Consultative Committee for Space Data Systems

Das Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) mit Sitz in Washington (D.C.) ist eine internationale Organisation, in der sich die führenden Weltraumorganisationen zusammengefunden haben. Die Aufgabe des CCSDS ist die Ausarbeitung gemeinsamer Methoden des Datenverkehrs mit Raumfahrzeugen, vornehmlich von Forschungssonden.

Gegründet wurde das CCSDS im Jahre 1982 auf Anregung einer gemeinsamen Arbeitsgruppe von NASA und ESA, die seit 1981 an gemeinsamen Kommunikationsprotokollen arbeitete. Eine immer weiter ausgebaute Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Raumfahrtorganisationen und die erforderliche gegenseitige Nutzung von Infrastrukturen machte die Festlegung gemeinsamer Standards zwingend erforderlich.

Rückblick

Die ersten Pioneer- und Explorer-Raumsonden haben ihre Telemetriedaten noch als einfache Abfolge von Sinusschwingungen gesendet, deren Frequenz sich proportional zum Messwert änderte, jedem einzelnen Messwert war ein Zeitschlitz zugewiesen, den ersten Zeitschlitz nahm immer ein Pilotton zur Synchronisation ein. Dieses einfache Zeitmultiplexverfahren genügte den Anforderungen schon bald nicht mehr. Die neueren Verfahren und die zunehmende internationale Zusammenarbeit brachte die heutige Bedeutung der CCSDS zustande.

SCID - Durchnummerierung der Raumfahrzeuge

So wird heute jedem Raumfahrzeug eine eigene, von der CCSDS vergebene Nummer, zugewiesen, die auch Bestandteil der standardisierten Datenblöcke ist, die zwischen den Bodenstationen und dem Raumfahrzeug ausgetauscht werden, ebenso standardisierte Zeit- und Positionsangaben. Die Nummer des Raumfahrzeugs (SCID - Spacecraft IDentification genannt) wurde von ursprünglich 8 Bits (0..255) auf zwei Nummernkreise mit 10 Bits (0..1023) erweitert. Die Version (2 Bits) des Nummernkreises wird der Nummer selbst vorangestellt. Einer der vier möglichen Nummernkreise ist noch gar nicht zugewiesen.

Verwaltet werden die Nummern zentral für alle beteiligten Weltraumorganisationen beim World Data Center for Satellite Informations (WDC SI) im Goddard Space Flight Center (GSFC) der NASA in Greenbelt (Maryland).

Aufbau

Der eigentlichen Nummer ist eine aus zwei Bits bestehende Gruppierung der SCID als Versionsnummer vorgeschaltet, sie legt den Nummernkreis fest. 00 = erster Nummernkreis mit 10-Bit-Nummern, 01 = Nummernkreis mit 8-Bit-Nummern, 10 = zweiter Nummernkreis mit 10 Bits, 11 = nicht vergeben. Beides zusammen – Version und SCID – bildet die GSCID (Global Spacecraft Identification).

Beispiele

• Die Ariane 5 hat für alle Raketen eine einheitliche Nummer, es befindet sich ja immer nur eine Rakete kurzzeitig im Flug. Hier ist die 8-Bit-Nummer 1Ah (0001 1010) vergeben.
• Die Space Shuttles haben 10-Bit-Nummern vergeben bekommen.

OV-103 (Discovery) die 1D3h (01 1101 0011)

OV-104 (Atlantis) die 1D4h (01 1101 0100)

OV-105 (Endeavour) die 1D5h (01 1101 0101)

Nicht zugewiesen sind die Nummern für OV-101 (Enterprise), die nie für den Raumflug konzipiert war und die verunglückten OV-99 (Challenger) und OV-102 (Columbia).

• Die Internationale Raumstation (ISS) hat sogar mehrere Nummern für die verschiedenen Module zugewiesen bekommen, beispielsweise 117h (01 0001 0111) für das Modul Columbus.

Zeitformate

Im Blue Book 301.0-B-3 sind die unterschiedlichsten Zeitformate definiert, hier die wichtigsten:

• CUC = CCSDS Unsegmented Time Code
• CDS = CCSDS Day segmented Time Code
• CCS = CCSDS Calendar segmented Time Code
• CCS ASCII = CCS in ASCII-Darstellung

Das CUC-Format ist ein reines binäres Zählformat, in dem eine 32-bit lange vorzeichenlose Binärzahl die Sekunden seit einem bestimmten Zeitpunkt angibt. Dem Wert können noch Sekundenbruchteile als Binärwert folgen, hierzu sind diverse Unterformate definiert.

Mit diesem Format können etwa 136 Jahre abgedeckt werden. Es gibt unterschiedliche Startpunkte – bei der NASA gebräuchlich ist der 1. Januar 1958.

Der CUC-Wert wird im Raumfahrzeug direkt aus der Mission Elapsed Time abgeleitet.

Das Blue Book 301.0-B wurde in der ersten Fassung im Jahr 1987 eingesetzt. Momentan gilt die dritte Fassung aus dem Jahr 2002, die allerdings erneut zur Überarbeitung vorgesehen ist.

Veröffentlichungen

• Blue Books - Normen und Anforderungen
• Magenta Books - Stehende Prozeduren
• Green Books - Informelle Berichte
• Orange Books - Experimentelle Spezifikationen
• Yellow Books - Allgemeine Berichte
• Silver Books - Veraltete Normen, Anforderungen und Berichte

Ein Großteil der Veröffentlichungen ist im Internet als PDF verfügbar.

Beteiligte Organisationen

Vollmitglieder:

• Agenzia Spaziale Italiana (ASI), Italien
• British National Space Centre (BNSC), Großbritannien
• Canadian Space Agency (CSA), Kanada
• Centre national d’études spatiales (CNES), Frankreich
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Deutschland
• European Space Agency (ESA)
• Federal Space Agency (FSA/Roskosmos), Russland
• Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), Brasilien
• Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Japan
• National Aeronautics and Space Administration (NASA), USA

Beobachterorganisationen:

• Austrian Space Agency (ASA), Österreich
• Centro Tecnico Aeroespacial (CTA), Brasilien
• Chinese Academy of Space Technology (CAST), China
• Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Australien
• European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT), Europa

Siehe auch

• Weltraumorganisation

Weblinks

• Homepage der CCSDS (englisch)