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Satellitentechnik
TU Berlin: SS94 Prof. Renner
Das Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Berlin hat bisher mehrere kleine Satelliten konstruiert und betrieben.
Der Kurs "Satellitentechnik" gibt einen ersten Überblick, was hierfür notwendig ist.
- Bahnmechanik(519.1KB)
- Ellipsengleichungen
- Perigäum
- Apogäum
- Große Halbachse
- Exzentrizität
- Wahre Anomalie
- Umlaufzeit
- Binetsche Gleichung
- Hillsche Gleichungen
- Radiales Manöver
- 2 tangentiale Manöver
- Bahnbeschreibung
- γ Frühlingspunkt
- i Inklination
- Ω Länge des aufsteigenden Knotens
- ω Winkelabstand des Pärigäums
- φ Wahre Anomalie
- a Halbachse
- ε Exzentrizität
- Bahnstörungen
- Abplattung der Erde (Ω, ω)
- Triaxialität (a)
- Gravitation (i)
- Sonnendruck (ε)
- Restatmosphäre (a)
- Entfernungen(126.2KB)
- Erdradius: 6378 km
- Troposphäre= wetterwirksame Schicht: 0-12 km
- Stratosphäre: 12-50 m
- Mesosphäre: 50-85 km
- Ionosphäre: 85-400 km
- Nahbereich: 500 km
- TUB-SAT A: 780 km
- TUB-SAT B: 1200 km
- van Allen-Gürtel (Protonen): 4000 km
- van Allen-Gürtel (Elektronen): 10.000-18.000 km
- Geostationäre Umlaufbahn: 36.000 km
- ca. Ende des Magnetmantels: 50.000 km
- Mond ~ 60 Erdradien: 380.000 km
- Sonne ~ 8.3 Lichtminuten: 149.600.000 km
- Energieversorgung(441.1KB)
- Solarzellen
- Aufbau einer Solarzelle
- Diodenkennlinie
- Solarzellenkennlinie
- Batterien
5% des Tages kein Strom (72 Minuten im Geo). Deshalb 8% mehr Strom im Rest des Tages.
- Funk(244.3KB)
- Frequenzen
- 30 MHz, 10 m: CB-Funk, Kurzwelle
- 150 MHz, 2 m: UKW, Telemetrie (137,148), VHF
- 450 MHz, 70 cm: UHF
- 1,5 GHz, 20cm: L, GPS
- 2,5 GHz, 10-15 cm: S
- 4/6 GHz: C, 4 runter, 6 rauf
- 11/14 GHz: KV, Fernsehen
- 20-30 GHz: Ka
- Durchlässigkeit der Athmosphäre
- Empfangsleistung
- Signal-Rauschverhältnis
- Modulationsverfahren
- Frequenz: FSK (Frequency Shift key): analog: Optimum aus Bandbreite und Datensicherheit
- Amplitude: CK (Carnier Key): historisch
- Phase: PSK (Phased Shift key): hohe Übertragungssicherheit
- Sendekette
- Nachrichtensender
- Computer
- Pulsecode
- Modulator
- Frequenzumsetzer
- Leistungsverstärker
- Antenne
- Thermalkontrolle(255.3KB)
- Thermisches Gleichgewicht
- absorbierte Strahlungsleistung
- emittierte Strahlungsleistung
- Wärmeaufnahme
- Solar
- Albedo
- Eigenstrahlung
- Dispersion
- Wärmeabgabe
- Wärmeübertragung
- Konvektion
- Wärmeleitung
- Wärmestrahlung
- Temperaturregelung
- passiv: Coating (polieren, aufrauhen,...), Isolierung, Thermale Schilder,
Wärmeleitende Materialien, Oberflächengestaltung, Bimetellschuppen
- semipassiv: Phasenumwandlung, Heatpipes
- aktiv: Heizelemente, Louvers, Blenden, Kühlkreisläufe
- Temperaturbereiche
- Hydrazin: 9-40 °C
- ZweiStoff: 0-40 °C
- Batterie: -5 - 15 °C
- Sonnensensor: -20 - 70 °C
- Drallrad: 0 - 45 °C
- Antenne: -170 °C - +90 °C
- Erdsensor: -15 °C - 40 °C
- Receiver -15 °C - 40 °C
- Antriebe(20.5MB)
- Aufgabenbereich der Satellitenantriebssysteme
- Grundlagen
- Systematik und Bewertungsgrundlagen der Antriebssysteme
- Einteilung der Antriebssystem
- Triebwerks-spezifischer Impuls
- System-spezifischer Impuls
- Beschreibung der wichtigsten Antriebssysteme
- Kriterien zur Auswahl von Antriebssysteme
- Zuverlässigkeit(187.7KB)
- Ausfallrate
- Erfolgswahrscheinlichkeit
- Gesamtzuverlässigkeit
- Ausfallwahrscheinlichkeit
- Gesamtunzuverlässigkeit
- kalte Redundanz
- Prüfungsstoff(802.6KB)
Übungen
Literatur
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