M.Sc. Tobias Neumann

• Poster Contribution:A possible German CubeSat Contribution to RAMSES. Männel, J.; Auster, H. U.; Grott, M.; Herique, A.; Kayal, H.; Neumann, T.; Plaschke, F.; Plettemeier, D.; Riegler, C.; Vincent, J.-B. In Apophis T-5 Workshop. Lunar and Planetary Institute, Noordwijk, The Netherlands, 2024.
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  The mission aims to support the objectives of RAMSES by providing insights into characteristics and changes related to th ECA of (99942) Apophis. In addition, the magnetization and plasma interactions with Earth's magnetosphere will be characterized.

  @conference{mnnel2024poster, abstract = {The mission aims to support the objectives of RAMSES by providing insights into characteristics and changes related to th ECA of (99942) Apophis. In addition, the magnetization and plasma interactions with Earth's magnetosphere will be characterized.}, address = {Noordwijk, The Netherlands}, author = {Männel, J. and Auster, H. U. and Grott, M. and Herique, A. and Kayal, H. and Neumann, T. and Plaschke, F. and Plettemeier, D. and Riegler, C. and Vincent, J.-B.}, booktitle = {Apophis T-5 Workshop}, keywords = {myown}, month = {04}, publisher = {Lunar and Planetary Institute}, title = {Poster Contribution:A possible German CubeSat Contribution to RAMSES}, year = 2024 }
• Einsatzmöglichkeiten von Kleinsatelliten zur Erforschung von erdnahen Asteroiden am Beispiel von (99942) Apophis. Männel, J.; Ali, F.; Amza, A.; Herbst, T.; Kayal, H.; Neumann, T.; Riegler, C. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Hamburg, 2024.
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  Bei der Erforschung von Asteroiden kommen zunehmend auch Kleinsatelliten zum Einsatz. Sie werden sowohl als eigenständige Missionen aber auch zur Missionsunterstützung eingesetzt. In Vorbereitung auf den erdnahen Vorbeiflug des Asteroiden (99942) Apophis am 13.04.2029 wurden zahlreiche Missionskonzepte vorgeschlagen, welche den Einsatz von Kleinsatelliten vorsehen. Im Rahmen des laufenden Vorhabens NEAlight (FKZ 50OO2413) werden drei verschiedene Optionen für eine nationale Kleinsatellitenmission zur Erforschung von Apophis (99942) Apophis erarbeitet und deren Machbarkeit analysiert. Die Szenarien umfassen dabei einen CubeSat als Ergänzung zur europäischen RAMSES Mission, Kleinsatelliten zur Demonstration von Flyby Untersuchungen und eine eigenständige Rendevous Mission.

  @conference{https://doi.org/10.25967/630289, abstract = {Bei der Erforschung von Asteroiden kommen zunehmend auch Kleinsatelliten zum Einsatz. Sie werden sowohl als eigenständige Missionen aber auch zur Missionsunterstützung eingesetzt. In Vorbereitung auf den erdnahen Vorbeiflug des Asteroiden (99942) Apophis am 13.04.2029 wurden zahlreiche Missionskonzepte vorgeschlagen, welche den Einsatz von Kleinsatelliten vorsehen. Im Rahmen des laufenden Vorhabens NEAlight (FKZ 50OO2413) werden drei verschiedene Optionen für eine nationale Kleinsatellitenmission zur Erforschung von Apophis (99942) Apophis erarbeitet und deren Machbarkeit analysiert. Die Szenarien umfassen dabei einen CubeSat als Ergänzung zur europäischen RAMSES Mission, Kleinsatelliten zur Demonstration von Flyby Untersuchungen und eine eigenständige Rendevous Mission.}, address = {Hamburg}, author = {Männel, J. and Ali, F. and Amza, A. and Herbst, T. and Kayal, H. and Neumann, T. and Riegler, C.}, keywords = {Kleinsatelliten}, organization = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, title = {Einsatzmöglichkeiten von Kleinsatelliten zur Erforschung von erdnahen Asteroiden am Beispiel von (99942) Apophis}, year = 2024 }
• Erste Flugergebnisse der Satellitenmission SONATE-2. Balagurin, O.; Greiner, T.; Herbst, T.; Kaiser, T.; Kayal, H.; Männel, J.; Maurer, A.; Neumann, T.; Riegler, C.; Schwarz, T. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Hamburg, 2024.
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  SONATE-2 ist eine Technologiedemonstrationsmission im 6U -CubeSat-Format, deren Hauptziel es ist, neuartige Methoden der künstlichen Intelligenz für den Einsatz auf Nanosatelliten im Orbit zu verifizieren. Nach etwa drei Jahren Entwicklungszeit wurde der SONATE-2-Satellit Anfang März 2024 durch eine Falcon-9-Rakete in den Low Earth Orbit befördert und wird seitdem vom eigenen Missionskontrollzentrum der Uni-versität Würzburg betrieben. Dieses Paper fasst die Ergebnisse der ersten fünf Monate des Satellitenbe-triebs zusammen.

