Aegis schlägt hohe Wellen bei Funksatellitenprojekt

Die PTC PLM-Lösung für den Einzelhandel kann die kollaborative Planung, das Design, die Entwicklung und Beschaffung von Produkten in Ihrem Unternehmen transformieren. Aufbauend auf PTC Windchill FlexPLM kann die vorkonfigurierte Out-of-the-Box-Lösung von PTC Ihnen helfen, das komplette Produktsortiment Ihres Unternehmens zu verwalten und innovativere, profitablere Produkte schneller auf den Markt zu bringen. – Weitere Informationen unter: http://scpreview.ptc.com/?sc_mode=normal&sc_itemid=%7bA67F873E-1BC0-44C0-92A9-27D68C8BB645%7d&sc_lang=en&sc_debug=0&sc_trace=0&sc_prof=0&sc_ri=0&sc_rb=0&sc_expview=0#sthash.kGod8gW2.dpuf
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Aegis schlägt hohe Wellen bei Funksatellitenprojekt

Aegis Systems (Logo)

Hintergrund

Aegis Systems Limited, ein 1988 gegründetes Consulting-Unternehmen für Spectrum Engineering, untersucht das Verhalten des Funkspektrums, also die Wirkung und Wechselwirkungen von Radiowellen. Nach einem Testlauf verschiedener Softwarepakete entschied sich Aegis für die Berechnungsmanagement-Software Mathcad von Mathsoft (jetzt PTC Mathcad) in Verbindung mit Fortran und C++. PTC Mathcad bestand im Test gegen Konkurrenzprodukte wie Maplesoft (Maple) und Wolfram Research (Mathematica). Für Aegis gab vor allem die intuitive und benutzerfreundliche Benutzeroberfläche den Ausschlag.


Gründe für PTC Mathcad

PTC Mathcad wird von Aegis oft für Simulationsprojekte eingesetzt, wenn schnelle Berechnungen benötigt werden, die in eine Programmiersprache zu lang dauern würden. Aegis beschäftigt derzeit sechs Ingenieure und erzielt sein Einkommen mit Aufträgen aus dem öffentlichen und privaten Sektor gleichermaßen. Beispielsweise stellten Ingenieure bei einem Projekt fest, wie sich die unterschiedlichen Umlaufbahnen zweier Satelliten überschneiden und wie die Satelliten interagieren. Die Ingenieure schrieben mit PTC Mathcad eine Simulation, deren Ausführung zwei Tage dauerte.

Aegis bewahrt alle PTC Mathcad Arbeitsblätter aus sämtlichen Projekten in einer Referenzbibliothek auf. Dank dieses sorgfältigen Berechnungsmanagements können junge Ingenieure zur Referenz auf einen riesigen Fundus an gesammelten Informationen zurückgreifen und ältere Ingenieure müssen weniger Zeit damit verbringen, grundlegende Berechnungen zu erklären. Ein weiterer Vorteil der Aufbewahrung all dieser Unterlagen ist, dass das Wissen von Kollegen, die aus dem Unternehmen ausscheiden, erhalten bleibt. Das kommt wiederum dem gesamten Unternehmen zu Gute.

Richard Rudd, ein leitender Consulting-Ingenieur bei Aegis, meint: "PTC Mathcad hat für unsere Arbeitsweise einen neuen Standard gesetzt. Wir damit unsere Zeit viel besser planen und so die Produktivität im Unternehmen insgesamt erhöhen."

Das Projekt

Das S@TCOM-Programm des British National Space Center (BNSC) läuft seit drei Jahren. Die Projekte und Untersuchungen im Rahmen dieses Programms wurden von Experten wie Aegis und großen Organisationen wie Roke Manor Research und Astrium durchgeführt. S@TCOM soll britischen Unternehmen helfen, Knowhow und Wissen im Satellitenmarkt aufzubauen.

Anfang September 2003 erhielt Aegis die Aufgabe, für das S@TCOM-Programm Statistiken über die Auswirkungen der künstlichen Umgebung auf Breitband-Radiosignale anzufertigen.

