HiLT – Hardware-in-the-Loop-Technologielabor
Das Hardware-in-the-Loop-Technologielabor (kurz „HiLT-Labor“) dient als Entwicklungslabor für Flugführungs-, Navigations- und Regelungssyteme für Raumfahrtanwendungen (englisch Guidance, Navigation and Control Systems, kurz „GNC-Systeme“). Als Teil der Abteilung Navigation- und Regelungssysteme am DLR-Institut für Raumfahrtsysteme stellt es ein breites Spektrum der notwendigen Infrastruktur für die ganzheitliche Entwicklung von GNC-Systemen bereit, angefangen beim ersten Entwurf von Systemen und deren Komponenten bis hin zur Vorbereitung der Systeme für die Integration in Flugsysteme. Der Fokus des Labors liegt dabei auf Entwicklung, Simulation, Test und Verifikation der mit GNC-Systemen einhergehenden eingebetteten Systeme, also dem Verbund von Prozessoren, Sensoren, Aktuatoren und unterstützender Elektronikkomponenten zu einem Echtzeitsystem. Durch verschiedene Simulationsplattformen und Sensorstimulatoren bietet das Labor die Möglichkeit zur Einbindung realer GNC-Hardware in Hardware-in-the-Loop-Simulationen (HiL-Simulationen), in denen sowohl die einzelnen Hardwarekomponenten als auch deren Zusammenspiel mit Softwaremodulen getestet werden können.
Im Rahmen von Simulation, Test und Verifikation von GNC-Systemen wird über das HiLT-Labor ein Labornetzwerk zwischen den Abteilungslaboren zum Test und zur Verifikation von Inertialsensoren, optischen Sensoren für Explorationsmissionen (TRON-Labor), Lageregelungssystemen für Satelliten (FACE-Labor) sowie von Algorithmen für den Formationsflug von Raumfahrzeugen (TEAMS-Labor) betrieben. Dieses ermöglicht neben der reinen Verbindung von netzwerkfähigen Geräten in den vorgenannten Laboren auch eine verteilte Echtzeitsimulation komplexer GNC-Systeme. Dazu können die vorhandenen dSPACE-Echtzeitsimulationsplattformen in den Abteilungslaboren über dedizierte Glasfaserlinks miteinander verbunden und HiL-Simulationen laborübergreifend simultan durchgeführt werden. Das HiLT-Labor fungiert hierbei als zentraler Simulationsknoten, von dem aus die Steuerung und Überwachung der verteilten Simulationen erfolgt.
Im HiLT-Labor steht derzeit eine dSPACE-Echtzeitsimulationsplattform, ein Spirent-GPS/SBAS-Simulator, ein Jena Optronik Optical Sky Simulator, eine RASTA-Entwicklungsplattform für LEON2-basierte Raumfahrtavionik, TTEthernet-Entwicklungshardware sowie ein Hochleistungsrechner zur Verfügung. Darüber hinaus verfügt das Labor über einen Miniatur-Klimaprüfschrank zur Charakterisierung des temperaturbedingten Verhaltens von einzelnen Sensoren oder elektronischen Komponenten.