  @conference{https://doi.org/10.25967/630218, abstract = {SONATE-2 ist eine Technologiedemonstrationsmission im 6U -CubeSat-Format, deren Hauptziel es ist, neuartige Methoden der künstlichen Intelligenz für den Einsatz auf Nanosatelliten im Orbit zu verifizieren. Nach etwa drei Jahren Entwicklungszeit wurde der SONATE-2-Satellit Anfang März 2024 durch eine Falcon-9-Rakete in den Low Earth Orbit befördert und wird seitdem vom eigenen Missionskontrollzentrum der Uni-versität Würzburg betrieben. Dieses Paper fasst die Ergebnisse der ersten fünf Monate des Satellitenbe-triebs zusammen.}, address = {Hamburg}, author = {Balagurin, O. and Greiner, T. and Herbst, T. and Kaiser, T. and Kayal, H. and Männel, J. and Maurer, A. and Neumann, T. and Riegler, C. and Schwarz, T.}, keywords = {Kleinsatelliten}, organization = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, title = {Erste Flugergebnisse der Satellitenmission SONATE-2}, year = 2024 }
• SATEX: Extraterrestrik mit Kleinsatelliten - Kurzbericht. Männel, Jonathan; Borschinsky, Erik; Kayal, Hakan; Neumann, Tobias; Riegler, Clemens. Universität Würzburg, 2024.
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  @techreport{https://doi.org/10.25972/opus-36979, author = {Männel, Jonathan and Borschinsky, Erik and Kayal, Hakan and Neumann, Tobias and Riegler, Clemens}, journal = {Raumfahrttechnik und Extraterrestrik; 5}, keywords = {myown}, publisher = {Universität Würzburg}, title = {SATEX: Extraterrestrik mit Kleinsatelliten - Kurzbericht}, year = 2024 }
• In-Orbit Validierung des MultiView-Sternsensors auf dem SONATE-2 CubeSat. Neumann, T.; Balagurin, O.; Kaiser, T.; Kayal, H.; Maurer, A.; Riegler, C.; Schwarz, T. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Hamburg, 2024.
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  Es wurde ein mehrköpfiger Sternsensor für CubeSats für den Einsatz im sog. TunaCanSlot konzipiert. Der Sensor zeichnet sich durch die gegebene Redundanz auf Grund der Verwendung einer Vielzahl an Sensorköpfen trotz des geringen Bauvolumens aus. Im Falle eines Ausfalls oder bei fehlenden Messdaten werden die Sensoren autonom umgeschaltet, die so die Verfügbarkeit der Lagedaten erhöht. Der MultiViewSternsensor wurde an Bord des SONATE2 Nanosatelliten Anfang März 2024 in die Erdumlaufbahn gebracht. Neben anderen Subsystemen als Technologiedemonstration, wurde der Sensor während der Missionslaufzeit in Betrieb genommen und bereits mehreren Tests unterzogen. Damit wird die Raumfahrttauglichkeit sowie der Einsatz im LowEarth Orbit nachgewiesen. In diesem Paper werden die für die Validierung benötigten Aspekte dargestellt. Wichtig sind die Überprüfungen sowohl der Grundfunktionen als Subsystem gegenüber dem Satelliten, als auch der Messprozesse der Sensorköpfe selbst. Die bisherigen Ergebnisse der InOrbitTests werden in Verbindung mit den dargestellten Validierungsaspekten präsentiert. Sie bestätigen die Funktion des Konzeptes und bilden bereits eine gute Grundlage für die in Aussicht gestellte Validierung auf TRL 9.

