Entwurf und Implementierung von Softwarekomponenten für ein multi-missionsfähiges, verteiltes Bodensegment zur Datenvermittlung zwischen Boden- und Raumsegment und zur Kontrolle und Überwachung des Raumsegmentes

Abstract

In dieser Arbeit gibt es um das konzipieren und implementieren eines verteilten Bodensegments für das Satellitenprojekt AISat/Clavis-1. Das Konzept an Sich beinhaltet den Flightplanner, das Programm zur Kommandierung des Satelliten im Raumsegment, den Housekeeper, das Programm zum sammeln von Telemetrie innerhalb des Satelliten, verteilte Bodenstationen überall auf der Welt zum Empfangen und Senden dieser Informationen, einen Knotenserver als Verbindungsstück zwischen Bodenstationen und Benutzern, eine Datenbank zum Archivieren von Telemetrie und zur Verfügung stellen von missionsrelevanten Daten, sowie eine Benutzeroberfläche, die auf einen bestimmten Ort beschränkt ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ein Simulationsprogramm für die genannten Satellitenfunktionen, sowie ein Teil des Telemetrie-Telekommando-Servers und die Benutzeroberfläche in Form einer Internetseite implementiert. Das Simulationsprogramm unterscheidet sich von der Implementierung relativ stark von der der entsprechenden Funktionen im Satelliten, da sie darauf ausgelegt ist als Basis für Testläufe zu dienen und keine echte Kontrolle zu haben. Der Server wurde zu einem großen Teil bereits im Rahmen eines Studentenprojektes implementiert, musste aber an vielen Stellen noch erweitert werden. Die Benutzeroberfläche hat den größten Anteil an Implementierungsarbeit in dieser Arbeit, aber dadurch dass sie als Internetseite konzipiert wurde, wird sie der Anforderung eines verteilten Bodensegments gerecht. Nicht in dieser Arbeit implementiert, dafür in nahezu jedem Bereich genutzt, wird die Datenbank. Sie bietet die Möglichkeit der Sicherung von Daten wie z.B. Benutzerdaten oder Telemetrie. Außerdem kann sie Informationen zur Verfügung stellen, die für eine generische Bauweise von Server und Oberfläche benutzt werden können. Zudem werden innerhalb der Arbeit zwei Protokolle betrachtet, die bei der Satellitenmission verwendet werden: Das standardisierte CCSDS und das wenig verbreitete CSP. Beide wurden jeweils zu unterschiedlichen Teilen verwendet um die Protokolle für Telemetrie und Telekommandos zu erstellen. Für das Verständnis des Implementierungsteils dieser Arbeit sollten grundlegende Programmierkenntnisse vorhanden sein, wie z.B. der Umgang mit Variablen und Operatoren, sowie mit Bedingungen und Schleifen.