Ziel dieser Arbeit soll es sein, Grundlagen der Radio Science und des RSS anschaulich darzustellen und zu vermitteln, sowie den RSS in seiner jetzigen Form zu verbessern und noch leistungsfähiger zu machen. Hierbei konzentriert sich diese Arbeit auf das Okkultationsmodul des RSS, welches durch ein vorherige Studienarbeit in den RSS integriert wurde und nun noch in einigen Teilbereichen optimiert werden soll. Im einzelnen sind dies folgende Aufgaben:
* Einarbeiten der Bodenstation
Da das alte Okkultationsmodul die Bodenstation nicht berücksichtigt, sollen diese nun in Zukunft bei den Berechnungen berücksichtigt werden.
* Auswerten der Ausgabe-Dateien und Erstellen von Request-Dateien
Das Okkultationsmodul gibt seine Daten nur in Roh-Dateien aus. Diese sollen nun mit Hilfe von Matlab-Programmen ausgewertet werden und daraus dann Text-Dateien nach dem ESA-Standard erstellt werden, um einen besseren Ergebnis-Abgleich durchführen zu können.
* Erstellen einer grafischen Benutzeroberfläche
Die Bedienung des Okkulationsmoduls soll durch eine im Rahmen dieser Arbeit erstellte grafische Benutzeroberfläche komfortabler und einfacher gestaltet werden.
* Sonstige Verbesserungen
Danach sollen die Ergebnisse anhand vom Langzeitrechnungen am Beispiel der Mars Express Mission verifiziert werden.
Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Einleitung
- Aufgabenstellung
- Technik der Radio-Science
- Allgemeines
- Kommunikation zwischen Sonde und Bodenstation
- Das Bodensegment
- Das Kommunikationssystem des Satelliten
- Verfahrensweise bei der Radio-Sondierung
- Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung
- RS-Experimente
- Gravity-Experimente.
- Bistatic-Radar-Experimente
- Okkultations-Experimente
- Solar-Corona-Experimente.
- Der Radio-Science-Simulator (RSS)
- Zielsetzung
- Konzept
- Module
- Ephemeriden-Modul
- Orbit-Modul
- Okkultations-Modul
- Die Mars Climate Database (MCD)
- Das Re-Entry-Modul.
- Erweiterungsmöglichkeiten.
- Ephemeridenmodul für Kometen und Asteroiden
- Dokumentation des bisherigen Stands des Okkultations-Moduls
- Allgemeines
- Berechnung der Okkultation
- Ausgabe des Okkulationsmoduls
- Erweiterungen am Okkultationsmodul
- Allgemeine Erweiterungen und Verbesserungen
- Optimieren des Ephemeriden-Moduls
- Wählbarkeit der Geschwindigkeitsberechnung
- Umschreiben in Simulink
- Berechnen der Lichtlaufzeit
- Grundlagen
- Berücksichtigen der Lichtlaufzeit
- Grundlagen.
- Realisierung in Matlab
- Einbinden der Bodenstationen.
- Theoretische Grundlagen
- Realisierung in Simulink
- Feststellen der Sichtbarkeit zur Bodenstation und Ausgabe in eine Datei
- Grundlagen
- Realisierung in Simulink
- Erstellen von Ausgabe-Dateien
- Aufbereiten der Ausgabe-Dateien
- Zusammenfassen von Okk_output.mat und Visibi.mat
- Aufbereiten der Rohdaten.
- Erstellen von VisEvent-Files .
- Grundlagen.
- Realisierung in Matlab
- Erstellen von Request-Files
- Grundlagen.
- Realisierung in Matlab
- Erstellen von Übersicht-Files
- Grundlagen.
- Realisierung in Matlab
- Erstellen von Statistik-Files
- Grundlagen.
- Realisierung in Matlab
- Durchführen der Auswertung
- Integration in den RSS mittels eines GUI
- Grundlagen
- Realisierung mit GUIDE
- Aufbereiten der Ausgabe-Dateien
- Analyse der Fehlergenauigkeit
- Allgemeines
- Überprüfen der Sichtbarkeits-Zeiträume
- Überprüfen der Okkultationszeiträume
- Positionsgenauigkeit des Aufpunkts.
- Zusammenfassung
- Zusammenfassung und Ausblick
- Literaturverzeichnis
- Anhang
- Groundstation_Data
- Struktur des Okkulationsmoduls unter Simulink
- occ_raw.m.
- occ_raw_work.m
- occrequest.m
- occorb.m
- visevent.m
- occ_stat.m
- auswertung.m
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Operationsplanung für Okkultationsexperimente im Rahmen der MarsExpress-Mission. Ziel ist es, ein Modul für den Radio-Science-Simulator (RSS) zu entwickeln, das die Planung und Durchführung dieser Experimente ermöglicht.
- Die Technik der Radio-Science
- Der Aufbau und die Funktionsweise des RSS
- Die Modellierung von Okkultationsexperimenten
- Die Berücksichtigung der Lichtlaufzeit
- Die Integration des Okkultationsmoduls in den RSS
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 4 behandelt die Technik der Radio-Science und beschreibt die verschiedenen Arten von RS-Experimenten, darunter Okkultationsexperimente.
- Kapitel 5 stellt den RSS vor und beschreibt seine verschiedenen Module, einschließlich des Okkultations-Moduls.
- Kapitel 6 dokumentiert den bisherigen Stand des Okkultations-Moduls und erläutert seine Funktionen.
- Kapitel 7 beschreibt die Erweiterungen und Verbesserungen, die am Okkultations-Modul vorgenommen wurden, einschließlich der Integration von Bodenstationen und der Berücksichtigung der Lichtlaufzeit.
- Kapitel 8 analysiert die Fehlergenauigkeit des entwickelten Okkultations-Moduls.
Schlüsselwörter
Okkultationsexperimente, MarsExpress-Mission, Radio-Science-Simulator (RSS), Okkultations-Modul, Lichtlaufzeit, Bodenstationen, Fehlergenauigkeit, Operationsplanung.
- Quote paper
- Dipl-Ing LRT Alexander Höhn (Author), 2002, Operationsplanung für Okkultationsexperimente im Rahmen der MarsExpress-Mission, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/66379
