Projektbeispiele aus dem Erfahrungsschatz von Diplomphysiker Norbert Fiebig
LEO Laserterminal On-board Software
In this project I have been working for a German provider of satellite laser communication terminals for inter-satellite links for their on-board software. My contribution covered a wide range of services from consultancy, over software architecture & design, to implementation, testing and documentation. Additionally, I developed a satellite simulator and a payload emulator.
Quelle: ESA
Meteosat 3rd Generation
"Meteosat 3rd Generation" ist ein Programm der ESA zur Entwicklung der nächsten Generation von europäischen geostationären Wettersatelliten für numerische Wetterprognosen und kurzfristige Vorhersagen. Intensive Mitarbeit an der Software-System-Spezifikation für das IRS-Instrument, ein Infrarot-Teleskop und Spektrometer untermauerte die Kompetenz für missionskritische Systeme und Entwicklung unter ESA ECCS-Standards.
Satellite Constellation Visualization
Together with unit-i.design Fiebig Astrotechnik developed an interactive, photo-realistic 3D visualization of a satellite constellation, equipped with laser communication terminals in orbit. Fiebig Astrotechnik has been responsible for the physically correct simulation of orbital mechanics, satellite dynamics and laser terminal behavior. Besides interactive control the tool provides the ability to read telemetry data from a real mission, filter the relevant parameters and replay in a visual representation what was going on in orbit. As such it may serve as an engineering tool or mission support tool.
Credit: Andor Technology Ltd.
Quelle: DLR
SOFIA - die "fliegende Sternwarte"
Mitarbeit an der Konzeption, Entwicklung und Wartung des Trackingsystems für die "fliegende Sternwarte" SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).
Im Jahr 2014 erfolgte eine Modernisierung des Trackingsystems, mit Redesign der Systemarchitektur. Dieses Projekt wurde in einem Vortrag auf der SPIE Astronomische Teleskope & Instrumente vorgestellt - Evolution-of-the-SOFIA-Tracking-System.
Andor Kamerasteuerung
Entwicklung der Steuersoftware für EMCCD-Kameras von Andor Technology, inklusive Bildbearbeitung, Centroid, FITS-Speicherung und Bildtransfer über Netzwerk in Echtzeit. Eingesetzt wurden EMCCD-Kameras vom Typ Andor iXon 3. Die Kamerasteuerung wurde als Multiprozess-System in C++ unter Linux implementiert und läuft auf Industrie-PCs.
Quelle: Andor Technology Ltd.
FPI Science Laptop GUI
Entwicklung einer grafischen Bedienoberfläche zur Instrumentensteuerung für den SOFIA Focal Plane Imager. Die GUI wurde in C++ auf Basis des Qt-Frameworks implementiert. Eine darunterliegende DLL ermöglicht multiplen Zugriff auf den FPI Controller über nur eine Netzwerkverbindung. Dies wird zum Beispiel zur automatisierten Steuerung des Instruments und Datenauswertung, parallel zur interaktiven Kontrolle durch die GUI verwendet.
Astrometrie
Experimentelle Einbettung des Werkzeugs Astrometry.net zur Berechnung der astrometrischen Lösung lokal - also ohne Internetanbindung - in ein Trackingsystem. Aufgenomme Bilder werden automatisch dem Plate Solver zugeführt und die astrometrische Lösung ermittelt und in die FITS-Header eingetragen.
Quelle: astrometry.net
Steuerung einer aktiven Optik
Konzeption eines Prototypen für die Steuerung der aktiven Optik von Teleskopen der Meterklasse. Die aktive Optik richtet den Hauptspiegel mittels drei elektromechanischer Aktuatoren auf die optische Achse aus und dient zugleich der Fokussierung. Neben der Steuersoftware auf einem embedded Single Board Computer unter Linux in C++ wurde eine Bedienoberfläche für Windows mit dem Qt Framework entwickelt. Zudem wurde ein Fokussierer-Treiber für die ASCOM-Schnittstelle implementiert.
