Raumfahrtmissionsplanung für den Erfolg Ihrer Mission
Die Komplexität von Missionsplanung und -umsetzung erfordert innovative Lösungen. Ansys bietet modernste Simulationssoftware, die erweiterte Modellierungs-, Analyse- und Schulungsfunktionen kombiniert. Unsere Software ermöglicht es Unternehmen, Flugbahnen zu erforschen, Umlaufbahnen zu bestimmen, die Leistung von Kommunikationssystemen zu analysieren, Kurskorrekturzyklen zu planen und Verbindungsanalysen durchzuführen.
Die treibende Kraft für größere Präzision in der Raumfahrtplanung
Moderne Raumfahrtmissionen erfordern ein neues Maß an Präzision bei der Planung, Leistungsanalyse und Optimierung in der Frühphase. Aus diesem Grund setzen die visionärsten Unternehmen der Luft- und Raumfahrt Software von Ansys ein, um ihre Missionen vertrauensvoll zu planen – bevor irgendetwas den Boden verlässt. Hier sind einige der Vorteile, die eine Simulation für Innovatoren bietet.
Minimieren Sie das Risiko vor dem Start
Erkennen Sie potenzielle Probleme frühzeitig, indem Sie Missionspläne im Vorfeld simulieren, um spätere kostspielige Überraschungen zu vermeiden.
Optimieren Sie Ihre gesamte Mission
Weltraummissionen sind bekanntermaßen eine Herausforderung. Modellieren Sie Einsatzumgebungen und die Beziehungen zwischen Ressourcen mit genauen, dynamischen, physikalische Gesetze emulierenden Simulationen, um Systementwürfe im Hinblick auf die von ihnen zu erfüllenden Aufgaben zu validieren.
Beurteilen Sie sicher die Durchführbarkeit
Modellieren Sie Ressourcen über mehrere Domänen hinweg – Land, See, Luft und Weltraum – zur Analyse der Systemleistung und Integration in dem Portfolio von Ansys an multiphysikalischen Tools und Solvern, um eine unübertroffene End-to-End-Modellierung und Simulation zu erzielen.
Reagieren Sie in Echtzeit
Unterstützung der frühen Phase des Missionsentwurfs und der Missionsplanung durch simulierte Messungen und Vorwegnahme der betrieblichen Anforderungen im Orbit, um die Flugsicherheit zu gewährleisten.
Holen Sie sich die neuesten Informationen von Ansys Space
Erhalten Sie Benachrichtigungen, wenn neue Artikel, Fallstudien und Ressourcen von Ansys veröffentlicht werden.
Bewältigung der Herausforderungen bei der Planung von Raumfahrtmissionen
Der Planungsprozess umfasst Missionsplanung, Simulation der Umlaufbahn, Verfolgung von Raumfahrzeugen in der Umlaufbahn, Integration der Flugdynamik, Unterstützung von Mond- und Mars-Landungen, Geolokalisierung von Bodenemittern und Vorbereitung von Anwendungen für die Bereitstellung in der Cloud.
Starten Sie Ihr Digital Mission Engineering mit Ansys STK
Ihr Digital Mission Engineering beginnt mit dem Ansys Systems Tool Kit (STK), unserem Vorzeigeprodukt, das die digitale Welt für Plattform- und Subsystemmodelle bietet, die simuliert und analysiert werden können. Mit STK können Techniker, Operatoren und Analysten Modellierungs- und Simulationsarbeiten über alle Phasen des Lebenszyklus von Konstruktionsprodukten hinweg miteinander verknüpfen.
ODTK: Im Betrieb bewährte Lösung zur Bestimmung der Umlaufbahn (Operationally Proven Orbit Determination Solution = ODTK)
ODTK bietet präzise Einschätzungen der Umlaufbahn während des gesamten Lebenszyklus der Mission, vom Entwurf bis zum Betrieb. Sie ermöglicht kostengünstige Nachverfolgungssimulationen, angepasste Berichte und Visualisierungen. Mit erweiterten Filter- und Automatisierungsfunktionen verbessert ODTK die Arbeitsabläufe und Integration in größere Systeme, um sicherzustellen, dass die Missionsanforderungen erfüllt werden.
