Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Erstellen eines Moduls zur Berechnung von Planetenpositionen für einen software-basierten (Matlab/Simulink) Satelliten-Simulator.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Aufgabenstellung
- 3. Grundlagen
- 3.1 Grundlagen MATLAB
- 3.2 Grundlagen SIMULINK
- 3.3 Zielsetzung des KSS
- 3.4 Funktionsweise des KSS
- 4. Grundlagen der Berechnung
- 4.1 Koordinatensysteme
- 4.1.1 Allgemeines
- 4.1.2 Astronomische Koordinatensysteme
- 4.2 Der Julianische Tag
- 4.2.1 Allgemeines
- 4.2.2 Berechnen des Julianischen Tages
- 4.2.3 Das modifizierte Julianische Datum
- 4.3 Die VSOP87
- 4.3.1 Begriffsdefinitionen
- 4.3.2 Allgemeines
- 4.3.3 Berechnungen mit der VSOP87
- 4.3.4 Genauigkeit der VSOP87
- 4.4 Berechnen des Geschwindigkeitsvektors eines Planeten
- 4.4.1 Die Gibbs'sche Methode
- 5. Dokumentation der MATLAB-Programme
- 5.1 Allgemeines
- 5.2 Das SIMULINK – Modell
- 5.3 Erstellen der Datenfiles
- 5.4 Das Hauptprogramm ephem_f.m
- 5.5 Das Programm berechnungy_f.m
- 6. Vergleichsrechnung zur Bestimmung der Genauigkeit
- 6.1 Allgemeines
- 6.2 Genauigkeit der Position
- 6.2.1 Genauigkeitsberechnung Merkur
- 6.2.2 Genauigkeitsberechnung Venus
- 6.2.3 Genauigkeitsberechnung Erde
- 6.2.4 Genauigkeitsberechnung Mars
- 6.2.5 Genauigkeitsberechnung Jupiter
- 6.3 Genauigkeit der Geschwindigkeit
- 6.3.1 Genauigkeitsberechnung Merkur
- 6.3.2 Genauigkeitsberechnung Venus
- 6.3.3 Genauigkeitsberechnung Erde
- 6.3.4 Genauigkeitsberechnung Mars
- 6.3.5 Genauigkeitsberechnung Jupiter
- 7. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit zielt darauf ab, ein Ephemeridenmodul für den Kleinsatelliten-Simulator (KSS) zu entwickeln, um die Simulation von Missionen zu anderen Planeten zu ermöglichen. Das Modul soll präzise Positionsdaten der Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars und Jupiter liefern, die für die Planung von Radio-Sondierungs-Missionen (RS-Missionen) genutzt werden können.
- Entwicklung eines Ephemeridenmoduls für den KSS
- Berechnung von Positionsdaten für verschiedene Planeten
- Einsatz von MATLAB/SIMULINK für die Implementierung
- Optimierung der Genauigkeit und Rechengeschwindigkeit des Moduls
- Integration des Moduls in die KSS-Bibliothek für zukünftige Programmerweiterungen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Bedeutung der Planetenforschung mithilfe von Satelliten erläutert und die Erweiterung des KSS zu einem Radio-Sondierungs-Simulator (RSS) zum Ziel hat. Die Aufgabenstellung beschreibt die Notwendigkeit eines Ephemeridenmoduls für die Simulation von Missionen zu anderen Planeten und die Verbesserung der Möglichkeiten des KSS für die Planung von RS-Missionen.
Das dritte Kapitel befasst sich mit den Grundlagen des KSS, MATLAB und SIMULINK, wobei insbesondere die Funktionsweise des KSS und seine Einsatzmöglichkeiten für RS-Experimente im Vordergrund stehen. Das vierte Kapitel behandelt die Grundlagen der Berechnung, einschließlich Koordinatensysteme, der Julianischen Tage und die VSOP87-Planetentheorie, die für die präzise Berechnung von Planetenpositionen verwendet wird.
Das fünfte Kapitel widmet sich der Dokumentation der MATLAB-Programme, die für die Entwicklung des Ephemeridenmoduls verwendet werden, einschließlich des SIMULINK-Modells, der Datenfiles und der Hauptprogramme. Das sechste Kapitel präsentiert die Vergleichsrechnung zur Bestimmung der Genauigkeit des entwickelten Moduls, indem die errechneten Positions- und Geschwindigkeitsdaten mit Referenzdaten verglichen werden.
Das siebte Kapitel bietet eine Zusammenfassung der Ergebnisse und gibt einen Ausblick auf zukünftige Weiterentwicklungen des KSS/RSS.
Schlüsselwörter
Kleinsatelliten-Simulator, Radio-Sondierung, Planetenpositionen, Ephemeridenmodul, VSOP87, MATLAB, SIMULINK, Koordinatensysteme, Julianischer Tag, Genauigkeitsberechnung, RS-Missionen, KSS/RSS
- Quote paper
- Dipl-Ing LRT Alexander Höhn (Author), 2002, Erweiterung des Klein-Satelliten-Simulator (KSS) zur Planung von Radio Science Missionen - Erstellen eines Ephemeriden-Moduls für den Kleinsatelliten-Simulator (KSS), Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/66380
