Haben Sie eine Idee für ein Teilprojekt auf der Plattform?

Project Motivation: Project Motivation:

In particular in aerospace sciences simulation and optimization are major tasks to minimize structure weight, to maximize thrust or todetermine system reliability.

Insbesondere in der Luftfahrt Wissenschaften Simulation und Optimierung sind wichtige Aufgaben zu strukturieren Gewicht zu minimieren, um den Schub oder todetermine Systemzuverlässigkeit zu maximieren.

These numerical tasks need a high level of resources and hardware-support and Constellation platform offers distributed computing power to projects from professionals to students to solve their problems in an adequate time without the need to maintain their own super-computer or cluster system.

Diese numerischen Aufgaben benötigen ein hohes Maß an Ressourcen und Hardware-Unterstützung und Constellation-Plattform bietet verteilte Rechenleistung auf Projekte von Profis für Studierende, um ihre Probleme in einer angemessenen Zeit zu lösen, ohne die Notwendigkeit, ihre eigenen Super-Computer oder Cluster-System aufrecht zu erhalten.

In this way it is possible to get access to the needed computingpower by a wider range of researchers who wouldn't have been ableto create those resources because of financial, administration and operation or because of bureaucracy reasons.

Auf diese Weise ist es möglich, den Zugriff auf die benötigten computingpower durch ein breiteres Spektrum von Forschern, die nicht ableto schaffen diese Ressourcen aufgrund von finanziellen, Administration und Betrieb oder wegen der Bürokratie Gründen erhalten würde.

Constellation's goal is to expedite fundamental and applicable research and bonding researchers with citizen scientists and public.

Constellation Ziel ist es, grundlegende und anwendungsnahe Forschung und Kleben Forscher mit Wissenschaftlern und Bürger öffentlich zu beschleunigen.

Project Implementation: Projektdurchführung:

As a DGLR (german aerospace society) academic student team at the University of Stuttgart, Germany, we set up a distributed super-computer that offers computing power by idle single desktop computers of volunteers connected via the internet.

Als DGLR (Deutsch Luft-und Raumfahrt Gesellschaft) wissenschaftliche studentische Team an der Universität Stuttgart, Deutschland, haben wir ein Super-Computer verteilt, dass Internet bietet Rechenleistung von Desktop-Computern Leerlauf einzelne der Freiwilligen verbunden über.

This accumulated computing power is provided to aerospace research purposes, that universities and private research institutions and projects normally can't afford.

Diese geballter Rechenpower ist die Luftfahrt-Forschungs-Zwecke vorgesehen, dass die Universitäten und privaten Forschungseinrichtungen und Projekte in der Regel nicht leisten können.

With this approach we demonstrate the capability of synergetic co-operation of scientists and scientific enthused ordinary persons.

Mit diesem Ansatz zeigen wir die Fähigkeit, synergetische Kooperation von Wissenschaftlern und wissenschaftlichen begeistert gewöhnliche Menschen.

In contrast to classic super-computers, that have high acquisition-, maintenance- and operation-costs and aren't state of the art after just a few years, our Constellation computer is a worldwide distributed, continuously and dynamically evolving system with high heterogeneity in which anyone can participate who runs a computer with Windows, Linux or Mac OS X operating system.

Im Gegensatz zu klassischen Supercomputern, die hohen Anschaffungs-, Wartungs-und Betriebs-Kosten haben und nicht dem Stand der Technik nach nur wenigen Jahren ist unsere Constellation Computer weltweit verteilt, kontinuierlich und dynamisch sich entwickelndes System mit hoher Heterogenität in denen jeder teilnehmen kann, der läuft ein Computer mit Windows, Linux oder Mac OS X Betriebssystem.

This high performance is used to solve aerospace related tasks, such as trajectory optimization (application: TrackJack). Dieser Hochleistungs wird verwendet, um Luft-und Raumfahrt verbundenen Aufgaben, wie Bahnoptimierungsproblemen (Anwendung: TrackJack) zu lösen. Constellation is in its late closed test-phase and will go public in the near future.

Constellation ist in seinen späten geschlossenen Test-Phase und geht in naher Zukunft Öffentlichkeit. Even during test-phase 550 participating machines generated approx. Auch während Testphase 550 teilnehmenden Rechnern erzeugt ca. 120*10^9 FL oating point OP erations per S econd (120 GFLOPS ). 120 * 10 ^ 9 potenzialfreie Punkt OP erations pro Z weitens (120 GFLOPS).

The Constellation computer represents a remarkable performance that is by far superior to high-performance clusters and it increases daily.

