TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd ED - Knopf, George K. ED - Otani, Yukitoshi T1 - Light propulsion systems for spacecraft T2 - Optical nano and micro actuator technology Y1 - 2017 SN - 9781315217628 (eBook) SP - 577 EP - 598 PB - CRC Press CY - Boca Raton ER - TY - CHAP A1 - Heimes, Heiner Hans A1 - Kampker, Achim A1 - Dorn, Benjamin A1 - Kehrer, Mario A1 - Dünnwald, Simon A1 - Badura, Dennis A1 - Terren, Maximilian A1 - Röth, Thilo ED - Kampker, Achim ED - Heimes, Heiner Hans T1 - Produktionsprozesse der Fahrzeugstruktur T2 - Elektromobilität: Grundlagen einer Fortschrittstechnologie Y1 - 2023 SN - 978-3-662-65811-6 (Print) SN - 978-3-662-65812-3 (Online) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-65812-3_13 N1 - Corresponding author: Benjamin Dorn SP - 227 EP - 247 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Heimes, Heiner Hans A1 - Kampker, Achim A1 - Kehrer, Mario A1 - Dünnwald, Simon A1 - Heetfeld, Lennart A1 - Polzenberg, Jens A1 - Budde, Lucas A1 - Keusen, Maximilian A1 - Pandey, Rahul A1 - Röth, Thilo ED - Kampker, Achim ED - Heimes, Heiner Hans T1 - Fahrzeugstruktur T2 - Elektromobilität: Grundlagen einer Fortschrittstechnologie N2 - Um sowohl Treibhausgas-Emissionen zu verringern als auch Kraftstoffressourcen zu schonen, wird zunehmend an einer Transformation konventionell angetriebener Kraftfahrzeuge hin zu elektrifizierten Antriebskonzepten gearbeitet. Basierend auf herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wurde eine Vielzahl neuer Antriebssysteme mit verschiedenem Elektrifizierungsgrad entwickelt. Mitte der 1990er-Jahre kamen erste Fahrzeuge mit einem Hybridantrieb auf den Markt. Die Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor erlaubt eine Verbrauchsreduktion und Bremsenergierückgewinnung sowie lokal emissionsfreies Fahren. Y1 - 2023 SN - 978-3-662-65811-6 (Print) SN - 978-3-662-65812-3 (Online) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-65812-3_5 N1 - Corresponding author: Heiner Hans Heimes SP - 69 EP - 106 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd A1 - Ulamec, Stephan A1 - Kowalski, Julia A1 - Boxberg, Marc S. A1 - Baader, Fabian A1 - Biele, Jens A1 - Kömle, Norbert ED - Badescu, Viorel ED - Zacny, Kris ED - Bar-Cohen, Yoseph T1 - Ice melting probes T2 - Handbook of Space Resources N2 - The exploration of icy environments in the solar system, such as the poles of Mars and the icy moons (a.k.a. ocean worlds), is a key aspect for understanding their astrobiological potential as well as for extraterrestrial resource inspection. On these worlds, ice melting probes are considered to be well suited for the robotic clean execution of such missions. In this chapter, we describe ice melting probes and their applications, the physics of ice melting and how the melting behavior can be modeled and simulated numerically, the challenges for ice melting, and the required key technologies to deal with those challenges. We also give an overview of existing ice melting probes and report some results and lessons learned from laboratory and field tests. KW - Ice melting probe KW - Ice penetration KW - Icy moons KW - Ocean worlds KW - Mars Y1 - 2023 SN - 978-3-030-97912-6 (Print) SN - 978-3-030-97913-3 (Online) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-97913-3_29 SP - 955 EP - 996 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Bauschat, J.