Skith – Skip the Harness

Entwicklung einer kabellosen Satelliten-Infrastruktur

Laufzeit des Vorhabens: 1.10.2016 – 30.09.2018

Im Rahmen von SKITH wird eine kabellose Satelliten-Infrastruktur entwickelt. Durch die Kombination von kabellosen Standards, die aktuell im Bereich „Internet of Things“ und „Industrie 4.0“ entwickelt werden, und fehlertoleranter und robuster Software entsteht ein System, das mit Kabelverbindungen im Satelliten konkurrieren kann und viele Vorteile bietet. Insbesondere wird auf Ultra-Breitband-Technologie (UWB; engl.: Ultra-wideband) gesetzt, die anders als traditionelle Funkstandards auf ein sehr schwaches Signal in einem großen Frequenzbereich setzt und so Störungen mit anderen sensiblen Technologien an Bord des Satelliten umgeht.

Das Entfernen der Verkabelung innerhalb des Satelliten verringert Gewicht und Komplexität des Raumfahrzeugs. Dies ermöglicht kleinere und flexiblere Systeme. Ein modularer Satellit kann aufgebaut werden, indem die Komponenten zusammengeschraubt werden, ohne auf Verkabelung für den Datenaustausch achten zu müssen.

Im Rahmen des Projektes werden programmierbare Module zur Funkübertragung entwickelt, die die typischen Schnittstellen für IO bieten. Diese Front-End Module führen entsprechend alle erforderlichen Protokollkonvertierungen durch und stellen somit für alle IO Geräte eine einheitliche, drahtlose Schnittstelle zur Verfügung. Auf diese Weise wird der Bordcomputer völlig unabhängig von den Schnittstellen der verwendeten Sensoren und Aktuatoren. Ein Gerät innerhalb des Satelliten durch ein anderes zu ersetzen, nachdem die Integration begonnen oder abgeschlossen wurde, ist normalerweise undenkbar. Durch den einheitlichen Funkstandard bietet unser System die nötige Flexibilität, dies ohne Probleme zu ermöglichen.

Ein schöner Nebeneffekt dieser Bemühungen ist die einfache Überwachung, auch nach der endgültigen Integration, ohne dass Schnittstellen für externe Geräte oder zusätzliche Software vorgesehen werden müssen. Sensordaten können einfach über einen Empfänger außerhalb des Satelliten aufgezeichnet und ausgewertet werden, zudem können auch Sensordaten von außen über einen Sender in das Avionik-Netzwerk eingespeist werden. Somit sind selbst Hardware- oder Software-In-The-Loop Tests am fertig integrierten Satelliten möglich, was auf konventionellen Satelliten nur mit großem Aufwand machbar wäre.

Institution

Lehrstuhl für Luft- und Raumfahrtinformatik, Universität Würzburg

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Sergio Montenegro
+49 931 31 83715
sergio.montenegro@uni-wuerzburg.de

Tobias Mikschl
+49 931 31 80031
tobias.mikschl@uni-wuerzburg.de
http://www8.informatik.uni-wuerzburg.de/ wissenschaftforschung/skith/