Die Constellation Computer stellt eine bemerkenswerte Leistung, dass bei weitem überlegen High-Performance-Cluster ist, und es wächst täglich.

In this way hundreds of trajectories can be simulated and optimized depending in the task's complexity per day. Auf diese Weise Hunderte von Flugbahnen können simuliert und optimiert werden je nach der Aufgabe der Komplexität pro Tag. Participating users can follow their contribution in a clearly arranged webinterface.

Teilnehmende Nutzer können folgen ihren Beitrag in einer übersichtlichen Webinterface.

Finished results will be send back automatically and can be archived by the sub-projects scientists.

Fertige Ergebnisse werden automatisch zurück gsendet und durch die Teilprojekte Wissenschaftler archiviert.

Operation and maintenance of this system requires expenditure of time during user support, who post a variety of questions on our online-forum, so that besides the scientific aspect the project has a very interesting educational component („science & society“).

Betrieb und Wartung dieses Systems erfordert Zeitaufwand bei der Benutzer-Unterstützung, die eine Vielzahl von Fragen zu unserem Online-Forum posten, so dass neben den wissenschaftlichen Aspekt des Projekts eine sehr interessante pädagogische Komponente ("Science & Society") hat.

Applications Anwendungen

There are three applications as sub-projects on the Constellationplatform.

Es gibt drei Anwendungen als Sub-Projekte auf der Constellationplatform.

TrackJack: TrackJack:

Ascend trajectory simulation and optimizer for space-launcher systems and space-crafts.

Ascend Flugbahn Simulation und Optimierer für Raum-Trägersysteme und Raumfahrt-Handwerk.

TrackJack's origin is part of a diploma thesis in Aerospace Engineering at the University of Applied Sciences Bremen . TrackJack die Herkunft ist Teil einer Diplomarbeit in Luft-und Raumfahrttechnik an der Fachhochschule Bremen .

Contact Andreas Hornig for details. Kontakt Andreas Hornig für Details.

Trajectory Optimization 101 Bahnoptimierungsproblemen 101

In the current version TrackJack is able to find an ascent trajectory (flight path) for a launcher rocket into the target orbit.

In der aktuellen Version TrackJack der Lage ist, einen Aufstieg Trajektorie (Flugbahn) für eine Trägerrakete in die Umlaufbahn Ziel zu finden.
This is done according to the equations of motion on a 2D plane.

Dies ist nach der Bewegungsgleichungen auf einer 2D-Ebene getan.

The finder algorithm changes the thrust vector, that controlls the steered direction, and finds the best thrust vector angle at any discrete time-step.

Der Finder-Algorithmus verändert die Schubvektorsteuerung, dass die gelenkte Richtung steuert, und findet die besten Schubvektorsteuerung Winkel zu jeder Zeit diskreten Schritten.

This is repeated for each time-step until all thrust vector angles are found for the complete flight-time and the controll-function is formed.

Dies wird für jeden Zeitschritt solange wiederholt, bis alle Schubvektorsteuerung Winkel für den ganzen Flug-Zeit gefunden werden und die Controll-Funktion gebildet wird.
The found control-function leads to a continous trajectory between the existing boundary values for start and target conditions and is done in respect to gravity turn condition and aerodynamic drag.

Die gefundenen Kontroll-Funktion führt zu einer kontinuierlichen Bahn zwischen den bestehenden Grenzwerte für Start-und Ziel-Bedingungen und ist in Bezug auf die Schwerkraft wiederum Zustand und Luftwiderstand getan.

This is important to minimize the lost thrust for steering that can't be used for direct translative acceleration, because gravity will bend the rocket's trajectory.

Dies ist wichtig, um die verlorenen Schub für die Lenkung, die nicht zum direkten Translativ Beschleunigung verwendet werden kann minimieren, weil die Schwerkraft der Rakete verbiegen kann.

By only fulfilling gravity turn condition it would bend the trajectory to tangent into deeper atmosperic regions, so the atmosphere will lead to a high aerodynamic drag that will decellerate the rocket.

Mit nur erfüllen Schwerkraft wiederum Voraussetzung wäre Biegung der Bahn in tiefere Regionen atmosphärische Tangente, so dass die Atmosphäre wird auf einen hohen Luftwiderstand, dass die Rakete decellerate führen wird.

So the finder algorithm will find a trajectory that is a compromise between these and even more conditions.

Also der Finder-Algorithmus finden Sie eine Bahn, die einen Kompromiss zwischen diesen und noch mehr Bedingungen.

