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ALINA Moon Lander GNC - Architecture, Design and Test Results

Winter, Matthias und Krüger, Hans und Fari, Stefano und Redondo Gutierrez, Jose Luis und Razgus, Bronislovas und Woicke, Svenja und Seelbinder, David und Hervieu, Calum und van Camp, Adriaen und Magalhaes Oliveira, Willem und Solari, Marco und Wenzel, Andreas und Theil, Stephan und Maass, Bolko und Sagliano, Marco und Schlotterer, Markus und Trigo, Guilherme Fragoso und Heidecker, Ansgar und Schwarz, René und Bremer, Stefanie (2021) ALINA Moon Lander GNC - Architecture, Design and Test Results. 11th International ESA Conference on Guidance, Navigation & Control Systems, 2021-06-22 - 2021-06-25, Virtual.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Kurzfassung

This paper describes the architecture and design of the AOCS/GNC system developed for the ALINA Moon lander by DLR and PTS. Driving requirements are the need for complete autonomy during the landing phase, the required absolute landing accuracy of 500 m x 750 m and the touch down conditions (i.e. horizontal speed limit, vertical speed limit, yaw/pitch angle limits). The paper gives an overview about the overall mission and describes the actuator and the sensor configurations as well as the computer architecture. The AOCS modes are defined as well as the objectives, the initial, target and exit conditions and the actuator/sensor configuration for each mode. The paper expands on the 3-DoF system used to control the attitude/rate during the Cruise & Orbital Phase and the 6-DoF GNC system controlling the position/velocity (outer-loop) and attitude/rate (inner-loop) during the Descent and Landing Phase, utilizing a Crater Navigation (CNav) based navigation filter and an optional Hazard Detection and Avoidance (HDA) system. An overview about the redundancy concepts and general FDIR approach on AOCS level is given. The paper offers a high-level overview about the approaches and technologies used in all major algorithmic areas. Finally, Model in the Loop test results are presented, showing an expected landing accuracy of 20 meters and an HDA maneuver execution accuracy of about 10 meters.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/144031/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:ALINA Moon Lander GNC - Architecture, Design and Test Results
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Winter, MatthiasMatthias.Winter (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krüger, HansHans.Krueger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9729-8450NICHT SPEZIFIZIERT
Fari, StefanoStefano.Fari (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5595-6905NICHT SPEZIFIZIERT
Redondo Gutierrez, Jose LuisJose.RedondoGutierrez (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0037-2299NICHT SPEZIFIZIERT
Razgus, BronislovasBronislovas.Razgus (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Woicke, SvenjaSvenja.Woicke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0864-9977NICHT SPEZIFIZIERT
Seelbinder, Daviddavid.seelbinder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4080-3169NICHT SPEZIFIZIERT
Hervieu, CalumPlanetary Transportation Systems GmbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
van Camp, AdriaenPlanetary Transportation Systems GmbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Magalhaes Oliveira, WillemWillem.MagalhaesOliveira (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Solari, MarcoMarco.Solari (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wenzel, AndreasAndreas.Wenzel (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Theil, StephanStephan.Theil (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5346-8091NICHT SPEZIFIZIERT
Maass, Bolkobolko.maass (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2706-5432NICHT SPEZIFIZIERT
Sagliano, MarcoMarco.Sagliano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1026-0693NICHT SPEZIFIZIERT
Schlotterer, MarkusMarkus.Schlotterer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6565-3622NICHT SPEZIFIZIERT
Trigo, Guilherme FragosoGuilherme.Trigo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8173-9592NICHT SPEZIFIZIERT
Heidecker, AnsgarAnsgar.Heidecker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7483-9074NICHT SPEZIFIZIERT
Schwarz, Renérene.schwarz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8255-9451NICHT SPEZIFIZIERT
Bremer, StefanieStefanie.Bremer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8091-0121NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Juni 2021
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:GNC, Moon, Lunar, Lander, PTS, ALINA, AOCS, Crater Navigation
Veranstaltungstitel:11th International ESA Conference on Guidance, Navigation & Control Systems
Veranstaltungsort:Virtual
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 Juni 2021
Veranstaltungsende:25 Juni 2021
Veranstalter :ESA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Planetare Exploration, R - Exploration des Sonnensystems
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme
Hinterlegt von: Winter, Matthias
Hinterlegt am:11 Okt 2021 08:38
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:43

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