Staaten aus einer der folgenden Länderlisten angehören, so kontaktieren Sie die Betreuer des Praktikums bitte möglichst bald. Länderliste des Zolls: https://www.zoll.de/DE/Fachthemen/Aussenwirtschaft-Bargeldverkehr/Embargomassnahmen/Laenderembargos/laenderembargos_node.html Länderliste aus der EU Anti Terrorismus Verordnung: http://eeas.europa.eu/archives/docs/cfsp/sanctions/docs/measures_en.pdf Trotz dieser Beschränkungen gilt: Eine erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist auch ohne Zutritt zur Testbench möglich. Die Lehrenden werden Ihnen in diesem Fall die FLP2-Testbench per Videokonferenz demonstrieren. =========================

Hilfreiche Voraussetzungen (nicht verpflichtend): Grundlagen der Raumfahrt (0249994240), Raumfahrzeugentwurf (0000001404), Kenntnis der Programmiersprachen Python oder C++, Erfahrung mit dem Modellieren in Simulink

Die Studierenden finden sich in Zweiergruppen zusammen und arbeiten in den ersten sechs Terminen anhand von Referenzbeispielen, die der Lehrende per Präsentation und Live-Demonstration vorstellt, in die Simulationsumgebung und die bereitgestellten eingebetteten Systeme ein. Die Betreuung durch den Lehrenden wird je nach äußeren Gegebenheiten in Präsenz oder über Videokonferenz stattfinden. Die Beispiele beinhalten die Demonstration der Simulationsumgebung FLP2-Testbench am Standort Airbus Taufkirchen. Am Ende der ersten sechsTermine steht ein schriftliches Testat. In den darauffolgenden fünf Wochen führen die Studierenden weitestgehend selbstständig eine Projektarbeit durch. Die Studierenden sollen in Zweiergruppen ein eigenes Projekt erarbeiten. Zur Kontrolle des Projektfortschritts findet in der dritten Projekt-Woche ein Preliminary Design Review statt, in dem die Zweiergruppen ihren derzeitigen Stand mitteilen und die Arbeit der anderen kritisch diskutieren. Je nach äußeren Gegebenheiten findet die Projektarbeit in den Räumen des LRG-Departments in Ottobrunn, in den Räumlichkeiten von Airbus in Taufkirchen oder im Home Office statt. Der Lehrende ist entweder persönlich oder per Videokonferenz für Fragen und Hilfestellung verfügbar. Die Ergebnisse sollen am Ende an der FLP2 Testbench demonstriert und in einem Report festgehalten werden.

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Laborleistung. Diese beinhaltet einen theoretischen Teil, in dem das Grundlagenwissen aus den ersten sieben Sitzungen und die theoretischen Grundlagen des Gruppenprojekts geprüft werden, sowie einen praktischen Teil, in dem das Ergebnis der Gruppen-Projektarbeit bewertet wird: Theorieanteil: ein schriftliches Testat (30 Minuten Dauer), um in Form von Kurzfragen den Lernerfolg der ersten sieben Termine zu überprüfen. Jede Gruppe hat zur Abschluss-Präsentation außerdem ein zweiseitiges Handout zu erstellen, das die theoretischen Grundlagen und durchgeführten Schritte im Praxisprojekt darstellt. Praxisanteil: praktische Durchführung einer Satellitenentwicklung und -simulation in Kleingruppen, dokumentiert durch eine Abschlusspräsentation (15 Minuten Dauer + Diskussion). Die Bewertung des Moduls ergibt sich zu 60% aus der Bewertung im Theorie- und zu 40% aus der im Praxisanteil.

Eickhoff, Jens: Simulating Spacecraft Systems, 2009, http://link.springer.com/10.1007/978-3-642-01276-1