Scientific Goal and Future Features Wissenschaftliche Tor und Zukünftige Features

TrackJack's goal is to solve problems during ascent, interplanetary and re-entry trajectories.

TrackJack Ziel ist es, Probleme während des Aufstiegs, interplanetaren und re-entry Flugbahnen zu lösen.
The first step will be to validate data analysed for the diploma thesis this app derived from to be sure, that the BOINC-app will lead to correct results.

Der erste Schritt wird sein, Daten für die Diplomarbeit dieses app abgeleitet sicher sein zu analysierenden bestätigen, dass die BOINC-Programm wird zu korrekten Resultaten führen.
The next step will be to add new features to TrackJack that will allow new trajectory forms like interplanetary missions and re-entry paths.

Der nächste Schritt wird sein, neue Funktionen TrackJack dass neue Formen wie Flugbahn interplanetare Missionen und re-entry Pfade ermöglichen hinzuzufügen.

One of the first added features is thrust-profile finder for the sounding rocket that is designed by DGLR-Group HyEnD - Hybrid Engine Development. Einer der ersten zusätzlichen Features ist Schub-Profil-Finder für die Höhenforschungsrakete, dass konzernweit soll durch DGLR HyEnD - Hybrid Engine Development.

The maximum altitude of the sounding rocket is optimized by combinatorical variegating the thrust level at discrete gridpoints near the speed of sound (Ma = 1).

Die maximale Höhe der Höhenforschungsrakete durch kombinatorische mehrfarbig der Schub-Ebene an diskreten Gitterpunkten in der Nähe der Schallgeschwindigkeit (Ma = 1) optimiert.

The App Die App

TrackJack is a single-core application using Java JRE (Java Runtime Environment) and 7-Zip compression for app and workunits.

TrackJack ist ein Single-Core-Anwendung mit Java JRE (Java Runtime Environment) und 7-Zip -Kompression für app und WUs.

On The Moon: On The Moon:

On The Moon aims to simulate the process occurring at moon near the surface.

On The Moon soll zur Simulation des Prozesses auftretenden Mond nahe der Oberfläche.

It is a large scale simulation aiming to create a total model of the moon system, and to compare it with data collected from the Google Lunar X-PRIZE (GLXP) mission.

Es ist ein groß angelegtes Ziel, Simulation System schaffen ein Gesamtmodell des Mondes, und vergleichen Sie sie mit der gesammelten Daten von Google Lunar X-Prize (GLXP) Mission.

Contact Sayandeep Khan for details. Kontakt Sayandeep Khan für weitere Details.

Extreme Machine: Extreme Machine:

The idea behind extreme machines is not to create a huge, multimillion ton machine, rather an extremely optimized device, under the realms of very classical mechanics, to perform specific tasks.

Die Idee hinter extreme Maschinen ist nicht zu einer riesigen, mehrere Millionen Tonnen-Maschine, sondern ein extrem optimiertes Gerät unter den Reichen der sehr klassischen Mechanik, für spezielle Aufgaben zu schaffen.

Presently the project is handling the following: Derzeit ist das Projekt der Handhabung der folgenden Schritte aus:

1. Simulation of a wheel, optimized for performing in lunar environment. Simulation eines Rades, für die Durchführung in Mond-Umgebung optimiert. From Lunakhod and the Apollos, it is known, that a slowly turning, deformable wheel perform best in lunar regolith, but no detail model exists. Von Lunakhod und Apollos, ist es bekannt, dass eine langsam drehende, verformbaren Rad am besten in Mond-Regolith durchführen, aber keine Details Modell existiert. This wheel, is being developed as part of the developments carried out by Team Synergy Moon, google lunar x prize team Dieses Rad, entwickelt wird als Teil der Entwicklungen durchgeführt von Team Synergy Moon, Google Lunar X PRIZE Team
2. The other idea is to test the limits of classical physics. Die andere Idee ist, die Grenzen der klassischen Physik zu testen. Although probably the last unsolved problem in the classical mechanics we know is the search for smooth sollution of NS equation in turbulant flow, extraterrestrial material might offer us a new challenge. Obwohl wahrscheinlich die letzte ungelöste Problem in der klassischen Mechanik wissen wir, ist die Suche für einen reibungslosen sollution der NS-Gleichung in turbulenten Strömung könnte außerirdisches Material bieten uns eine neue Herausforderung. The moon material is relative less well studied than material from earth. Der Mond Material ist relativ weniger gut als Material von der Erde untersucht.
   
