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Präzisionskippspiegel
Die Präzisionslenkung von Laserstrahlen bestimmt maßgeblich die Qualität und Bandbreite der Satelliten-Laser-Kommunikation für den schnellen und sicheren Datenverkehr im Internet. Für diesen Zweck wurde der Präzisionskippspiegel (FSM) konzipiert. Auf Basis eines TNO-Entwurfs entwickelten wir einen funktionierenden FSM-Prototypen, der weltraumtauglich ist, ein geringes Gewicht hat und einen geringen Energieverbrauch aufweist. Diese FSMs können wir auch in Serie in großer Stückzahl fertigen.
highlights.
- Kipp-/Neigungswinkelbereich ±2 Grad (optisch)
- Servo-Bandbreite >1 kHz
- Stellglieder mit variabler Reluktanz und hohem Wirkungsgrad
- Hochauflösende Wirbelstromsensoren mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite
- Sehr geringer Stromverbrauch (<0,2 W) bei max. Kippung/Neigung
Hohe Auflösung, hohe Dynamik.
Die FSM‘s in den optischen Terminals von Satelliten, Flugzeugen und Bodenstationen sorgen für eine genaue Ausrichtung von Sender und Empfänger. Ihre Spiegeloberflächen sind extrem flach, so dass Wellenfrontverzerrungen vermieden werden. Für die Entwicklung eines kompakten, weltraumtauglichen FSM setzten wir unsere Expertise in der Optomechatronik und Fertigung in enger Zusammenarbeit mit dem niederländischen FreeSpaceOptics-Konsortium ein. Der FSM kann hochfrequente Störungen der Ausrichtung des Laserstrahls aufgrund seiner äußerst hohen Bewegungsdynamik kompensieren. Die Festkörpergelenke ermöglichen eine hohe Linearität ohne Hysterese und sind wartungsfrei.
Hohe Effizienz, geringer Wärmeverzug.
Thermische Effekte können Spannungen und Verformungen in der FSM-Konstruktion herbeiführen. Deswegen nutzten wir Stellglieder mit variabler Reluktanz und hohem Wirkungsgrad, die ein höheres Kraft-zu-Volumen- bzw. Kraft-zu-Energie-Verhältnis aufweisen als alternative Stellgliedtypen. Wir setzten hochauflösende Wirbelstromsensoren für eine hohe Regelgenauigkeit der Spiegelausrichtung ein. Aufgrund des effizienten, fertigungsorientierten Designs können wir diese FSMs auch in großer Stückzahl in Serie herstellen.
“wir haben das FSM-Konzept erfolgreich in industrielle Technik umgesetzt.”
Die technische Umsetzung von FSMs stellte uns vor verschiedenste Herausforderungen. Wir trafen eine intelligente Werkstoffauswahl, optimierten die Herstellbarkeit und sorgten für eine erhebliche Kostenreduzierung. Außerdem entwarfen wir Spezialversionen von Komponenten wie z. B. ein äußerst effizientes Stellglied. Mit Hilfe strenger Prüfprotokolle testeten wir die FSMs auf Herz und Nieren, um sicherzustellen, dass sie einen Raketenstart überleben und die erforderlichen hohen Leistungsanforderungen erfüllen. Unsere FSMs können im Einklang mit den Vorgaben europäischer Normen geliefert werden.