TY - THES A1 - Kindermann, Philipp T1 - Angular Schematization in Graph Drawing N2 - Graphs are a frequently used tool to model relationships among entities. A graph is a binary relation between objects, that is, it consists of a set of objects (vertices) and a set of pairs of objects (edges). Networks are common examples of modeling data as a graph. For example, relationships between persons in a social network, or network links between computers in a telecommunication network can be represented by a graph. The clearest way to illustrate the modeled data is to visualize the graphs. The field of Graph Drawing deals with the problem of finding algorithms to automatically generate graph visualizations. The task is to find a "good" drawing, which can be measured by different criteria such as number of crossings between edges or the used area. In this thesis, we study Angular Schematization in Graph Drawing. By this, we mean drawings with large angles (for example, between the edges at common vertices or at crossing points). The thesis consists of three parts. First, we deal with the placement of boxes. Boxes are axis-parallel rectangles that can, for example, contain text. They can be placed on a map to label important sites, or can be used to describe semantic relationships between words in a word network. In the second part of the thesis, we consider graph drawings visually guide the viewer. These drawings generally induce large angles between edges that meet at a vertex. Furthermore, the edges are drawn crossing-free and in a way that makes them easy to follow for the human eye. The third and final part is devoted to crossings with large angles. In drawings with crossings, it is important to have large angles between edges at their crossing point, preferably right angles. N2 - Graphen sind häufig verwendete Werkzeuge zur Modellierung von Zusammenhängen zwischen Daten. Ein Graph ist eine binäre Relation zwischen Objekten, das heißt er besteht aus einer Menge von Objekten (Knoten) und einer Menge von Paaren von Objekten (Kanten). Netzwerke sind übliche Beispiele für das Modellieren von Daten als ein Graph. Beispielsweise lassen sich Beziehungen zwischen Personen in einem sozialen Netzwerk oder Netzanbindungen zwischen Computern in einem Telekommunikationsnetz als Graph darstellen. Die modellierten Daten können am anschaulichsten dargestellt werden, indem man die Graphen visualisiert. Der Bereich des Graphenzeichnens behandelt das Problem, Algorithmen zum automatischen Erzeugen von Graphenvisualisierungen zu finden. Das Ziel ist es, eine "gute" Zeichnung zu finden, was durch unterschiedliche Kriterien gemessen werden kann; zum Beispiel durch die Anzahl der Kreuzungen zwischen Kanten oder durch den Platzverbrauch. In dieser Arbeit beschäftigen wir uns mit Winkelschematisierung im Graphenzeichnen. Darunter verstehen wir Zeichnungen, in denen die Winkel (zum Beispiel zwischen Kanten an einem gemeinsamen Knoten oder einem Kreuzungspunkt) möglichst groß gestaltet sind. Die Arbeit besteht aus drei Teilen. Im ersten Teil betrachten wir die Platzierung von Boxen. Boxen sind achsenparallele Rechtecke, die zum Beispiel Text enthalten. Sie können beispielsweise auf einer Karte platziert werden, um wichtige Standorte zu beschriften, oder benutzt werden, um semantische Beziehungen zwischen Wörtern in einem Wortnetzwerk darzustellen. Im zweiten Teil der Arbeit untersuchen wir Graphenzeichnungen, die den Betrachter visuell führen. Im Allgemeinen haben diese Zeichnungen große Winkel zwischen Kanten, die sich in einem Knoten treffen. Außerdem werden die Verbindungen kreuzungsfrei und so gezeichnet, dass es dem menschlichen Auge leicht fällt, ihnen zu folgen. Im dritten und letzten Teil geht es um Kreuzungen mit großen Winkeln. In Zeichnungen mit Kreuzungen ist es wichtig, dass die Winkel zwischen Kanten an Kreuzungspunkten groß sind, vorzugsweise rechtwinklig. KW - graph drawing KW - angular schematization KW - boundary labeling KW - contact representation KW - word clouds KW - monotone drawing KW - smooth orthogonal drawing KW - simultaneous embedding KW - right angle crossing KW - independent crossing KW - Graphenzeichnen KW - Winkel KW - Kreuzung KW - v Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-112549 SN - 978-3-95826-020-7 (print) SN - 978-3-95826-021-4 (online) N1 - Parallel erschienen