   We want to compare the results of our simulation with the real performance of the MoonRover, perhaps that will show us how material interacts in lunar environment, and give us more insight in classical physics.
3. Wir wollen die Ergebnisse unserer Simulation mit der realen Leistung der MoonRover, vielleicht, die uns zeigen, wie Material interagiert in Mondlandschaft, und geben uns einen tieferen Einblick in die klassische Physik zu vergleichen.

Results: Ergebnisse:

Even though a lot of aerospace projects sound like science-fiction we lay emphasis on applicable and fundamental work that will influence current research.

Auch wenn viele Raumfahrtprojekte klingen wie Science-Fiction legen wir Wert auf anwendbar und grundlegende Arbeit, die aktuelle Forschung beeinflussen.

So the participants will be involved directly and success in research can be fed back to the community to gratify the users.

So werden die Teilnehmer direkt und Erfolg in der Forschung tätig sein kann zurück in die Gemeinschaft der Nutzer zu befriedigen zugeführt werden. That leads to a good atmosphere and long-time participation. Das führt zu einer guten Atmosphäre und langjährige Teilnahme.

Constellation as a platform will leave it to the subprojects to openly publish parts or the complete results. Constellation als Plattform wird es mit den Teilprojekten zu verlassen, um offen zu veröffentlichen Teilen oder des kompletten Ergebnisse.

Perspectives: Perspektiven:

Currently the BOINC infrastructure Constellation uses supports independent workunits. Derzeit BOINC-Infrastruktur nutzt Constellation unterstützt unabhängige WUs.

The above applications respect this limit by using splitted tasks as workunits that don't rely on other workunits' result.

Die oben genannten Anwendungen bezüglich dieser Grenze mit Hilfe von geteilten Aufgaben als WUs, die nicht auf andere WUs "Ergebnis nicht verlassen.
But there are aerospace tasks, like in computational fluid dynamics (CFD), that are only feasible when the complete tasks is solved in parallel to finish in a decent time.

Aber es gibt Luft-und Raumfahrt Aufgaben, wie in Computational Fluid Dynamics (CFD), die nur möglich, wenn das komplette Aufgaben parallel gelöst ist, in einer anständigen Zeit fertig sind.

Therefore Constellation is working to extend the system to combine the advantages of distributed computing system with that of parallel clusters to create a virtual cluster where nodes are connected via the internet.

Daher Constellation ist, um das System, um die Vorteile von verteilten Computing-System mit der parallel zu einem virtuellen Cluster-Cluster-Knoten, wo über das Internet verbunden sind, schaffen kombinieren verlängern.
We work together with Volpex Group at University of Houston to bring parallel execution to Constellation and to other BOINC projects, and we examine MAGE of University of Marburg as an additional candidate.

Wir arbeiten zusammen mit Volpex Group an der University of Houston, Projekte bringen parallele Ausführung nach Konstellation und zu anderen BOINC, und wir prüfen MAGE der Universität Marburg als zusätzlicher Kandidat.
We want to use parallel execution for CFD analysis.

Wir wollen die parallele Ausführung für CFD-Analyse verwenden.

We want to use OpenFOAM because it's used in the scientific and academic community, it offers a wide range of solvers and the main reason is that its GNU General Public License allows the use in a distributed environment.

Wir verwenden möchten OpenFOAM weil es Gemeinschaft akademischen's verwendet in den wissenschaftlichen und bietet sie ein breites Spektrum von Löser und der Hauptgrund ist, dass seine GNU General Public License Umgebung ermöglicht den Einsatz in einer verteilten.

In comparison Ansys' powerful CFX and FLUENT programmes use a proprietary software licence that makes it difficult to use outside the given licence agreement.

Im Vergleich Ansys "mächtig CFX und FLUENT Programme verwenden eine proprietäre Software-Lizenz, dass es schwierig außerhalb der angegebenen Lizenzvereinbarung nutzen macht.
For Constellation a CFD application is intended to be used in aerodynamics and stability simulation, in engine combustion analysis for micro- and jet engines, in ramjet, scramjet and pulse detonation engine and rocket engines and motors and many more.

Für Constellation ein CFD-Anwendung soll in der Aerodynamik und Stabilität Simulation verwendet werden, in der motorischen Verbrennung Analyse für Mikro-und Düsentriebwerke, in Staustrahltriebwerk, scramjet und Puls Detonation Engine und Raketentriebwerke und Motoren und viele mehr.

We want to open up this important field of parallel execution for distributed computing.

Wir wollen, daß dieses wichtige Gebiet der parallelen Ausführung für verteiltes Rechnen.