  @conference{https://doi.org/10.25967/630060, abstract = {Es wurde ein mehrköpfiger Sternsensor für CubeSats für den Einsatz im sog. TunaCanSlot konzipiert. Der Sensor zeichnet sich durch die gegebene Redundanz auf Grund der Verwendung einer Vielzahl an Sensorköpfen trotz des geringen Bauvolumens aus. Im Falle eines Ausfalls oder bei fehlenden Messdaten werden die Sensoren autonom umgeschaltet, die so die Verfügbarkeit der Lagedaten erhöht. Der MultiViewSternsensor wurde an Bord des SONATE2 Nanosatelliten Anfang März 2024 in die Erdumlaufbahn gebracht. Neben anderen Subsystemen als Technologiedemonstration, wurde der Sensor während der Missionslaufzeit in Betrieb genommen und bereits mehreren Tests unterzogen. Damit wird die Raumfahrttauglichkeit sowie der Einsatz im LowEarth Orbit nachgewiesen. In diesem Paper werden die für die Validierung benötigten Aspekte dargestellt. Wichtig sind die Überprüfungen sowohl der Grundfunktionen als Subsystem gegenüber dem Satelliten, als auch der Messprozesse der Sensorköpfe selbst. Die bisherigen Ergebnisse der InOrbitTests werden in Verbindung mit den dargestellten Validierungsaspekten präsentiert. Sie bestätigen die Funktion des Konzeptes und bilden bereits eine gute Grundlage für die in Aussicht gestellte Validierung auf TRL 9.}, address = {Hamburg}, author = {Neumann, T. and Balagurin, O. and Kaiser, T. and Kayal, H. and Maurer, A. and Riegler, C. and Schwarz, T.}, keywords = {startracker}, organization = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, title = {In-Orbit Validierung des MultiView-Sternsensors auf dem SONATE-2 CubeSat}, year = 2024 }
• A possible German CubeSat Contribution to RAMSES. Kayal, Hakan; Männel, Jonathan; Neumann, Tobias; Riegler, Clemens. In DLR Science@Apophis Workshop. 2024.
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  @conference{hakan2024possible, author = {Kayal, Hakan and Männel, Jonathan and Neumann, Tobias and Riegler, Clemens}, booktitle = {DLR Science@Apophis Workshop}, keywords = {myown}, title = {A possible German CubeSat Contribution to RAMSES}, year = 2024 }

• Kleinsatelliten in der Extraterrestrik: Stand, Bedeutung und Perspektiven. Kayal, Hakan; Borschinsky, Erik; Männel, Jonathan; Neumann, Tobias; Riegler, Clemens. 2023, November.
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  @presentation{mannel2023, author = {Kayal, Hakan and Borschinsky, Erik and Männel, Jonathan and Neumann, Tobias and Riegler, Clemens}, booktitle = {Kleinsatellitenkonferenz Berlin 2023}, keywords = {myown}, month = 11, title = {Kleinsatelliten in der Extraterrestrik: Stand, Bedeutung und Perspektiven}, year = 2023 }
• Kleinsatellitentechnologien zur Beantwortung wissenschaftlicher Fragen in der Extraterrestrik. Neumann, T.; Borschinsky, E.; Kayal, H.; Männel, J.; Riegler, C. In Proceedings DLRK 2023. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023.
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  @inproceedings{https://doi.org/10.25967/610211, address = {Bonn}, author = {Neumann, T. and Borschinsky, E. and Kayal, H. and Männel, J. and Riegler, C.}, booktitle = {Proceedings DLRK 2023}, keywords = {myown}, month = {09}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, title = {Kleinsatellitentechnologien zur Beantwortung wissenschaftlicher Fragen in der Extraterrestrik}, year = 2023 }
• Trends und Forschungswünsche in der Extraterrestrik und Ideen für eine nationale Kleinsatellitenmission: Analyse einer Umfrage unter Wissenschaftlern in Deutschland im Rahmen des Satexprojekts. Männel, J.; Borschinsky, E.; Kayal, H.; Neumann, T.; Riegler, C. In Proceedings DLRK 2023. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023.
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  @inproceedings{https://doi.org/10.25967/610212, address = {Bonn}, author = {Männel, J. and Borschinsky, E. and Kayal, H. and Neumann, T. and Riegler, C.}, booktitle = {Proceedings DLRK 2023}, keywords = {myown}, month = {09}, publisher = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, title = {Trends und Forschungswünsche in der Extraterrestrik und Ideen für eine nationale Kleinsatellitenmission: Analyse einer Umfrage unter Wissenschaftlern in Deutschland im Rahmen des Satexprojekts}, year = 2023 }
• What can you do with a CubeSat in Deep Space? A Systematic Survey on Opportunities and Key Technologies for Extraterrestrial Small Satellites. Männel, Jonathan; Borschinsky, Erik; Kayal, Hakan; Neumann, Tobias; Riegler, Clemens. In 16th Pico- and Nano-Satellite Workshop. Würzburg, Germany, 2023.
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  @conference{mnnel2023cubesat, address = {Würzburg, Germany}, author = {Männel, Jonathan and Borschinsky, Erik and Kayal, Hakan and Neumann, Tobias and Riegler, Clemens}, booktitle = {16th Pico- and Nano-Satellite Workshop}, keywords = {myown}, title = {What can you do with a CubeSat in Deep Space? A Systematic Survey on Opportunities and Key Technologies for Extraterrestrial Small Satellites}, year = 2023 }

