Im Rahmen des Kleinsatellitenprogramms am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart wird der Satellit Flying Laptop entwickelt. In der aktuellen Phase des Projektes muss die Thermalsimulation des Satelliten durch Tests verifiziert werden. Hierzu wird ein sogenanntes Struktur-Thermal-Modell (STM) aufgebaut und thermal getestet. Um eine einfache Anpassung der zugehörigen Thermalsimulation an die Messergebnisse zu ermöglichen, soll im Rahmen dieser Arbeit mehrere Methode für diesen Zweck erstellt und analysiert werden.

Die Grundlage für die Thermalsimulation des Flying Laptop bildet der Ansatz mit diskreten Knoten, die ein gewisses Volumen repräsentieren und denen eine Temperatur zugeordnet wird. Diese Knoten werden über Leitwerte als Wärmeleitfähigkeiten miteinander verbunden und bilden ein Netzwerk. Für jeden Knoten gilt die Energieerhaltung, wodurch sich für das Knotennetzwerk ein System gekoppelter Differentialgleichungen ergibt.

Zu den Parametern dieses Systems gehören zum einen die Temperaturen der Knoten sowie die möglichen Leitwerte. Die Thermal-Vakuum-Tests werden Temperaturmesswerte ergeben, wodurch auf die Leitwerte zurückgeschlossen werden kann, um die Thermalsimulation an die Messergebnisse anzupassen.

Die folgenden Arbeitspunkte sollen bearbeitet werden:

• Einarbeitung und Literaturrecherche zum Thema der Knotenanalyse in der Elektrotechnik,
• Analyse zur Eignung von Methoden aus der Elektrotechnik in Bezug auf die Lösung des Differentialgleichungssystems,
• Erstellung eines Programms in MATLAB/Simulink zur Bestimmung der Leitwerte aus Messdaten,
• Dokumentation der Arbeitsschritte.

Betreuer:       Prof. Dr. Hans-Peter Röser

Mitbetreuer:   Fabian Steinmetz

Ausgabe:       jederzeit

Abgabe:         3 – 6 Monate später

Ausschreibung als pdf