-Michael A1 - Benner, Miriam A1 - Klinge, Henner A1 - Ziegler, Simon T1 - Urbane Mobilität entdeckt die 3. Dimension T2 - Transforming Mobility – What Next? N2 - Der Themenkomplex urbane Mobilität ist getrieben durch den Verkehrsinfarkt in Ballungszentren, durch Luftverschmutzung und Lärm, sowie den Trend zum Leben in der Stadt in den städteplanerischen Fokus gerückt. Emissionsneutrale Antriebskonzepte in der Luftfahrt führen zu Ansätzen Fluggeräte einzusetzen, die batteriegetrieben vertikal aufsteigen und landen können. Flugphysikalisch und energetisch ist diese Technik nur dann sinnvoll, wenn es zwingende Gründe gibt (z.B. Rettungseinsätze), daher wird der flugphysikalische Hintergrund prinzipiell erläutert. Es werden einige aktuelle Lufttransportkonzepte für eine urbane Personenbeförderung vorgestellt. Sollte es verstärkt zu Lufttransport über Städten kommen, müssen betroffene Lufträume geordnet und überwacht werden. Wie kompatibel Lufttransportsysteme mit den heute bereits relevanten urbanen Beförderungsmitteln sein müssen, wird kritisch diskutiert. Abschließend werden die Aspekte Akzeptanz durch die Kunden und Wirtschaftlichkeit ebenso angerissen, wie die hochproblematische Rohstoffgewinnung, die Entsorgung und das Recycling von Batterien. Y1 - 2022 SN - 978-3-658-36429-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-36430-4_53 N1 - Tagungsband zum 13. Wissenschaftsforum Mobilität, Beiträge des Wissenschaftsforums SP - 895 EP - 916 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Hebel, Christoph A1 - Herrmann, Ulf A1 - Ritz, Thomas A1 - Röth, Thilo A1 - Anthrakidis, Anette A1 - Böker, Jörg A1 - Franzke, Till A1 - Grodzki, Thomas A1 - Merkens, Torsten A1 - Schöttler, Mirjam T1 - FlexSHARE – Methodisches Framework zur innovativen Gestaltung der urbanen Mobilität durch Sharing- Angebote T2 - Transforming Mobility – What Next? N2 - Das Ziel des INTERREG-Projektes „SHAREuregio“ (FKZ: 34.EFRE-0300134) ist es, grenzüberschreitende Mobilität in der Euregio Rhein-Maas-Nord zu ermöglichen und zu fördern. Dazu soll ein elektromobiles Car- und Bikesharing- System entwickelt und in der Stadt Mönchengladbach, im Kreis Viersen sowie in den Gemeinden Roermond und Venlo (beide NL) zusammen mit den Partnern Wirtschaftsförderung Mönchengladbach, Wirtschaftsförderung für den Kreis Viersen, NEW AG, Goodmoovs (NL), Greenflux (NL) und der FH Aachen implementiert werden. Zunächst richtet sich das Angebot, bestehend aus 40 Elektroautos und 40 Elektrofahrrädern, an Unternehmen und wird nach einer Erprobungsphase, mit einer größeren Anzahl an Fahrzeugen, auch für Privatpersonen verfügbar gemacht werden. Die Fahrzeuge stehen bei den jeweiligen Anwendungspartnern in Deutschland und den Niederlanden. Im Rahmen dieses Projektes hat die FH Aachen „FlexSHARE“ entwickelt – ein methodisches Framework zur innovativen Gestaltung urbaner Sharing- Angebote. Das Framework ermöglicht es, anhand von messbaren Kenngrößen, bedarfsgerechte und auf die Region abgestimmte Sharing-Systeme zu entwickeln. Y1 - 2022 SN - 978-3-658-36429-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-36430-4_10 N1 - Tagungsband zum 13. Wissenschaftsforum Mobilität, Beiträge des Wissenschaftsforums SP - 153 EP - 169 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Borggrafe, Andreas A1 - Ohndorf, Andreas A1 - Dachwald, Bernd A1 - Seboldt, Wolfgang T1 - Analysis of interplanetary solar sail trajectories with attitude dynamics T2 - Dynamics and Control of Space Systems 2012 N2 - We present a new approach to the problem of optimal control of solar sails for low-thrust trajectory optimization. The objective was to find the required control torque magnitudes in order to steer a solar sail in interplanetary space. A new steering strategy, controlling the solar sail with generic torques applied about the spacecraft body axes, is integrated into the existing low-thrust trajectory optimization software InTrance. This software combines artificial neural networks and evolutionary algorithms to find steering strategies close to the global optimum without an initial guess. Furthermore, we implement a three rotational degree-of-freedom rigid-body attitude dynamics model to represent the solar sail in space. Two interplanetary transfers to Mars and Neptune are chosen to represent typical future solar sail mission scenarios. The results found with the new steering