Digital Engineering für Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung
Ein missionsorientierter, vernetzter digitaler Thread-Ansatz ist das Herzstück jeder Ansys-Lösung für die Luft- und Raumfahrt sowie die Verteidigungsindustrie.
Produkte und Produktreihen von Ansys für die Raumfahrtplanung
Planen Sie intelligentere Missionen mit Tools, die Bahnen simulieren, das Tracking optimieren und die Planung mit dem Echtzeitbetrieb verbinden – und das alles in einem optimierten Workflow.
Ansys Digital Mission Engineering (DME)
Vereinen Sie Konstruktion und Betrieb in einem Arbeitsablauf. Integrieren Sie Echtzeitdaten, simulieren Sie die Auswirkungen von Einsätzen und sorgen Sie dafür, dass Technik- und Betriebsteams von Anfang bis Ende aufeinander abgestimmt sind.
Ansys Orbit Determination Tool Kit (ODTK)
ODTK hilft Ihnen dabei, die Genauigkeit der Mission aufrechtzuerhalten, indem Sie reale Tracking-Daten verarbeiten, Position und Geschwindigkeit von Raumfahrzeugen schätzen, Unsicherheiten analysieren und Tracking-Strategien optimieren.
Entwerfen und simulieren Sie Weltraummissionen in einer physikalische Gesetze emulierenden 3D-Umgebung. Planen Sie komplexe Flugbahnen, modellieren Sie Konstellationen, analysieren Sie die Abdeckung und bewerten Sie Zielkonflikte in Echtzeit.
Beschleunigen Sie die Missionsanalyse mit KI-basierten Tools. Automatisieren Sie die ODTK-Ergebnisbewertungen, prognostizieren Sie Ergebnisse schneller und minimieren Sie die Zeit für manuelle Optimierung und Analyse.
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Optimieren Sie das Missionsziel Ihres Raumfahrzeugs
Um den höchsten ROI für eine Satellitenmission zu erzielen, ist eine präzise Planung und Ressourcenoptimierung erforderlich.
Unsere Lösungen
Integrierte Optimierungsroutinen
Der STK-Astrogator nutzt SNOPT (Sparse Nonlinear OPTimizer) und IPOPT (Interior Point OPTimizer) zur Optimierung von Umlaufbahnparametern.
Planung für das Unbekannte
Innovationen müssen die zentralen Herausforderungen bei der Entwicklung von Raumfahrzeugen bewältigen. Diese müssen den Start überstehen, widrigen Weltraumumgebungen standhalten und im Weltraum erfolgreich sein.
Navigieren von Risiken und Resilienz
Der Weltraum ist überfüllt, umkämpft und voller Risiken. Die Vermeidung von Kollisionen, die Gewährleistung von Betriebszeiten und die Maximierung der Leistung unter Druck sind von entscheidender Bedeutung.
Hauptvorteile
Senken Sie den Kraftstoffverbrauch
Konzentrieren Sie sich auf eine effiziente Flugbahnentwicklung, um die Lebensdauer der Mission zu verlängern und die betriebliche Nutzlast zu erhöhen.
Verbessern Sie die Effizienz
Automatisieren Sie die Prozesse zur Optimierung der Flugbahn für eine effektivere Missionsplanung.
Bewerten Sie Kompromisse
Seien Sie in der Lage, konkurrierende Einschränkungen schneller auszuwerten, um fundierte Entscheidungen zu gewährleisten.
Dynamische Planung
Entwickeln Sie anpassungsfähige Missionsstrategien, um auf neue Bedingungen und Ziele zu reagieren.
Steigern Sie Ihre Wachsamkeit
Verwenden Sie die erweiterte visuelle Darstellung der Flugbahn, um eine eindeutige Situation zu gewährleisten.
