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    Lehrstuhl für Informatik VIII - Informationstechnik für Luft- und Raumfahrt

    Praktika-, Bachelor- und Masterarbeitsthemen

    Die Professur bietet Bachelor/Masterarbeitsthemen aus den Bereichen Satellitentechnik, Missionsbretrieb, SETI und Erforschung von unbekannten Himmelsphänomenen, Multisensorplattform, planetare Basen und Orbitalstationen sowie Raketen an. Insbesondere sind Arbeiten in den laufenden Projekten verfügbar, welche die Möglichkeit bieten direkt an der laufenden Forschung teilzuhaben: (Stand: 04.12.2023)


    Im Bereich der 6U-Satellitenmission SONATE 2 sind folgende Themen verfügbar:

    • Entwicklung und Test von KI-Modellen im Bereich der Bilderkennung und Segmentierung
      Ansprechpartner: tobias.greiner@uni-wuerzburg.de
       
    • MA/BA/PR: Mobile S-Band-Bodenstation: Optimierung Nachführung und genaue Kalibrierung
      Um die Nachführung der Bodenstationsantenne auf den Satelliten zu verbessern, muss die Ansteuerung der Motorsteuerungen angepasst werden, um die Regelung zu optimieren.
      Für eine genaue Nachführung ist auch eine genaue Kalibrierung der Antennenanlage notwendig. Möglichkeiten hierzu müssen untersucht und umgesetzt werden.
      Die Arbeiten müssen zu großen Teilen im Freien an der Bodenstation durchgeführt werden, daher nur in den wärmeren Monaten empfohlen. Für den Aufbau/Betrieb der Bodenstation ist eine gewisse körperliche Fitness notwendig. Die vorhandene Software ist in Qt/C++ geschrieben, daher sind entsprechende Vorkenntnisse von Vorteil.
      Ansprechpartner: tobias.schwarz@uni-wuerzburg.de
    • MA/PR: Entwicklung eines SDR-Bodenstationstranseivers für den Satellitenbetrieb

      Die bisherige Bodenstationshardware auf Basis eines Amateurfunk-Stationsgerät (Icom IC-9100) soll durch ein einfaches SDR wie z.B. HackRF ersetzt werden. Dazu müssen die benötigten Funktionen des bisherigen Geräts mit der entsprechenden Software (unter Verwendung von gnuradio) nachgebaut werden:

      • Operation in 2m und 70cm Amateurfunkband mit Option für weitere zukünftige Satellitenbänder
      • CW/FM mit notwendiger Signalaufbereitung für 1200 baud AFSK/9600 baud FSK G3RUH
      • Frequenzansteuerung über Hamlib für Dopplerkorrektur
      • Anbindung eines externen Softwaremodems (z.B. direwolf) oder Integration in die Software
      • Steuersignale für externe Verstärker
      • Fernübertragung des Audio-Signals
        Ansprechpartner: tobias.schwarz@uni-wuerzburg.de
    • MA/BA/PR: Entwicklung und Bau eines ferngesteuerten Multikanal-Netzteils mit Strom- und Spannungsmessung für Strahlungstests
      Auf Basis des MAX34451 oder einem ähnlichen IC soll ein Netzteil mit mehreren Kanälen gebaut werden, die aus der Ferne geschaltet werden können und für jeden Kanal einen eigenen Messsensor besitzt. Erfordert Elektrotechnik-Kenntnisse und erste Erfahrung im Design von Leiterplatten.

      Ansprechpartner: tobias.schwarz@uni-wuerzburg.de

    • MA: Entwicklung eines USB-Schnittstellenadapters auf Basis eines STM32L4-Microcontrollers
      Bei der Entwicklung und dem Test von Satelliten und deren Subsystemen ist es notwendig, über verschiedene Schnittstellen (CAN, UART, SPI, I2C, GPIO) mit dem Satelliten/Subsystem zu kommunizieren. Die Anbindung zum Computer soll dafür per USB erfolgen. Dafür wird momentan neben handelsüblichen FTDI-Chips (UART, SPI, I2C, GPIO) die frei verfügbare Candlelight-Firmware (CAN) auf Basis von STM32F042 Microcontrollern verwendet. Um die notwendige Hardware und den Stromverbrauch weiter zu reduzieren, sollen die Candlelight-Firmware und die entsprechenden USB-Treiber (Windows/Linux) auf die STM32L4 Serien portiert und um weitere Schnittstellen erweitert werden.
      Ansprechpartner: tobias.schwarz@uni-wuerzburg.de

