Entwicklung eines Laserkommunikationsterminals mit hoher Datenrate für eine schnellfliegende Flugplattform
1. Einleitung:
Das DLR hat eine rund 20 jährige Erfahrung im Bereich Laser-Freiraumkommunikation. Laserkommunikation wurde bereits in verschiedensten Szenarien demonstriert, u. a. Satellit-Boden, stratosphärische Experimentplattform zum Boden, Flugzeug-Boden und Boden-Boden. In einer Vielzahl von EU-, ESA- und Industrieprojekten wurden verschiedene Flugterminals und Bodenstationen entwickelt.
Der Unterauftrag ist in ein Gesamtprojekt eingebunden. Ziel des Gesamtprojekts ist die Demonstration eines hochratigen optischen Datenlinks von einer schnell-fliegenden Flugplattform zu einer optischen Bodenstation. Mit diesem Datenlink sollen große Datenvolumen innerhalb kürzester Zeit von der Flugplattform zum Boden während eines Vorbeiflugs übertragen werden.
2. Beschreibung des Vorhabens:
Als Unterauftrag soll die Entwicklung eines Laserterminals für eine schnellfliegende Plattform vergeben werden. Dieses Laserterminal soll möglichst miniaturisiert gestaltet sein, d.h. ein Gewicht von ca. 5 kg und einen Radius von 10 cm nicht überschreiten. Als Ausgangsapertur sind 2 cm Durchmesser vorgesehen. Das Terminal soll während diverser Vorbeiflüge eine hochratige optische Verbindung (>1 Gbps) zur TOGS aufbauen. Die Linkdauer wird nur wenige Minuten betragen, währenddessen Daten einer Payload zum Boden übertragen werden. Eine sehr kurze Akquisitionszeit ist aus diesem Grunde von zentraler Bedeutung. Das Flugterminal soll über einen Funklink, der gestellt wird, vom Boden aus gesteuert werden. Ein Eingreifen direkt auf der Flugplattform ist nicht möglich.
Folgende Arbeiten sind Teil dieser Ausschreibung und sollen angeboten werden:
1. Detaillierte Designstudie für die Entwicklung eines miniaturisierten Laserkommunikationsterminals für eine schnell fliegende Plattform,
2. Abstimmung des Designs auf die Anforderungen der TOGS,
3. Entwicklung und Fertigung des Terminals bis Ende 2012,
4. Entwicklung und Fertigung der Bodenstelle zur Steuerung des Flugterminals über einen Funklink,
5. Realisierung der Schnittstellen zum gestellten Funklink,
6. Realisierung der Schnittstellen zur Payload,
7. Erstellung der für die Luftfahrtzulassung des Laserterminals notwendigen Unterlagen,
8. Installation des Laserterminals auf der Flugplattform,
9. Demonstration des optischen Datenlinks im Flug über eine Entfernung von bis zu 50 km.
Eine Übersicht der Arbeitspakete für den Unterauftragnehmer ist in Abbildung 1 gezeigt. Teil des Auftrages ist auch die Abstimmung mit den Arbeitspaketen (nicht gezeigt) des Auftraggebers sowie die Abstimmung sämtlicher Schnittstellen. WP1100 und WP2000 werden ausschließlich vom Auftragnehmer bearbeitet. Die übrigen Arbeitspakete werden in Kooperation mit dem Auftraggeber bearbeitet.
Folgende Mindestanforderungen werden an den Unterauftragnehmer gestellt:
— Nachweisliche Erfahrung in der Entwicklung von Laserkommunikationsterminals für Flugzeuge,
— Detailliierte Erfahrung mit Pointing, Acquisition und Tracking Methoden, Kalibrierung von Terminalsystemen, Sensorsystemen (IMU/GPS), geodätische Berechnungen,
— Erfahrung in der Durchführung von Flugkampagnen,
— Erfahrung bei der Durchführung von Flugzulassungen,
— Kenntnisse atmosphärischer Störungen und deren Mitigation (Szintillationen, Phasenstörungen wie Einfallswinkelschwankungen),
— Entwicklungserfahrung im Bereich Optik, Mechanik, Elektronik, Software,
— Erfahrung mit faseroptischen Systemen,
— Erfahrung mit den Umweltbedingungen auf relevanten Flugplattformen.
3. Spezifikation:
Spezifikation/Anforderungen:
1. Das Link-System soll für eine Distanz von mindestens 50 km ausgelegt werden,
2. Laserwellenlänge ist 1 550 nm,
3. Das Terminal muss Nadirwinkel bis zu 100° ausregeln können,
4. Das Terminal soll bei Fluggeschwindigkeiten von bis zu 900 km/h betrieben werden können,
5. Das Terminal soll Vibrationen einer Flugplattform mit Strahltriebwerk ausregeln können. Grob- und Feinausrichteeinheit sind Voraussetzung. Optisches Tracking mit Abtastraten von über 1kHz wird erwartet,
6. Das Terminal soll Winkelgeschwindigkeiten von bis zu 30°/s erreichen können,
7. Die Strahlausrichtung soll auf besser ±100μrad stabilisiert werden,
8. Der Link soll während des Fluges in weniger als 30 Sekunden akquiriert werden,
9. Das Terminal soll ein Gewicht von ca. 5 kg nicht überschreiten,
10. Im Luftstrom stehende Teile der Ausrichteeinheit sollen einen Radius von 10 cm nicht überschreiten.
Folgende Meilensteine müssen zu diesen Terminen erreicht sein.
1. Analyse des zu realisierenden Designs -> 31.7.2012,
2. Analyse der Testreife des Flugterminals -> 30.11.2012,
3. Analyse der Flugreife des Flugterminals -> 31.3.2013,
4. Durchführung der Flugkampagne -> 30.6.2013,
5. Abschlussbericht: Analyse der Terminalperformance -> 31.8.2013.
Deadline
Die Frist für den Eingang der Angebote war 2012-04-26.
Die Ausschreibung wurde veröffentlicht am 2012-03-19.
Wer?
Wie?
Wo?
Geschichte der Beschaffung
| Datum |
Dokument |
| 2012-03-19
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Auftragsbekanntmachung
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