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Große Entfaltbare Antennen (LDRS)


Die zunehmende Komplexität weltraumbasierter Anwendungen im Zivil- wie Militärbereich verlangt in Zukunft nach großen entfaltbaren Antennen, zudem gleichzeitig die Forderung nach geringeren Transportkosten unausweichlich auch kleinere Pack-Einheiten bedingt. Für eine Reihe von Anwendungen liegt der strategische Schlüssel zur technologischen Lösung in „großen entfaltbaren Reflektor Subsystemen (LDRS)“.

Auf der Ebene der Subsysteme hat die bayerische HPS GmbH schon sehr früh ihren Führungsanspruch auf dem Gebiet entfaltbarer Reflektor-Subsysteme (Reflektoren, Arm, Niederhalt- und Auslösemechanismen, Thermalschutz, Kontroll-Elektronik) mit Fokus auf Skalierbarkeit, Modularität, Staufläche, Masse und – nicht zuletzt – Preis angemeldet. HPS Deutschland  hat sich dabei auf die gesamte Projektführung, die Subsystem-Konfiguration, Design, Analyse, den entfaltbaren Arm und das reflektive metallische Mesh konzentriert.

Das Angebot von HPS deckt alle Anwendungsfelder von LDRS ab, sei es Erdbeobachtung, Telekommunikation, Wissenschaft oder Verteidigung. Darüber hinaus bildet die äußerst enge Kooperation mit erfahrenen europäischen KMU, speziell mit der deutschen Firma LSS (auf Reflektor-Level) und RUAG Space Deutschland (auf Ebene der Mechanismen) eine solide Grundlage der Führungsposition.

Positioniert als Leuchtturm-Projekt, entwickelt ein Konsortium von 15 europäischen Partnern unter HPS-Führung bis Ende 2020 ein Proto-Flight Modell (PFM) von 6 Metern Durchmesser eines großen entfaltbaren Reflektor-Subsystems (Reflektor, Arm, HDRMs, etc.) unter dem Namen LEA (Large European Antenna).

Bis April 2021 wird das unter HPS geführte Konsortium im Auftrag der ESA ein 7m Engineering Model für die Copernicus Mission CIMR herstellen und testen (LEOB).

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Kontakt:
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Referenzprojekte:
→ Success Trajectory

Große Copernicus Antenne (LEOB)

Large Deployable Reflector for Earth Observation (LEOB)

  • Engineering-Model (EM) development of CIMR / ROSE-L Deployable Reflector Antenna
  • Applications: Earth observation, telecom, science, defense
  • 15 Partners (DE, PT, ES, DK, SE)
  • Lead: HPS-Germany (project & technical management)
  • Budget: 5 Mio Euro by ESA
  • Timeframe: 4/2019 – 04/2021

Features:

  • LEOB-Subsystem includes: reflector, reflective surface, one arm segment, hinges, deployment mechanisms, electronics, thermal hardware, test-GSE, test methodology.
  • LEOB-EM (CIMR) specification:
    – 8 m ring diameter (7m projected aperture)
    – F/D=0.74
    – many frequencies, up to Ka-Band (36.5 Ghz)

Highlights:

  • 15.04.2019: Kick-off
  • 28.05.2019: Requirements Review
  • 10.07.2019: Breadboard TRR & selection of CIMR reflector configuration for EM

Große Europäische Antenne (LEA)

LEA-Logo

Beschreibung:

  • Europäisches H2020-Programm („non-dependence“)
  • Proto-Flight Modell Entwicklung (PFM)
  • Das LEA-PFM wird kostenlos an Satellitenbetreiber gegen Mitfluggelegenheit angeboten
  • Anwendungen: Erdbeobachtung, Telekommunikation, Wissenschaft, Verteidigung
  • 15 Partner (DE, PT, ES, DK, SE, FR)
  • Führung durch HPS Deutschland (Umsetzung und technisches Management)
  • Budget: 5 Mio € durch die Europäische Kommission plus 2 Mio € Investment
  • Startniveau TRL: 5; Zielniveau: TRL 8
  • Zeitraum: von 11/2017 bis 10/2020
  • Einsatzfähig ab 2021
  • LEA-Folgeprodukt-Entwicklungen im Rahmen des virtuellen „WeLEA“- Unternehmens:
    • Führung: HPS Deutschland
    • LEA-Partner als Subunternehmen: LSS, HTS, TICRA, INEGI, HPS Portugal, INVENT, INTA, LUMA Metall, VvH&S, Etamax
    • Zusätzlich auf Wunsch des Kunden: OHB (DE), Airbus (DE), Thales Alenia Space (FR)
  • References:
    HPS Space News
    HPS Press-Release
    Space Intel Report