    • MA/BA/PR: Entwicklung eines Software-Tools zu Analyse der Pointing-Genauigkeit von SONATE-2
      Anhand von Bildern, die von den Sensoren an Bord des SONATE-2-Satelliten aufgenommen werden, soll die Genauigkeit der Ausrichtung des Satelliten durch das ADCS untersucht werden. Dazu soll das Sichtfeld der aufgenommenen Bilder mit dem erwarteten Sichtfeld auf Grund von Position und Lage des Satelliten verglichen und der Unterschied bestimmt werden.

      Ansprechpartner: tobias.schwarz@uni-wuerzburg.de


    Im Bereich Interplanetare Exploration sind folgende Arbeiten verfügbar:

    • BA: Interface für Mars und Venus Climate Database zu Matlab

      Bei der Simulation von Entry, Descent and Landing (EDL) spielt das Environment des Planeten eine große Rolle. Modelle wie GRAM sind in Europe leider nicht verfügbar. Jedoch gibt es die Mars und Venus Climate Database (MCD und VCD). Simulationen werden häufig in Matlab geschrieben da sich die Sprache hierfür gut eignet. Ein einheitliches Interface für Klimamodelle ermöglicht eine „Plug and Play“ Lösung für EDL-Simulationen und vergleiche verschiedener Planeten.
      Sprache der Arbeit: ENGLISCH

      Ansprechpartner: clemens.riegler@uni-wuerzburg.de

    • BA/MA: Missions-Trajektorien im Interplanetaren Raum.

      In der Vergangenheit gab es einige Missionen zur Venus, Mars und Co. Die Flugtrajektorien dieser Missionen sind hoch optimiert um minimalen Treibstoff bedarf und somit minimale Masse zu erreichen. Eine Untersuchung dieser Trajektorien und vergleich der einzelnen Varianten je Planet ist für diese Arbeit angedacht. Für eine MA ist außerdem eine Simulation (etwa mit Patched Conics) eine interessante Erweiterung. Ziel ist es die Trajektorien Varianten zu vergleichen und ihre vor und Nachteile darzustellen. Der Fokus sollte auf einem Bestimmten Planeten liegen (vorzugsweise Venus).
      Sprache der Arbeit: ENGLISCH
      Ansprechpartner: clemens.riegler@uni-wuerzburg.de

    • BA: Entwurf und die Evaluierung eines interplanetaren Missionskonzepts für eine Kleinsatelliten/ CubeSat Mission

      Ziel der Arbeit ist der Entwurf und die Evaluierung eines Missionskonzepts für eine interplanetare Mission, welche mit einem Kleinsatellit (Masse < 55kg) durchgeführt werden kann. Grundlage der Arbeit bilden unterschiedliche Missionsideen, welche im Rahmen der SATEX  Untersuchung gewonnen wurden. Schwerpunkte der Arbeit liegen in der Anforderungsdefinition und Analysen des Satellitensystems inkl. der erforderlichen wissenschaftlichen Instrumente, sowie Analysen zu Trajektorien, Launchoptionen und dem Kommunikationssegment.
      Ansprechpartner: Jonathan Männel (Eintrag 03.08.2023)

     


    Themen in Zusammenarbeit mit dem GSOC (German Space Operations Center)

     


    Im Bereich der UAP (Unidentified Aerial Phenomena) Forschung ist mit Hilfe der autonomen Beobachtungsstation SkyCAM-5 u.a. folgende Themen verfügbar:

    Ebenso sind Arbeiten mit dem TLP-Teleskop, stationiert in Spanien, möglich.

    Bei Interesse bei Prof. Hakan Kayal melden (hakan.kayal@uni-wuerzburg.de)

     

     

    Neben projektbezogenen Arbeiten sind auch Arbeiten in folgenden Bereichen möglich. Bei Intresse kontaktieren Sie bitte Prof. Kayal:


    SETI und Erforschung von unbekannten Himmelsphänomenen

     


    Orbitalstationen und planetare Basen


    Raketen