Missions- und Flugbahnplanung
Effiziente Entwicklung, Optimierung und Validierung sofort umsetzbarer Flugbahnen bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten, schnelle Manöverplanung, Analyse der Auswirkungen auf Subsysteme und Unterstützung von Missionen in VLEO-, GEO-, Mond-/Cislunar-Umlaufbahnen sowie im tiefen Weltraum.
Unsere Lösungen
Segmentierte Flugbahnplanung
Ansys STK/Astrogator® ermöglicht einen flexiblen Entwicklungsprozess für verschiedene Missionen.
Manöverbewertung
Bewerten Sie die Strategien für das Manövrieren und den Schub im Hinblick auf die Durchführbarkeit der Mission.
Erweiterte Suche und Optimierung
Verwenden Sie Suchprofile, Differentialkorrektoren und leistungsstarke Optimierer wie SNOPT und IPOPT.
High-Fidelity Force Modeling
Verwenden Sie anpassbare Kraftmodelle, um missionsspezifische Störungen und Umgebungsfaktoren zu berücksichtigen.
An die Mission angepasste Komponenten
Definieren Sie Motormodelle, Propagatoren, Eigenschaften des Kraftstofftanks, Anhaltebedingungen und andere wichtige Parameter.
Hauptvorteile
Automatisieren Sie die Flugbahnentwicklung
Automatisieren Sie die Flugbahnentwicklung und reduzieren Sie manuelle Berechnungen sowie Iterationszeiten für eine schnellere Missionsplanung.
Verbessern Sie die Effizienz
Führen Sie effizientere Handelsstudien durch, indem Sie mithilfe integrierter Optimierungstools mehrere Missionsszenarien schnell auswerten.
Bewerten Sie Kompromisse bei der Antriebsleistung
Bewerten Sie Antriebs-, Delta-V- und Manöverbedingungen frühzeitig im Konstruktionsprozess für eine verbesserte Machbarkeitsanalyse.
Dynamische Planung
Verringern Sie das Betriebsrisiko, indem Sie komplexe Flugbahnen simulieren, um den Erfolg der Mission vor der Durchführung sicherzustellen.
Nahtlose Integration
Nahtlose Integration mit externen Analysetools für einen umfassenderen Workflow bei der Missionsplanung.
Wartung in der Umlaufbahn
Satelliten erfordern aufgrund von Störkräften wie Widerstand und Sonneneinstrahlung häufige Manöver für eine Wartung in der Umlaufbahn. Dies erfordert strategische Planung für optimales Timing und optimale Ausführung, um die Betriebslebensdauer zu verlängern.
Unsere Lösungen
Automatisierte Manöverplanung
Bestimmen und führen Sie Manöver zur Kurskorrektur auf Basis definierter Anforderungen aus.
Flexible Manöverausführung
Geben Sie Manöver manuell ein oder lösen Sie sie automatisch aus, wenn die Bedingungen erfüllt sind.
Flexible Umlaufbahn-Wartungsstrategien
Benutzer*innen erstellen die Strategie, die ihren Betriebs- und Hardwareanforderungen am ehesten entspricht.
Hauptvorteile
Konditioniertes Manövrieren
Lösen Sie Manöver zur Kurskorrektur unter vordefinierten Bedingungen aus, um die gewünschten Umlaufbahnbedingungen aufrechtzuerhalten oder tun Sie dies bei besonderen Ereignissen wie der Kollisionsvermeidung.
Verbesserte Visualisierung
Detaillierte Berichte, Diagramme und Visualisierung wichtiger Kennzahlen wie Kraftstoffverbrauch, ΔV-Budget und Wartungsleistung im Orbit.
Überwachung des Orbits
Der Orbit nach dem Manöver kann in regelmäßigen STK-Analysen verwendet werden, um Konjunktionen, Kommunikationsleistung oder Zugriffszeiten zu überprüfen.
Konstellation-Orbit-Management
Satelliten erfordern aufgrund von Störkräften wie Widerstand und Sonneneinstrahlung häufige Manöver für eine Wartung in der Umlaufbahn. Dies erfordert strategische Planung für optimales Timing und optimale Ausführung, um die Betriebslebensdauer zu verlängern.
