Raumfahrtelektronik

Verfügbarkeit, Flight Heritage

Dokumentation

”Community”

Programmiersprache & -umgebung

Schnittstellen (elektrisch, Kommunikation)

Störfestigkeit

Taktung, “Echtzeitfähigkeit”

Peripherie (vielfältig, integriert, standarisiert)

Bitbreite

Speicher

Verlustleistung

Debuginterface

Kosten

Festhalten + Lesen (gegebenfalls Schreiben) von Informationen?

I²C = Inter-Integrated Circuit = Datenbus

Master - Slave Bus

--> Master spricht, Slave reagiert darauf

Adressraum 7 Bit

--> 8. Bit entscheidet über Lesen oder schreiben

--> 128 Adressen, davon 16 für Sonderzwecke = 112 freie Adressen

2 Leitungen:

SDA - Serial Data --> Datenübertragung

SCL - Serial Clock --> Takt-Impulse

Vorteile:

Benötigt nur 2 I/O Pins und einfache Software

--> verbraucht wenig Platz auf Leiterplatte

Fehler sind Abweichungen der angezeigten Messung von dem realen Wert, der durch das Messgerät verursacht wird.

Fehler durch Innenwiderstand des Messgerätes

Auflösung - kleinste Änderung der Messgröße, die an der Anzeige noch feststellbar ist

Empfindlichkeit - kleinste Änderung des Messsignals, die gemessen werden kann

Genauigkeit -  Abweichung in Prozent vom Messwert plus

    Abweichung in Prozent vom Messbereichsendwert

Entstehung von Thermospannungen? (Abhängig von Materialkombination und Temperaturen entlang des Messkreises)

Magnetische Interferenzen? Lösung --> Verdrillen von Leitungen

Überspannung --> Überspannungsschutz

Eingangsimpedanz = unendlich

Ausgangsimpedanz = 0

Leerlaufverstärkung = unendlich

Phasenverschiebung = 0

Ausgangsrauschen = 0

Anstiegsrate der Anstiegsspannung = unendlich

Spannungen dürfen beliebig groß sein

Gleichtaktbereich des Eingangssignals = unendlich

Gleichtaktunterdrückung = unendlich

Kennwerte sind temperatur- und Spannungsunabhängig

Eingangsimpedanz = endlich

Ausgangsimpedanz > 0

Leerlaufverstärkung = endlich

Phasenverschiebung != 0

Offsetspannung > 0

Nichtinvertierende Verstärker

Invertierender Verstärker

Spannungsfolger

Subtrahierer

Integrierer

Differenzierer

Logarithmierer

Exponentialverstärker

Hochpass - Senkt Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz ab um 6dB pro Oktave

Tiefpass - Senkt Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz ab um 6dB pro Oktave

Sie können entweder Aktiv oder Passiv realisiert werden

Aktiv durch die verwendung von OPV's

Unter elektromagnetischer Verträglichkeit versteht man die Eigenschaft

einer Anlage, eines Gerätes, einer Baugruppe oder Stufe, in der

vorgegebenen elektromagnetischen Umgebung definitionsgemäß zu

arbeiten und dabei auch die Umgebung nicht unzulässig zu stören.

Durch Verkürzen der Länge der störenden und gestörten

Leitungen.

Durch großen Abstand zwischen den sich störenden Leitungen.

Durch Schirmung. Es können sowohl die störende als auch die

störungsgefährdete Leitung geschirmt werden.

Indem die störenden und störungsgefährdeten Leitungen nicht

parallel geführt werden.

NASA Technical Standards Program (NTSP)

United States Military Standards MIL-Standards

JAXA Safety and Mission Assurance Department (JCTD/JMR/JERG)

ESA Procedures, Specifications and Standards (PSS)

ECSS European Cooperation for Space Standardization

ESCC European Space Components Coordination

4 Hauptteile:

Project Management

Einheitlicher Ansatz für allgemeingültige

Themen der Management-Ebene

Augenmerk auf:

o Qualität

o Organisation

o Zeitlichen Ablauf & Optimierung

o Kosten Reduzierung

Product Assurance

Allgemeine Standards die für alle Raumfahrtprojekte

entscheidend sind

o Allgemeine Qualitätsicherung

o Sicherheit

o Zuverlässigkeit

Standards für spezielle Teilsysteme

o Materialien

o Elektronik

o Mechanik

o Software

o Prozesse

o Testprozeduren

Engineering

Reihe von Standards des Ingenieurwesens

Definition des Endproduktes

Überprüfung der kundenspezifischen Anforderungen

und Vorschriften

Fachstandards für Ingenieurwissenschaften

Software

Elektronik und Elektrik

Mechanik

Bodensegment

Sustainability

Reihe von Standards, welche die Nachhaltigkeit

für Ressourcen-Nutzung und den Schutz des

Planten definiern sowie beschreiben

Ebene 1 Grundsätze und Verfahrensweisen

Ebene 2 Anforderungen

--> ECSS Standarts ST

Ebene 3 Leitlinien

--> Handbooks HB, Technical Memorandum TM

Standards ST:

"Beschreibung was zu tun ist."

Anforderungen usw.

Handbooks HB:

"Beschreibung wie es umgesetzt werden kann"

--> Richtlinien und Erfahrungen, Orientierungshinweise

Technical Memorandum

Nicht der Norm entsprechende Dokumente mit nützlichen Informationen oder

Daten aus Erfahrungen von vorhergehenden Projekten und Tests.

„Noch unreife Niederschrift für einen Standard bzw. Handbook“

Auflistung von Bauteilen mit Zertifikaten, welche für die Nutzung in der Raumfahrt qualifiziert sind

Bedeutung: Parts sind bereits mit Zertifikaten versehen, was die Qualifizierung des Bauteils erheblich vereinfacht.

Phase 0

Missionsanalyse

Mission Definition Review

Phase A

Feasibility

Preliminary Requirements Review

Phase B

Preliminary Definition

System Requirements Review

Preliminary Design Review

Phase C

Detailed Definition

Critical Design Review

Release of Final Design

Phase D

Qualification and Production

Qualification Review

Acceptance Review

Zertifizierung

Phase E

Utilisation

Flight Readiness Review

Phase F

Disposal

Test (T)

Bevorzugte Methode zur Verifikation, welche die im Betrieb herrschenden

Umweltbedingungen in Testständen nachstellt und zugehörige Messgrößen

aufgenommen werden.

Analysis (A)

Im Falle, das Verifikationstests zu teuer und intensiv, als auch physikalisch

unmöglich durchzuführen sind können/müssen mathematische

Modellierungen und Computer gestützte Simulationen angewendet werden.

Similarity Analysis

Anforderungen können direkt mit detaillierten Parametern von

vorhergehenden Projekten / Missionen verglichen werden und als

Verifikation dienen.

Inspection (I)

Verfahren, das die Einhaltung von festgelegten Konstruktionsmerkmalen,

Konstruktionszeichnungen, physikalischen Eigenschaften und

Verarbeitungsstandards bestimmt.

Review of Design (RoD)

Verfahren zur eindeutigen Überprüfung des Prozesses bezüglich der

entworfenen Design-Forderungen und das an dem angewendeten Design

keine weiteren Analysen oder Prüfungen erforderlich sind.

Wissenstransfer

Sicherheits- und Ausfallaspekte

Keine Reparatur oder Wartung im Orbit möglich (wenige Ausnahmen)

Große Finanzinvestitionen bei Raumfahrtmissionen