Eckdaten:

  • LEA-Subsystem mit Reflektor, metallisches Netz als reflektive Oberfläche, Arm, Aufhängungen, Entfaltmechanismus, Elektronik, Thermalschutz, Test-GSE, Test-Methodologie
  • LEA-PFM-Spezifikation:
    • 6 Meter Ringdurchmesser
    • Arm von 6 Metern Länge
    • F/D=1,0
    • X-band (10,65 GHz) Nominalfrequenz
    • Ku-band (18,7 GHz) für RF-Kompatibilitätstests
  • LEA-Ziele für Folgeprodukte:
    • Reflektoren von 5 bis 25 Metern Durchmesser
    • C-, L-, S-, P-, Ku-band (longterm Ka-band)

Highlights:

  • 11.2017: planmäßiger Kickoff
  • 01.2018: Hauptparameter von LEA-PFM spezifiziert
  • 07.2018: Preliminary Design Review

Großer entfaltbarer Reflektor (SCALABLE)

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Eckdaten:

  • C-band, L-bnd, S-band
  • Skalierbar bis hinauf zu Ka-band
  • LEO-Anwendungen für Erdbeobachtung
  • GEO-Anwendungen für Telekommunikation
  • Durchmesser von 5 bis 20 Metern
  • Masse des Reflektor-Konstrukts: 25kg (bei 5 Metern Durchmesser) bis 60 kg (bei 12 Metern)
  • Enge Zusammenarbeit mit Subunternehmen LSS, München
  • Reflektive Oberfläche aus goldbeschichtetem Metall-Mesh von HPS

Beschreibung:

Reflektives Metallnetz (MESNET)

bild-rechts-engineering-Model-MESNET

Beschreibung:

  • ESA ARTES Projekt
  • Demonstrator einer reflektiven Oberfläche eines LDR
  • Anwendung: Erdbeobachtung, Telekom, Wissenschaft, Verteidigung
  • Lead: HPS-Germany
  • Zeitraum: 2016 – Q2/2020

Eckdaten:

  • MESNET Reflektor Spezifikation:
    – 6 m Ring Durchmesser
    – C-Band bis Ku-Band Frequenz
  • Optimiertes Mesh- und Netzwerkdesign für C-, Ku- und Ku-Band-Frequenzen.
  • Fertigunsprozess zur Kombination mehrerer Netzsegmente.
  • Rückverfolgbare Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Endmontage von Netz, Netzwerk und Reflektorring.

Highlights:

  • 19.04.2016: Kick-off
  • 16.11.2017: HRR
  • 17.09.2019: MRR
  • Q4 / 2019: TRR

Großer entfaltbarer Arm (ABDS)

Boom-Folded

Beschreibung:

  • Ultra-stabiler entfaltbarer Arm
  • Anwendungen:
    • Große entfaltbare Antennen
    • Entfaltbare wissenschaftliche Instrumente
    • Planung: Start Engineering Modell Tests: Juni 2018
    • Engineering Modell Test-Ende: 2018
    • PFM Modell fertig: Ende 2020.

Eckdaten:

  • Modular und skalierbar bis zu 30 Metern Länge
  • Genauigkeit der Ausrichtung: 10-4 m/m
  • Eigenfrequenz (gestaute Konfiguration): größer als 130 Hz
  • Eigenfrequenz (entfaltete Konfiguration): größer als 1 Hz
  • Masse: 8kg/m

Highlights:

  • 12/2017: erfolgreiches CDR (ESA-Aktivität unter dem Namen „ABDS“ mit HPS als Hauptauftragnehmer und HTS, INVENT, INEGI als Subunternehmer)
  • 06/2018: erfolgreiches EM-TRR