Unsere Lösungen
Effiziente Konstellationsmodellierung
Satellite Collection Object kann riesige Konstellationen effizient modellieren.
Der Zugang zum Astrogator kann für ein individuelles Management der Satellitenumlaufbahn genutzt werden.
Hauptvorteile
All-in-One-Konstellationsmanagement
Effizientes Konstellationsmanagement – von der Wartung des Orbits über die Bewertung des Kollisionsrisikos bis hin zur Sensor- und Interferenzanalyse – alles in einem Tool.
Verbessern Sie die Analyse
Ermöglichen Sie zusätzliche Analysen, wie z. B. automatische Kurskorrektur, Driftkorrektur und Planung von Kollisionsvermeidung.
Verfügbarkeitsplanung
Die Möglichkeit zur Durchführung von Handelsstudien und Notfallplanung für den Fall unerwarteter Ereignisse.
Zustandsschätzung von Raumsonden anhand der Tracking-Daten
Eine genaue Kenntnis der Satellitenposition ist für die Analyse vergangener Daten und die Planung künftiger Missionen von entscheidender Bedeutung. Es ist aufgrund von Rauschen, Fehlern und Fehlannahmen schwierig, den Status anhand von Tracking-Daten abzuschätzen.
Unsere Lösungen
Umfassende Datenverarbeitung zwecks Tracking
ODTK verarbeitet zahlreiche Tracking-Datentypen von Boden- und weltraumbasierten Trackern.
Methoden zur Schätzung des Ausgangszustands
Initialisierung des Filters mit den Verfahren Initial Orbit Determination (IOD) und Least Squares (kleinste Quadrate).
Fortschrittliche Filtertechniken
Verwendet mehrere Filtertypen mit einem angepassten Glättungsfilter für eine optimale Datenverarbeitung.
In allen Umlaufbahnszenarien bewährt
Erfolgreich für Planung und Operationen von VLEO bis GEO, cislunare, Mond- und interplanetare Flugbahnen verwendet.
Hauptvorteile
Genaue Schätzungen
Erhalten Sie genaue Schätzungen von Umlaufbahnen mit realistischer Kovarianz und zahlreichen Unsicherheitsparametern, einschließlich Messverzerrungen, atmosphärischer Dichte und Sonnenstrahlungsdruck.
Tracking-Fähigkeit
Ermöglichen Sie die Verarbeitung von Tracking-Daten während des Manövrierens mit Funktionen zur Manöverschätzung und Feinjustierung.
Umfassende Berichterstellung
Umfassende Berichts- und Diagrammbibliothek für detaillierte Analysen.
Automatisierte Arbeitsabläufe
Kann für betriebliche Arbeitsabläufe und Handelsstudien automatisiert werden.
Kalibrierung des Satelliten- und Trackingsystems
Kalibrieren und warten Sie Sensoren und Software für präzise Tracking-Messungen. Führen Sie eine regelmäßige Neukalibrierung durch, um Drift und Rauschen zu beheben und Ressourcen zu optimieren, um Rechenleistung, Personal und Betriebszeit während der Kalibrierung effizient zu verwalten.
Unsere Lösungen
Verarbeitung von Messdaten
Stochastische Parameter von Tracking-Stationen durch Verarbeitung von Messdaten schätzen.
Kalibrierungsgenauigkeit verfeinern
Stellen Sie einen Vergleich mit einer präzisen Referenz-Ephemeride an (falls verfügbar), um die Kalibrierungsgenauigkeit zu verbessern.
Isolieren Sie Stationseigenschaften
Verwenden Sie gut charakterisierte Objekte wie GPS- oder ILRS-Satelliten, um die Eigenschaften der Tracking-Station zu isolieren und zu optimieren.
Verbessern Sie die Effizienz
Kombinieren Sie Daten von mehreren Satelliten, um die Effizienz zu verbessern.
Hauptvorteile
Genaue Schätzungen
Verbessern Sie die Messgenauigkeit, indem Sie Verzerrungen beseitigen und Sensormodelle verfeinern.
