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Satellitenhersteller LeoStella – skalierbare und kosteneffiziente Mikrosatelliten mit Hilfe von m+p international für Schwing- und Schockprüfungen

Mikrosatellit auf Shaker
Der Mikrosatellit von LeoStella wird mit dem m+p VibControl Schwingregelsystem auf einem Shaker getestet. Für maximale Sicherheit werden zu große Schwingungsamplituden durch Vektor-Notching identifiziert und vermieden. | Fotoquelle: LeoStella

LeoStella in Seattle/USA revolutioniert die Entwicklung und Herstellung kleiner Satelliten (Mikrosatelliten). Mit einem starken Fokus auf skalierbare und kosteneffiziente Produktions­prozesse für Kleinsatelliten ermöglicht LeoStella die Entwicklung neuer Dienstleistungen und Produkte, die auf die Bereitstellung einer Vielzahl von Daten durch Satelliten im Erdorbit angewiesen sind.

Sichere Satellitentests mit Force Limited Vibration Testing (FLVT)

LeoStella überprüft, ob die Satelliten den Belastungen eines Raketenstarts und des Betriebs standhalten. Dazu wird die sinus- und rauschförmige Anregung von der m+p VibControl Schwingregelsoftware erzeugt und über die m+p VibRunner Datenerfassungshardware in den Shaker eingespeist. Die Messung der Beschleunigung und Kräfte durch Sensoren und die Überwachung durch m+p VibControl schließt den Regelkreis und ermöglicht eine genaue, schnelle und sichere Regelung der gewünschten Schwingungsamplitude. Die Definition der Tests ist leicht verständlich und für effiziente Programmierung flexibel anpassbar.
  
Um höchsten Sicherheitsanforderungen zu genügen, nutzt LeoStella die Vector Notching Option von m+p VibControl. Notching ermöglicht das gezielte Anpassen der Anregungsamplitude in Abhängigkeit der auftretenden Schwingungen des Satelliten. So wird beispielsweise gezielt bei Resonanzen die Anregung vollautomatisch reduziert, um Beschädigungen zu vermeiden.  

m+p VibControl macht externe, analoge und fehleranfällige Summation von Sensorsignalen bei 3D-Schwingungstests unnötig! Die Vector Notching Option übernimmt die Schwingungsüberwachung in alle Raumrichtungen und bietet so maximale Sicherheit gegen Übertestung und das sofortige Erkennen von Sensorausfällen.  

Flexible Messhardware für das Testlabor

m+p international Datenerfassungshardware ist maßgeschneidert auf die Anforderungen von Tests an Mikrosatelliten wie bei LeoStella: Das System besteht aus drei m+p VibRunner Datenerfassungssystemen, die miteinander über die Clock in/Clock out-Schaltung synchronisiert sind und insgesamt 56 Eingangskanäle und zwei Ausgangskanäle zur Verfügung stellen. Durch die modulare Bauweise der m+p Datenerfassungshardware sind nahezu beliebige Kombinationen der Anzahl von Aus- und Eingangskanälen realisierbar – bis zu mehreren tausend Kanälen. Die genaue und immer zuverlässige Messleistung wird von der Kanalanzahl natürlich nicht beeinflusst!  

Umfangreiche Schockprüfung von Satelliten

LeoStella nutzt ebenfalls die in m+p VibControl integrierten Module zur Schockprüfung. Vom Start einer Rakete bis zum Aussetzen des Satelliten treten eine Vielzahl von kurzen Belastungen mit sehr hohen Beschleunigungs­amplituden auf (bis zu 200.000 g). m+p VibControl bildet die Schocks im Testlabor exakt nach. Unser Kunde LeoStella kann bereits in der frühen Entwicklungsphase das Design der Satelliten auf die Belastungen während des Raketenstarts optimieren und so Beschädigungen zu vermeiden.

m+p VibControl bietet vielfältige Möglichkeiten, Zeitdaten von Schocks aufzunehmen und weiterzuverarbeiten. Mit Transient Capture werden beliebige Schocks erfasst. Diese können entweder direkt mit m+p VibControl zur Regelung eines Shakers genutzt oder zu einem Shock Response Spectrum (SRS) umgewandelt werden. Besonders bei starken Schocks ist das Shock Response Spectrum ein etabliertes Verfahren, diese an die maximale Leistung des Shakers anzupassen und so einen Test durchführbar zu machen.

Das Zusammenspiel von m+p VibControl Schwingregelsoftware und m+p VibRunner oder m+p VibPilot Datenerfassungshardware ermöglicht maximale Flexibilität und effiziente Testdefiniton und -durchführung.

Die Trennung von Stufen oder Verkleidungen erfolgt mit Hilfe kleiner Explosivladungen. Die dadurch entstehenden Schockwellen werden als Pyroschock bezeichnet. | Fotoquelle: ESA - Pierre Carril

Ein typisches Shock Response Spectrum (SRS) mit hohen Beschleunigungsamplituden über einen breiten Frequenzbereich.
Fotoquelle: NASA-STD-7003A

Maximale Datenkontrolle durch Throughput

Mit der m+p VibControl Throughput Option kann LeoStella alle Messaufgaben mit einem einzigen System einfach durchführen. Alle erfassten Zeitdaten werden direkt auf die Festplatte des PCs gespeichert und weiterverarbeitet. Diese Lösung macht ein separates Datenerfassungssystem überflüssig.  

Durch das einheitliche Dateiformat können Sie alle m+p Softwareprodukte zur Datenauswertung nutzen. Lassen Sie sich beispielsweise mit dem m+p Analyzer die Betriebsschwingformen (ODS) in einer Animation darstellen und berechnen Sie die strukturdynamischen Übertragungsfunktionen! Mit m+p VibControl können Sie zusätzlich Ihre Daten in universell verwendbare Datenformate exportieren.

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