Zu diesem Zweck setzte das Unternehmen einen Helium-Ballon ein, der die Satellitenbahnen an mehreren Stationen im Südosten Englands simulieren sollte. Die Ergebnisse wurden in PTC Mathcad eingegeben. Das Ergebnis waren dreidimensionale Darstellungen der Funkkanalantwort.

Die Ergebnisse

Die Ergebnisse der Studie sind vor allem für die britische Raumfahrtindustrie von Interesse, die vor dem Einstieg in das europäische Pendant des US-amerikanischen GPS-Systems (Global Positioning System) steht. Die Studie von Aegis maß nämlich die Auswirkungen von Gebäuden auf die Stärke jeder einzelnen Radiowelle. Dieses Wissen ist fundamental für Positionierungstechnologien und auch andere Verfahren wie Mobilfunk und Radar.

"Aufgrund der schnellen Datenverarbeitung und der Darstellungsmöglichkeiten in PTC Mathcad konnten wir dem BNSC unsere Daten innerhalb von nur zwei Tagen vorlegen", so Rudd.

Britische Unternehmen, die in den Genuss der kommerziellen Vorteile von Satellitentechnik kommen möchten, werden von den Ergebnissen von Aegis profitieren. Dies sind Branchen wie Telekommunikation, Rundfunk, Erdbeobachtung und Navigation, die wissen müssen, wie sich Ballungsräume auf sie und ihre Technologie auswirken.

 

Simulation von Satellitenvarianten

Um zu messen, wie Gebäude die Radiosignale verändern, mussten die Ingenieure von Aegis die möglichen Variationen beim Höhenwinkel von Satelliten beim Senden und Empfangen von Funksignalen simulieren. Anfänglich wurde für die Simulationen ein Hubschrauber eingesetzt, doch diese Methode war finanziell und ökologisch nicht tragbar.

Schließlich entschied sich das Team für einen großen Helium-Ballon als Alternative. An dem Ballon wurde ein Sender befestigt, während der Empfänger an verschiedenen Orten in den einzelnen Gebäuden positioniert wurde.

Die Funkkanalantworten wurden gesammelt – etwa eine pro Sekunde über einen Zeitraum von 100 Sekunden. Der Empfänger übertrug die Ergebnisse direkt an einen Laptop, wo die Rohdaten gesammelt wurden. Anschließend wurden die Daten in PTC Mathcad eingespeist, wo zur Veranschaulichung der verschiedenen Kanalantworten zwei- und dreidimensionale Diagramme erzeugt wurden.

Das Muster zeigte, dass statt einer einzelnen Spitze, wie bei einem "perfekten" Kanal zu erwarten, auf das direkte Signal des simulierten Satelliten mehrere schwächere Signale mit abnehmender Amplitude folgten.

Dieses Muster belegt, dass die Gebäude, die Geländeoberfläche und andere Unebenheiten durch verzögerte Reflexionen wie erwartet Störungen des Funkkanals verursachen. Aegis konnte außerdem das Ausmaß der Verzögerungen an verschiedenen Standorten beurteilen und daraus entsprechende Schlüsse ziehen. Die Untersuchung zeigte außerdem, dass die Funkkanalstatistiken für die untersuchten Standorte von der Höhe des "Satelliten" unabhängig waren.

Über Aegis

Aegis Systems Limited wurde 1988 gegründet und bietet dank fundierter theoretischer und praktischer Kenntnisse der Funktechnik ein umfassendes Angebot von Spectrum Engineering- und Frequenzmanagement-Dienstleistungen. Aegis gilt heute als eines der führenden Consulting-Unternehmen in diesem Bereich, der detaillierte Kenntnisse regulatorischer Angelegenheiten mit praktischer Erfahrung in Interferenzanalyse und Propagationsmodellierung verbindet. Diese Kernkompetenz wird durch die Entwicklung benutzerdefinierter Software ergänzt und unterstützt. Dank seiner großen Erfahrung im Spectrum Engineering bietet Aegis seinen Kunden schnelle, stimmige und pragmatische Lösungen für praktische und theoretische Probleme des Spectrum Engineering.