Optimierte Betriebseffizienz
Optimieren Sie die Betriebseffizienz durch Reduzierung des Aufwands für die Neukalibrierung.
Hochpräzise Verarbeitung
Nutzen Sie die hochpräzise Verarbeitung mit einem hochmodernen sequenziellen Filter und einem abgestimmten Glättungsfilter.
Langfristige Zuverlässigkeit
Ermöglichen Sie langfristige Zuverlässigkeit durch kontinuierliche Feinabstimmung der Sensorparameter auf Grundlage realer Daten.
Zeitplan für Nutzlast und Bodenstation
Ein effektives Aufgabenmanagement ist für Satellitenmissionen von entscheidender Bedeutung, indem Aufgaben mit hoher Priorität und Aufgaben mit niedrigerer Priorität in Einklang gebracht werden, wobei der Verbundbetrieb, Ressourcenbeschränkungen und die Anpassung an Umgebungsveränderungen für eine optimale Signalqualität berücksichtigt werden.
Unsere Lösungen
STK-Objektintegration
Importiert STK-Objekte als Terminierungsressourcen mit STK Scheduler, einschließlich berechneter Intervalle wie Zugriff, Beleuchtung und Ereignisse in der Umlaufbahn, um die Ressourcenverfügbarkeit zu definieren.
Flexible Planungsalgorithmen
Bietet mehrere integrierte Algorithmen, mit denen benutzerdefinierte Lösungen hinzugefügt werden können.
Anpassbare Planungsmetriken
Passen Sie den Fokus anhand von Priorität, Aufgabenanzahl und Dauer mit konfigurierbarer Leistungszahl an.
Umfassende Zeitplanvalidierung
Stellt die Einhaltung der Vorschriften sicher, indem nach Unterbringungsmöglichkeiten, Konflikten zwischen Zeitfenster/Dauer sowie Kapazitätsüberschreitungen gesucht wird.
Vollständige API
Nahtlose Integration in größere Systeme und Automatisierung der täglichen Planung.
Hauptvorteile
Optimierte Planung
Optimierung der Ressourcenplanung für alle Missionsaufgaben.
Integrierte Ergebnisse
Bereitstellung integrierter Ergebnisse durch Gantt-Diagramme, Histogramme und Berichte mit Visualisierung im Ansys System Tool Kit® (STK®).
Komplexe Problemlösung
Lösen Sie komplexe Probleme mit mehreren Satelliten sowie Konstellationsplanungsprobleme effizient und reduzieren Sie die Verarbeitungszeit von Stunden auf Minuten.
Auflösung von Raumfahrzeuganomalien
Der Prozess umfasst die Identifizierung der Ursachen von Raumfahrzeuganomalien, die Bewertung ihrer Auswirkungen auf Missionen, die Entwicklung von erfolgreichen Abwehrstrategien und die Schulung von Teams durch Simulationen verschiedener Anomalieszenarien.
Unsere Lösungen
Integrierte STK
Analysieren und visualisieren Sie Zustände von Raumfahrzeugen durch Integration verfügbarer Daten in STK.
Decken Sie Diskrepanzen punktgenau auf
Vergleichen Sie erwartetes und tatsächliches Verhalten, um Abweichungen zu ermitteln.
Validieren Sie Strategien
Simulieren und validieren Sie Lösungsstrategien vor der Implementierung.
Hauptvorteile
3D-Visualisierung
3D-Visualisierung des Zustands und der Umgebung von Raumfahrzeugen zur verbesserten Diagnose von Anomalien.
Anzeige der Schlüsselelemente
Lassen Sie Schlüsselelemente wie 3D-Modelle, Sensoren, Sonnenrichtung, Nadir und andere kritische Vektoren anzeigen.
Realistische Schulungsszenarien
Erstellen Sie realistische Schulungsszenarien für Einsatzteams.
Validierung vor der Ausführung
Stellen Sie die Kontinuität der Mission sicher, indem Sie vorgeschlagene Lösungen vor der Ausführung validieren.
