Themenstellung C.1: Orbit-Bestimmung mit einem Mobiltelefon

Themenstellung_C1.jpgWeltraumtaugliche GNSS-Empfänger sind äußerst kostspielig, da es sich um zertifizierte Kleinserienprodukte handelt. Es ist Gegenstand aktiver Forschung, kommerzielle GNSS-Empfänger für den Weltraumbetrieb zu adaptieren. Im Rahmen des Phonesat-Programmes hat die Nasa bereits mehrere Cubesats mit Mobiltelefonen in den Orbit gebracht, dabei aber nicht die eingebauten GNSS-Empfänger verwendet (https://www.nasa.gov/centers/ames/engineering/projects/phonesat.html)

In dieser Studierendenarbeit sollen mithilfe eines HF-Signalsimulators GNSS-Signale in der Umlaufbahn der Erde emuliert werden. Unter diesen kontrollierten Bedingungen soll dann getestet werden, ob und wie gut sich das Smartphone in dem jeweiligen Orbit korrekt positioniert.

Die wichtigen Arbeitsschritte hierfür sind:

  • Konfiguration des Signalsimulators auf einen LEO-Orbit
  • Verbinden des GNSS-Empfängers im Smartphone mit dem Simulator
  • Aufzeichnen der Messdaten (Position, Pseudostrecken), Analyse der Messdaten
  • Durchführung der Positionierung und Bestimmung des Positionsfehlers
  • Durchführen von Messreihen
  • Erstellen eines MATLAB-Tools zum automatisierten Vergleich wahrer und gemessener Orbit
  • Diskussion und Dokumentation der Ergebnisse