• MultiView: Koordinierter Sternsensorverbund im TunaCan-Format für CubeSats. Neumann, T.; Balagurin, O.; Baldsiefen, D.; Gerling, T.; Kaiser, T.; Kayal, H.; Maurer, A.; Riegler, C.; Schwarz, T. In Proceedings DLRK 2022, p. 7. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2022.
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  Der Zusammenschluss mehrerer miniaturisierter Sternsensoren bietet in der richtigen Konfiguration eine stark erhöhte Verfügbarkeit an genauen Lagedaten. Das begrenzte Bauvolumen auf einem CubeSat stellt dabei eine Herausforderung dar. Die Verwendung des TunaCan-Slots, verbunden mit dem Einsatz der gegebenen hohen Sensorredundanz, ermöglicht allerdings die Realisierung eines solchen Verbundes, während die Anforderungen im Rahmen einer CubeSat-Mission bleiben. Die internen Komponenten müssen selbständig miteinander arbeiten, um die funktionale Redundanz zu bewerkstelligen. Dazu zählt sowohl die Software als auch die entsprechend entworfene Elektronik. In diesem Paper wird solch ein Konzept ausgearbeitet und die Implementierung aufgeführt. Die interne Arbeitsweise zur Redundanzsteuerung und der Datenverarbeitung wird erläutert und die Validierung zum Einsatz im Orbit in Aussicht gestellt.

  @inproceedings{neumann2022multiview, abstract = {Der Zusammenschluss mehrerer miniaturisierter Sternsensoren bietet in der richtigen Konfiguration eine stark erhöhte Verfügbarkeit an genauen Lagedaten. Das begrenzte Bauvolumen auf einem CubeSat stellt dabei eine Herausforderung dar. Die Verwendung des TunaCan-Slots, verbunden mit dem Einsatz der gegebenen hohen Sensorredundanz, ermöglicht allerdings die Realisierung eines solchen Verbundes, während die Anforderungen im Rahmen einer CubeSat-Mission bleiben. Die internen Komponenten müssen selbständig miteinander arbeiten, um die funktionale Redundanz zu bewerkstelligen. Dazu zählt sowohl die Software als auch die entsprechend entworfene Elektronik. In diesem Paper wird solch ein Konzept ausgearbeitet und die Implementierung aufgeführt. Die interne Arbeitsweise zur Redundanzsteuerung und der Datenverarbeitung wird erläutert und die Validierung zum Einsatz im Orbit in Aussicht gestellt.}, address = {Bonn}, author = {Neumann, T. and Balagurin, O. and Baldsiefen, D. and Gerling, T. and Kaiser, T. and Kayal, H. and Maurer, A. and Riegler, C. and Schwarz, T.}, booktitle = {Proceedings DLRK 2022}, keywords = {myown}, month = 11, pages = 7, publisher = {Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.}, title = {MultiView: Koordinierter Sternsensorverbund im TunaCan-Format für CubeSats}, year = 2022 }
• Modeling and validation of an autorotation landing controller for reentry and descent applications. Bergmann, Philip; Riegler, Clemens; Wolf, Jan; Werner, Lennart; Ludwig, Richter; Maximillian, Reigl; von Pichowski, Jan; Neumann, Tobias; Mutter, Julian; Mehringer, Johanna; Koch, Niels; Klaschka, Pablo; Gellermann, Moritz; Franssen, Liam; Ettinger, Amelie; Dunschen, Frederik; Bös, Cedric; Borschinsky, Erik; Barthó, Bence; Stöfferle, Peter. In 2nd International Conference on Flight Vehicles, Aerothermodynamics and Re-entry Missions & Engineering (FAR). Heilbronn, Germany, 2022.
  • [ BibTeX ]
  @inproceedings{inproceedings, address = {Heilbronn, Germany}, author = {Bergmann, Philip and Riegler, Clemens and Wolf, Jan and Werner, Lennart and Ludwig, Richter and Maximillian, Reigl and von Pichowski, Jan and Neumann, Tobias and Mutter, Julian and Mehringer, Johanna and Koch, Niels and Klaschka, Pablo and Gellermann, Moritz and Franssen, Liam and Ettinger, Amelie and Dunschen, Frederik and Bös, Cedric and Borschinsky, Erik and Barthó, Bence and Stöfferle, Peter}, booktitle = {2nd International Conference on Flight Vehicles, Aerothermodynamics and Re-entry Missions & Engineering (FAR)}, keywords = {autorotation}, month = {06}, title = {Modeling and validation of an autorotation landing controller for reentry and descent applications}, year = 2022 }
• SONATE-2 - A Technology Demonstration Mission for Artificial Intelligence. Greiner, Tobias; Balagurin, Oleksii; Herbst, Tobias; Kaiser, Tobias; Kayal, Hakan; Maurer, Andreas; Neumann, Tobias; Riegler, Clemens; Schwarz, Tobias. In Small Satellites, System & Services Symposium (4S), G. Tobias, B. Oleksii, H. Tobias, K. Tobias, K. Hakan, M. Andreas, N. Tobias, R. Clemens, S. Tobias (eds.). Vilamoura, Portugal, 2022.
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  The increasing amount of data produced by sensors, combined with low download rates, are a challenge for nanosatellites. On-board data processing and classification can be used to reduce the amount of data that needs to be downloaded. This edge computing approach has become more and more present in various terrestrial applications and embedded devices. Recent missions have used artificial intelligence (AI) models, pre-trained on the ground, for on-board image analysis. The SONATE-2 mission expands on this approach by also introducing on-board training capabilities, enabling new applications including on-board model generation and improvement.