Algorithmen für die Adaptive Optik MACAO
Weiterentwicklung und Optimierung von Echtzeit-Algorithmen der adaptiven Optik MACAO (Multi Application Curvature Active Optics), z.B. non-linear piston control, saturation management, anti windup, wafel mode removal, etc. Die Steuerung der aktiven Optik läuft auf einem VMEbus-System mit PowerPC-CPU-Karten unter VxWorks. Zudem Wartung der Hochspannungsverstärkerkarten für den deformierbaren Spiegel und der zugehörigen Steuersoftware.
Quelle: ESO
Schaltschrank für Teleskopsteuerung
Leitung der Konzeption eines Schaltschranks für kommerzielle optische Teleskope der 1-Meter-Klasse zur Steuerung der azimutalen Montierung, Haltebremsen, Lüfter, Spiegelklappen, etc. Auslegung der Antriebstechnik für Satellitentracking, was eine sehr schnelle Bahnbewegung bei gleichzeitig hoher Pointing-Genauigkeit erfordert. Zudem wurde ein Konzept für die Flexibilität des I/O-Systems zur Anpassung der Steuerung an Kundenwünsche entwickelt.
ASTRO.control Systemkonzeption
ASTRO.control ist eine Plattform zur Entwicklung von Steuerungen für astronomische Instrumenten und Teleskope. Sie basiert auf Industrie-PCs unter Echtzeit-Linux und stellt eine Softwareinfrastruktur für Steuerungsapplikationen in C++ zur Verfügung. Die Spezifikation und Systemkonzeption wurden von Norbert Fiebig entwickelt.
GUI für Astro-Bildverarbeitung
Als moderne Benutzeroberfläche zur Bildbearbeitung von Astro-CCD-Aufnahmen wurde von Fiebig Astrotechnik die Applikation AIPS für Windows und Linux entwickelt. Sie unterstützt die Inspektion, Kalibrierung und astrometrischen Auswertung von FITS-Bildern und anderen Dateiformaten, sowie Funktionen, wie Filter, Serienbearbeitung, Blinkvergleich, usw.
Quelle: apod.nasa.gov, PMM team
UCAC4 Viewer
Fiebig Astrotechnik entwickelte einen interaktiven Viewer für den sehr umfangreichen Sternkatalog UCAC4, mit Schwerpunkt auf schneller Darstellung und intuitiver Bedienung. Die Anzeige erfolgt in Kartendarstellung. Die Applikation wurde für Windows und Linux auf Basis der Frameworks Qt entwickelt und für maximale Performance in C++ implementiert.
Very Large Telescope
Mitarbeit bei der Entwicklung der Teleskopkontrollsoftware für das Very Large Telescope (VLT) der ESO, unter anderem zur Steuerung der Hauptachsen, Wind Shield Control, Trackingkamera-Steuerung, Motor Control Library und Korrektor der atmosphärischen Dispersion. Die Tätigkeiten umfassten die Entwicklungsphasen von Architektur und Design, über Coding und automatisierte Tests, bis zu Deployment, Dokumentation und Wartung. Es wurden Gerätetreiber, Infrastrukturkomponenten, Kontrollapplikationen und Benutzeroberflächen in C, C++ und TCL/TK unter VxWorks, Linux und Unix entwickelt.
Quelle: ESO
Quelle: indilib.org
INDI - Instrument Neutral Distributed Interface
INDI definiert ein speziell zur Kontrolle von astronomischen Geräten entworfenes Kommunikationsprotokoll, siehe indilib.org. Im Gegensatz zum verbreiteten ASCOM-Protokoll ist es plattformunabhängig und darauf ausgelegt, dass die Geräte von einem embedded Controller am Teleskop oder Instrument gesteuert werden und über Netzwerk mit den Arbeitsrechnern verbunden sind. Fiebig Astrotechnik verfügt über dediziertes Know How in der Entwicklung von INDI-Gerätetreibern und Benutzeroberflächen.