als Druckausg. in Würzburg University Press, ISBN 978-3-95826-020-7, 29,80 EUR. http://www.schoeningh-buch.de//shop/item/9783958260207 oder http://www.amazon.de/Angular-Schematization-Drawing-Philipp-Kindermann/dp/3958260209/. PB - Würzburg University Press CY - Würzburg ER - TY - THES A1 - Busch, Stephan T1 - Robust, Flexible and Efficient Design for Miniature Satellite Systems T1 - Moderne Kleinstsatelliten - Zwischen Robustheit, Flexibilität und Effizienz N2 - Small satellites contribute significantly in the rapidly evolving innovation in space engineering, in particular in distributed space systems for global Earth observation and communication services. Significant mass reduction by miniaturization, increased utilization of commercial high-tech components, and in particular standardization are the key drivers for modern miniature space technology. This thesis addresses key fields in research and development on miniature satellite technology regarding efficiency, flexibility, and robustness. Here, these challenges are addressed by the University of Wuerzburg’s advanced pico-satellite bus, realizing a generic modular satellite architecture and standardized interfaces for all subsystems. The modular platform ensures reusability, scalability, and increased testability due to its flexible subsystem interface which allows efficient and compact integration of the entire satellite in a plug-and-play manner. Beside systematic design for testability, a high degree of operational robustness is achieved by the consequent implementation of redundancy of crucial subsystems. This is combined with efficient fault detection, isolation and recovery mechanisms. Thus, the UWE-3 platform, and in particular the on-board data handling system and the electrical power system, offers one of the most efficient pico-satellite architectures launched in recent years and provides a solid basis for future extensions. The in-orbit performance results of the pico-satellite UWE-3 are presented and summarize successful operations since its launch in 2013. Several software extensions and adaptations have been uploaded to UWE-3 increasing its capabilities. Thus, a very flexible platform for in-orbit software experiments and for evaluations of innovative concepts was provided and tested. N2 - Miniaturisierte Satellitensysteme übernehmen zunehmend eine entscheidende Rolle in der fortschreitenden Globalisierung und Demokratisierung der Raumfahrt. Großes Innovationspotential und neue Kommerzialisierungschancen verspricht der effektive Einsatz von Kleinstsatelliten in zukünftigen fraktionierten Missionen für Erdbeobachtungs- und Kommunikationsanwendungen. Basierend auf vielen kleinen kooperierenden Systemen können diese Systeme zukünftig große multifunktionale Satelliten ergänzen oder ersetzen. Die Herausforderung bei der Entwicklung miniaturisierter Satellitensysteme ist die Gratwanderung zwischen der im Rahmen der Miniaturisierung notwendigen Effizienz, der für die Erfüllung der Mission geforderten Zuverlässigkeit und der wünschenswerten Wiederverwendbarkeit und Erweiterbarkeit zur Realisierung agiler Kleinstsatellitenserien. Diese Arbeit adressiert verschiedene Aspekte für den optimalen Entwurf robuster, flexibler und effizienter Kleinstsatelliten am Beispiel des UWE Pico-Satelliten Bus der Universität Würzburg. Mit dem Ziel der Entwicklung einer soliden Basisplattform für zukünftige Kleinstsatelliten-Formationen wurden entsprechende Designansätze im Rahmen des UWE-3 Projektes in einem integralen Designansatz konsistent umgesetzt. Neben der Entwicklung von effizienten Redundanzkonzepten mit minimalem Overhead für den optimalen Betrieb auf Ressourcen-limitierten Kleinstsatelliten wurde ein modularer Satellitenbus entworfen, der als eine robuste und erweiterbare Basis für zukünftige Missionen dienen soll. Damit realisiert UWE-3 eine der effizientesten Kleinstsatelliten-Architekturen die in den letzten Jahren in den Orbit gebracht wurde. Dargestellte Missionsergebnisse fassen den erfolgreichen Betrieb des Satelliten seit seinem Launch in Jahr 2013 zusammen. T3 - Würzburger Forschungsberichte in Robotik und Telematik - 11 KW - Kleinsatellit KW - Fehlertoleranz KW - Miniaturisierung KW - Modularität KW - Picosatellite KW - Satellit Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-136523 SN - 978-3-945459-10-2 ER -