  @inproceedings{greiner2022sonate2, abstract = {The increasing amount of data produced by sensors, combined with low download rates, are a challenge for nanosatellites. On-board data processing and classification can be used to reduce the amount of data that needs to be downloaded. This edge computing approach has become more and more present in various terrestrial applications and embedded devices. Recent missions have used artificial intelligence (AI) models, pre-trained on the ground, for on-board image analysis. The SONATE-2 mission expands on this approach by also introducing on-board training capabilities, enabling new applications including on-board model generation and improvement.}, address = {Vilamoura, Portugal}, author = {Greiner, Tobias and Balagurin, Oleksii and Herbst, Tobias and Kaiser, Tobias and Kayal, Hakan and Maurer, Andreas and Neumann, Tobias and Riegler, Clemens and Schwarz, Tobias}, booktitle = {Small Satellites, System & Services Symposium (4S)}, editor = {Tobias, Greiner and Oleksii, Balagurin and Tobias, Herbst and Tobias, Kaiser and Hakan, Kayal and Andreas, Maurer and Tobias, Neumann and Clemens, Riegler and Tobias, Schwarz}, keywords = {myown}, title = {SONATE-2 - A Technology Demonstration Mission for Artificial Intelligence}, year = 2022 }

• Development and operation of a technology testing satellite for highly autonomous payloads and artificial intelligence. Balagurin, Oleksii; Greiner, Tobias; Herbst, Tobias; Kaiser, Tobias; Kayal, Hakan; Maurer, Andreas; Neumann, Tobias; Riegler, Clemens; Schwarz, Tobias. In 14th Pico- and Nano-Satellite Workshop. Würzburg, Germany, 2021.
  • [ BibTeX ]
  @conference{noauthororeditor2021development, address = {Würzburg, Germany}, author = {Balagurin, Oleksii and Greiner, Tobias and Herbst, Tobias and Kaiser, Tobias and Kayal, Hakan and Maurer, Andreas and Neumann, Tobias and Riegler, Clemens and Schwarz, Tobias}, booktitle = {14th Pico- and Nano-Satellite Workshop}, keywords = {myown}, month = {09}, title = {Development and operation of a technology testing satellite for highly autonomous payloads and artificial intelligence}, year = 2021 }
• MultiView: A Novel Star Sensor Providing Reliable Attitude Determination for CubeSats. Miethaner, Christian; Kayal, Hakan; Schwarz, Tobias; Neumann, Tobias; Schwarz, Tobias. In 14th Pico- and Nano-Satellite Workshop. Würzburg, Germany, 2021.
  • [ BibTeX ]
  @conference{miethaner2021multiview, address = {Würzburg, Germany}, author = {Miethaner, Christian and Kayal, Hakan and Schwarz, Tobias and Neumann, Tobias and Schwarz, Tobias}, booktitle = {14th Pico- and Nano-Satellite Workshop}, keywords = {myown}, month = {09}, title = {MultiView: A Novel Star Sensor Providing Reliable Attitude Determination for CubeSats}, year = 2021 }