DE102005016209B4 - Method for generating an emergency signal on board a satellite and its transmission and use of a device for generating an emergency signal and its forwarding - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Erzeugung eines Notsignals an Bord eines Satelliten und dessen Übertragung, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellen eines schweren Systemfehlers an Bord eines Satelliten (9) von einer auf dem Satelliten (9) vorgesehenen Kommunikationseinheit (1) sofort ein Notsignal erzeugt wird, das Notsignal zeitnah über einen zweiten mit einer geeigneten Kommunikationseinheit ausgestatteten Satelliten (6) an eine Empfangsstation (11) übertragen wird, die für den Empfang von Notsignalen vorgesehen ist, und das Notsignal von der Empfangsstation (11) an ein für Satellitenbetrieb zuständiges Kontrollzentrum (10) weitergeleitet wird.method for generating an emergency signal on board a satellite and its transmission, thereby characterized in that when detecting a serious system error on board a satellite (9) from one provided on the satellite (9) Communication unit (1) immediately an emergency signal is generated, the Emergency signal timely over a second equipped with a suitable communication unit Satellite (6) is transmitted to a receiving station (11), which is responsible for the reception of Emergency signals is provided, and the distress signal from the receiving station (11) to a for Satellite operation competent Control Center (10) is forwarded.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Notsignals an Bord eines Satelliten und dessen Übertragung sowie Verwendung einer Einrichtung zum Erzeugen eines Notsignals und dessen Weiterleitung.The The invention relates to a method for generating an emergency signal aboard a satellite and its transmission as well as use a device for generating an emergency signal and its forwarding.
Die Kommunikation von Satelliten mit einem Satellitenkontrollzentrum erfolgt über das Senden von Nutzlast- und Satellitendaten vom Satelliten zu einer Bodenstation, die einen Teil eines spezifischen Bodenstationssegments darstellt. Für tief fliegende Satelliten beträgt die Dauer zwischen zwei Bodenstationskontakten üblicherweise mehrere Stunden. Bislang können deshalb schwere Systemfehler an Bord eines Satelliten, wie der Ausfall von Nutzlast, Sensoren und Aktuatoren, vom Kontrollzentrum erst erkannt werden, wenn der Satellit wieder in Kontakt zur Bodenstation eines spezifischen Bodenstationssegments tritt.The Communication of satellites with a satellite control center over transmitting payload and satellite data from the satellite to one Ground station, which is part of a specific ground station segment represents. For low-flying satellites the duration between two ground station contacts usually several hours. So far you can Therefore, serious system failure aboard a satellite, such as the failure payload, sensors and actuators, from the control center first be detected when the satellite is back in contact with the ground station a specific ground station segment occurs.
Aus
Der Nachteil des bestehenden Betriebskonzeptes bei tief fliegenden Satelliten besteht darin, dass zwar bei schweren Systemfehlern an Bord des Satelliten in der Regel ein Sicherheits-Lagemodus (Safe-Mode) aktiviert wird, der die Aufrechterhaltung minimaler Funktionalitäten an Bord des Satelliten sicherstellen soll, jedoch erfolgt keine zeitnahe Mel dung des Fehlers an den Satellitenbetreiber. Damit ist eine zeitnahe Vorbereitung auf geeignete Rettungs- und Gegenmaßnahmen nicht möglich.Of the Disadvantage of the existing operating concept for low-flying satellites is that while in case of serious system errors on board the satellite usually a safe-position mode is activated, the maintenance of minimal functionality aboard the satellite However, there is no prompt message of the error to the satellite operator. This is a timely preparation not possible for suitable rescue and countermeasures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter den Beschränkungen eines bestehenden Bodenstationssegments eine zeitnahe Meldung von schweren Systemfehlern an Bord eines Satelliten an den Satellitenbetreiber zu übermitteln.Of the Invention is based on the object under the restrictions of an existing ground station segment, a timely notification of heavy System errors on board a satellite to the satellite operator to convey.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den Anspruch 1 unmittelbar oder mittelbar rückbezogene Ansprüche. Ferner ist die Verwendung einer Einrichtung zur Erzeugung eines Notsignals und dessen Weiterleitung gemäß Anspruch 6 vorgesehen.According to the invention This object is achieved in a method according to the preamble of Claim 1 solved by the features in its characterizing part. advantageous Further developments are the subject of the claim 1 directly or indirectly related Claims. Furthermore, the use of a device for generating an emergency signal and its forwarding according to claim 6 provided.
