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Institut f. Luft- u. Raumfahrt: REPIN

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TU Berlin

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REPIN

REPIN –  Characteristics and Spectrum Requirements of Pico- and Nanosatellite Systems
Characteristics and spectrum requirements of pico- and nanosatellite systems
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Im Projekt REPIN wird die Charakteristik und Kommunikationstechnik von Pico- und Nanosatelliten untersucht. Das Ziel des Projekts ist es, die spektralen Eigenschaften solcher Kleinstsatelliten zu untersuchen und eine allgemeine Definition  für diese Satellitenklasse zu finden. Diese soll in Form von Vorschlägen bei der Internationalen Fernmeldeunion (ITU-R) eingereicht und deren Aufnahme in die ITU-R Regulatorien in Gremienarbeit begleitet werden.

Lupe

In Zukunft werden viele kleinere und leichtere Satelliten mit der Masse kleiner als 20 kg im erdnahen Orbit global Messdaten mit höherer Frequenz und höherer Genauigkeit erfassen, als dies mit heutigen monolithischen Systemen möglich ist. Anwendungen, für die neuartige Lösungen geschaffen werden und die potentiell von der Miniaturisierung in der Raumfahrt profitieren können, sind Verkehrsüberwachung, Umwelt- und Klimaforschung, Tiefraumerkundung, Lageerfassung im Katastrophenfall, On-Orbit Servicing und planetare Robotik.

Vor allem im Bereich der universitären Forschung sind Kleinstsatelliten weit verbreitet. Angesichts der steigenden Anzahl jährlich startender Kleinstsatelliten zeichnet sich ein immer größerer Bedarf bei ihrer Frequenzkoordinierung ab. Damit die regulatorischen Maßnahmen effektiver gestaltet werden können, fehlen noch speziell für diese Satellitenklasse ausgearbeitete, internationale Standards, was auch von der ITU-R erkannt und in Form einer Resolution festgehalten worden ist.

Modelldarstellung von Picosatelliten
Lupe

Die Sonderstellung beruht auf spezifischen Merkmalen der Kleinstsatelliten. Zum einen sind die Orbitparameter vor dem Start meist unbekannt bzw. es gibt keine Möglichkeit, diese nach dem Start aktiv anzupassen. Kleinstsatelliten werden als ”Secondary payload” – auch ”Piggy-back” genannt – gestartet. Die Unbestimmtheit der Ausstoßrichtung (u.a. Höhe, Richtung) führt in der Regel zu nicht festlegbaren Orbitparametern im Vergleich zu den primären Nutzlasten. Aus diesem Grund muss geprüft werden, ob die aktuell geltenden regulatorischen Rahmenbedingungen für Kleinstsatelliten nicht überzogen sind.

Zum anderen werden die Kleinstsatelliten für eine relativ kurze Lebenszeit im Orbit von nur 2 bis 3 Jahren ausgelegt und durch verglichen mit größeren Satelliten sehr kurze Entwicklungszeiträume charakterisiert. Die Tatsache, dass die gesamte Missionszeit teilweise eine Größenordnung kürzer ist als bei größeren Satelliten steht zurzeit im Widerspruch mit der Dauer und dem Aufwand der dem Start vorausgehenden regulatorischen Maßnahmen.

Im Projekt REPIN werden deshalb spektrale Anforderungen für Kleinstsatelliten ausgearbeitet und dokumentiert. Hierbei werden aktuelle Aktivitäten auf diesem Feld recherchiert und künftige Trends im Austausch mit der Community formuliert. Die so ausgearbeitete gemeinsame Position der deutschen Kleinstsatellitengemeinschaft wird auf der internationalen Ebene in ITU-Gremien vertreten.

Im Rahmen dieses Projekts wurde eine umfassende Datenbank aller bekannten Kleinstsatellitenprojekte geschaffen. Diese Datenbank ist unter 'Small Satellite Database' frei verfügbar

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Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß
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