strategy are compared to the existing reference trajectories without attitude dynamics. The resulting control torques required to accomplish the missions are investigated, as they pose the primary requirements to a real on-board attitude control system. Y1 - 2012 SN - 978-0-87703-587-9 SP - 1553 EP - 1569 PB - Univelt Inc CY - San Diego ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd T1 - Solar sail dynamics and control T2 - Encyclopedia of Aerospace Engineering N2 - Solar sails are large and lightweight reflective structures that are propelled by solar radiation pressure. This chapter covers their orbital and attitude dynamics and control. First, the advantages and limitations of solar sails are discussed and their history and development status is outlined. Because the dynamics of solar sails is governed by the (thermo-)optical properties of the sail film, the basic solar radiation pressure force models have to be described and compared before parameters to measure solar sail performance can be defined. The next part covers the orbital dynamics of solar sails for heliocentric motion, planetocentric motion, and motion at Lagrangian equilibrium points. Afterwards, some advanced solar radiation pressure force models are described, which allow to quantify the thrust force on solar sails of arbitrary shape, the effects of temperature, of light incidence angle, of surface roughness, and the effects of optical degradation of the sail film in the space environment. The orbital motion of a solar sail is strongly coupled to its rotational motion, so that the attitude control of these soft and flexible structures is very challenging, especially for planetocentric orbits that require fast attitude maneuvers. Finally, some potential attitude control methods are sketched and selection criteria are given. KW - solar sail KW - sailcraft KW - orbital dynamics KW - orbit control KW - attitude dynamics Y1 - 2010 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/9780470686652.eae292 PB - Wiley CY - Hoboken ER - TY - CHAP A1 - Blome, Hans-Joachim T1 - Die Tragweite der physikalischen Kosmologie T2 - Exploring Uncertainty Y1 - 2013 SN - 978-3-658-00897-0 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-00897-0_6 SP - 105 EP - 150 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd A1 - Ohndorf, Andreas T1 - Global optimization of continuous-thrust trajectories using evolutionary neurocontrol T2 - Modeling and Optimization in Space Engineering N2 - Searching optimal continuous-thrust trajectories is usually a difficult and time-consuming task. The solution quality of traditional optimal-control methods depends strongly on an adequate initial guess because the solution is typically close to the initial guess, which may be far from the (unknown) global optimum. Evolutionary neurocontrol attacks continuous-thrust optimization problems from the perspective of artificial intelligence and machine learning, combining artificial neural networks and evolutionary algorithms. This chapter describes the method and shows some example results for single- and multi-phase continuous-thrust trajectory optimization problems to assess its performance. Evolutionary neurocontrol can explore the trajectory search space more exhaustively than a human expert can do with traditional optimal-control methods. Especially for difficult problems, it usually finds solutions that are closer to the global optimum. Another fundamental advantage is that continuous-thrust trajectories can be optimized without an initial guess and without expert supervision. Y1 - 2019 SN - 978-3-030-10501-3 SN - 978-3-030-10500-6 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-10501-3_2 N1 - Springer Optimization and Its Applications, vol 144 gedruckt unter der Signatur 21 ZSS 46 in der Bereichsbibliothek Eupener Str. vorhanden SP - 33 EP - 57 PB - Springer CY - Cham ER -