Gemäß der Erfindung wird an Bord eines Satelliten bei Feststellen von schweren Systemfehlern von einer Kommunikationseinheit sofort ein Notsignal erzeugt. Das Notsignal wird zeitnah über einen mit einer geeigneten Kommunikationseinheit ausgestatteten zweiten Satelliten an eine Empfangsstation für Notsignale weitergeleitet. Schließlich wird das Notsignal von der Empfangsstation für Notsignale an ein für Satellitenbetrieb zuständiges Kontrollzentrum übermittelt.According to the invention will aboard a satellite upon detection of serious system errors a communication unit immediately generates an emergency signal. The distress signal will be timely about one equipped with a suitable communication unit second satellite forwarded to a receiving station for distress signals. After all the emergency signal is transmitted from the emergency signal receiving station to one for satellite operation competent Control Center transmitted.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Notsignal an Bord des Satelliten bordautonom und in Echtzeit unter Nutzung einer Fehlermeldung des Bordrechners und optional unter Nutzung der Signale eines globalen Satellitennavigationssystems erzeugt.According to one advantageous development of the method according to the invention is the emergency signal Board the satellite bordautonom and in real time using a Error message of the on-board computer and optionally using the signals of a global navigation satellite system.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Satellit zur Übertragung des Notsignals ein mit einer Search and Rescue (SAR)-Funktionalität ausgestatteter Satellit eines globalen Satellitennavigationssystems verwendet werden. Für globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) eignen sich das amerikanische Global Positioning System (GPS), das russische Gegenstück GLONASS sowie das in Planung befindliche europäische Galileo-System. Damit ist eine Übertragung des Notsignals in Echtzeit an eine Bodenstation für Notsignale gewährleistet.According to one advantageous embodiment of the method according to the invention can be used as a satellite for transmission the emergency signal equipped with a Search and Rescue (SAR) functionality Be used satellite of a global navigation satellite system. For global Satellite navigation systems (GNSS) are the American Global Positioning System (GPS), the Russian counterpart GLONASS as well as the planned European Galileo system. In order to is a transmission the emergency signal in real time to a ground station for distress signals guaranteed.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann in vorteilhafter Weise die Nutzung bestehender SAR-Systeme, die bislang ausschließlich für terrestrische, maritime oder luftgestützte Nutzer eingesetzt werden, ebenfalls für raumfahrtgestützte Anwendungen genutzt werden. Ein Beispiel für ein SAR-System ist COSPAS-SARSAT, dessen Raumsegment aus tief fliegenden Satelliten (LEOSAR) und geostationären Satelliten (GEOSAR) besteht. Dies soll künftig auch auf GNSS ausgeweitet werden (MEOSAR).at the method according to the invention can Advantageously, the use of existing SAR systems, the so far exclusively for terrestrial, maritime or airborne users be used, also for Space-based Applications are used. An example of a SAR system is COSPAS-SARSAT, its space segment of low-flying satellites (LEOSAR) and geostationary satellites (GEOSAR) exists. This should be future be extended to GNSS (MEOSAR).
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können mittels eines Satelliten-Navigationsempfängers die Relativgeschwindigkeiten zwischen einem Satelliten und den Satelliten des GNSS bestimmt werden. Da Satelliten des GNSS, insbesondere Galileo, künftig mit speziell für SAR-Anwendungen konzipierten Telekommunikationseinheiten ausgestattet sein werden, kann mittels einer berechneten Relativgeschwindigkeit eine Dopplerkompensation der Notsignale erfolgen, so dass ein robuster Empfang des vom Satelliten ausgesendeten Notsignals bei einem der GNSS-Satelliten möglich ist.According to one advantageous development of the invention can by means of a satellite navigation receiver the Relative speeds between a satellite and the satellites of the GNSS. Since satellites of the GNSS, in particular Galileo, future with specially for SAR applications designed telecommunications units can be, by means of a calculated relative speed Doppler compensation of the distress signals done, allowing a robust reception the distress signal emitted by the satellite at one of the GNSS satellites possible is.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:following The invention will be explained with reference to drawings in detail. It demonstrate:
Die
in
Bei
Ausfall einer kritischen Komponente eines der Untersysteme oder
einer anderweitigen schwerwiegenden Funktionsstörung wird dies vom Satelliten-Bordrechner
im Funktionsblock
Der
mit einer geeigneten Kommunikationseinheit ausgestattete Satellit
Der
in
Für den Fall,
dass die Bandbreite des Kommunikationssystems im Satelliten
Die
Nutzung bestehender und zukünftiger SAR-Kommunikationsnutzlasten
kann mit der in
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass als SAR-Nutzlast zur Weiterleitung des Notsignals ein damit ausgestatteter Satellit eines GNSS verwendet werden kann. Da für tief fliegende Satelliten jederzeit mindestens vier Satelliten eines GNSS sichtbar sind, beispielsweise vier Galileo-Satelliten, ist ein Empfang des Notsignals bei mindestens einem der GNSS-Satelliten sichergestellt. Damit sichert die Verwendung der Satelliten eines GNSS eine permanente globale Kommunikationsmöglichkeit für SAR und ermöglicht so den Empfang einer Notfallnachricht am Kontrollzentrum in Echtzeit.One An essential advantage of the invention is based on the fact that as an SAR payload for forwarding the distress signal a so equipped Satellite of a GNSS can be used. As for deep-flying satellites at least four satellites of a GNSS are visible at any time, for example four Galileo satellites, is a receipt of distress signal at least one of the GNSS satellites. This ensures the use the satellites of a GNSS a permanent global communication possibility for SAR and allows so the receipt of an emergency message at the control center in real time.
Wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum bordautonomen Erzeugen und Weiterleiten eines Notsignals in Echtzeit sind nachfolgend aufgeführt:
- • Vorbereitung des Bodenbetriebspersonals auf eine Notsituation für den nächsten zu erwartenden Kontakt mit der Bodenstation;
- • kurzfristige Anmietung zusätzlicher Bodenstationen zur Verkürzung der durch die geographische Verteilung der Bodenstationen gegebenen Kommunikationslücken;
- • Reduzieren des Bodenpersonals im Routinebetrieb aufgrund permanenter Kenntnis über die Nominalität der Mission sowie
- • Reduzieren der Versicherungsprämien im Routinebetrieb der Mission durch verbesserte Kenntnis des Missionszu standes und der gegebenenfalls zu treffenden Maßnahmen.
- • Preparation of ground operations personnel an emergency situation for the next expected contact with the ground station;
- • short-term leasing of additional ground stations to reduce the communication gaps caused by the geographical distribution of ground stations;
- • Reduction of ground personnel in routine operations due to permanent knowledge of the mission's nominality as well as
- • reduce mission-related insurance premiums by better understanding the mission status and any action that may be taken.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen im Marktpotential bei der Entwicklung neuer SAR-Untersysteme für Satelliten in der Raumfahrtindustrie, der Erweiterung der SAR-Funktionalität bestehender Systeme auf Raumfahrtanwendungen und der Implementierung einer Notruf-Prozesskette bei Betreibern von Satellitenmissionen.Further Advantages of the method according to the invention have market potential in the development of new SAR subsystems for satellites in the space industry, expanding existing SAR functionality Systems for space applications and the implementation of an emergency call process chain with operators of satellite missions.
- 11
- Kommunikationseinheit für Notsignalecommunication unit for emergency signals
- 22
- SatellitenbordcomputerSatellite-board computer
- 3, 43, 4
- Satellitenuntersystem (z.B. Lagekontrolle)Satellite subsystem (e.g., location control)
- 55
- SatellitennavigationsempfängerSatellite navigation receiver
- 66
- Kommunikationssatellitcommunications satellite
- 7, 87, 8th
- Navigationssatellitnavigation satellite
- 99
- Satellitsatellite
- 1010
- Satellitenkontrollzentrum des Satelliten mit Notfallsituationsatellite Control of the satellite with emergency situation
- 1111
- Empfangsstation für Notsignalereceiving station for emergency signals
- 1212
- Einheit zur Erzeugung einer digitalen Notfallnachrichtunit for generating a digital emergency message
- 1313
- Modulatormodulator
- 1414
- Sendeeinheittransmission unit
- 1515
- Sendeantennetransmitting antenna
- 1616
- Doppler Kompensationseinheitdoubler compensation unit
Claims (6)
Priority Applications (1)
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DE200510016209 DE102005016209B4 (en) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Method for generating an emergency signal on board a satellite and its transmission and use of a device for generating an emergency signal and its forwarding |
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Publications (2)
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DE102005016209A1 DE102005016209A1 (en) | 2006-10-12 |
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DE29819117U1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-03-09 | Schiesler Peter Uwe | Device for interior and emergency monitoring of vehicles, in particular taxis or the like. |
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