Системы магнитной ориентации малых спутников
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Одной из самых простых, наиболее экономичных и надежных систем ориентации, которые обеспечивают заданное угловое движение наноспутника, которое ограничено ограничениями массы, размера и энергии, является система, которая генерирует управляющий момент из-за взаимодействия привода с геомагнитным полем. В зависимости от целевой функции спутника и его функции, он может быть пассивным или активным. Как правило, пассивные системы предоставляют спутники для градиентов в силовом поле (например, магнитное или гравитационное). Активные системы могут обеспечить направление для данного фиксированного направления в инерциальном пространстве. Относительно низкая точность азимута (обычно не превышающая капитал), достигаемая с помощью такой системы, вполне приемлема с точки зрения целевой функции спутника или компенсируется дальнейшей обработкой информации. Примерами последних являются системы дистанционного зондирования Земли и системы астрономических наблюдений, в которых используются малоинерционные чувствительные элементы на основе микроканальных пластин и пьезоэлектрических акустических фильтров, включая ультраспектрометры высокого разрешения. Достижения в области электроники, компьютерных технологий и материаловедения позволили нам создать миниатюрные спутники, которые до недавнего времени могли решить проблему, как правило, дорогие устройства. Снижение требований к отдельным спутниковым элементам может идти по упрощенному пути, что может снизить затраты и иногда повысить надежность. Одной из самых дорогих систем спутниковой связи является система ориентации. Таким образом, их упрощение может снизить общую стоимость спутников при одновременном повышении роли математических методов обработки бортовой информации. Одной из причин широкого использования малых спутников в последнее десятилетие является относительно низкая реализация, в результате чего время на разработку и изготовление относительно невелико, низкая стоимость самого спутника и стоимость запуска на орбиту. Сокращение финансирования космических исследований практически во всех странах, ведущих космическую отрасль, привело к тому, что значительная часть разрабатываемых новых проектов в настоящее время основана на идеологии малых спутников. Целью данного исследования является рассмотрение системы самозащиты небольшого космического корабля. Объектом исследования в данной курсовой работе являются небольшие космические аппараты. Предметом исследования является магнитная система ориентации малых космических аппаратов. Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи.
Анализ активной и пассивной систем магнитной ориентации
Область применения систем активной магнитной ориентации, которые используют показания датчиков для формирования управляющих воздействий, значительно шире, чем пассивные системы. Сначала будет рассмотрен алгоритм демпфирования угловой скорости колеба...
Открыть главуПредложения по структуре магнитной ориентации для типовых конфигураций наноспутников
Из-за отсутствия требований к высокоточному ориентированию и сложным поворотам на серии первых наноспутников TNS для ориентации была выбрана пассивная магнитная система. Он имеет низкую производительность, но не требует питания от встроенной сети. Не...
Заключение
Развитие технического оборудования, используемого в астрономии, предполагает, что в ближайшем будущем системы ориентации магнитного гироскопа заменят системы ориентации под действием силы тяжести, которые будут продолжать работать должным образом в течение длительного времени на небольших спутниках весом не менее примерно 50 кг. В результате нашего исследования мы изучили материалы, относящиеся к теоретическим основам системы ориентации, и проанализировали многие особенности при выборе типа системы самоориентации. Поэтому мы изучили историю создания, состав и классификацию малых космических кораблей. Мы обнаружили, что существует несколько классификаций, и дополнительно исследовали классификацию по массе космического корабля. Были исследованы основные типы активных и пассивных систем ориентации. Затем был проведен сравнительный анализ пассивных и активных систем самоориентации. В результате мы пришли к выводу, что активная система предлагает более высокую точность направления, может генерировать большие управляющие моменты, и в отличие от пассивной системы управления, она имеет высокоскоростную систему, которая может быстро вращать космический корабль и выполнять сложные маневры. Их недостаток в том, что срок службы довольно короткий, корабль должен работать на топливе, его эксплуатация вообще не надежна, а стоимость изготовления очень высока. Однако пассивные системы конструктивно просты, надежны, имеют практически неограниченный срок службы, не требуют энергии в полете и стоят недорого, за исключением начальной стадии запуска системы.
Список литературы
1. Гущин, В.Н. Основы устройства и конструирования космических аппаратов: Учебное пособие для вузов /В.Н. Гущин, Б.М. Панкратов, А.Д. Родионов. - М.: Машиностроение, 2015. – 256 с.: ил. 2. Гущин, В.Н. Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 2014. – 272 с.: ил. 3. Сердюк, В.К. Проектирование средств выведения космических аппаратов: Учеб. пособие для ВУЗов / Под ред. А.А. Медведева. - М: Машиностроение, 2009. 504 с., ил. 4. Теория и расчет энергосиловых установок космических летательных аппаратов / Л.А. Квасников, Л.А. Латышев, Н.Н. Пономарев-Степной, Д.Д. Севрук, В.Б. Тихонов. — Изд. второе, перераб. и доп. — М.: Изд-во МАИ, 2016. — 480 с.: ил. 5. Левантовский В. И., Механика космического полета в элементарном изложении, 3-е изд., дополненное и переработанное.— М.: Наука. Главная редакция физикоматематической литературы, 2015.— 512 с 6. Овчинников М. Ю., Пеньков В. И., Ролдугин Д. С., Иванов Д. С. Магнитные системы ориентации малых спутников / М. Ю. Овчинников, В. И. Пеньков, Д. С. Ролдугин, Д. С. Иванов // Москва, ИПМ им.М.В.Келдыша, 2016. – 366 с.; 7. Овчинников М. Ю. Малые мира сего / М. Ю. Овчинников // Компьютерр, 2015. – № 15. – С 35-37.; 8. Овчинников М. Ю. «Эх, мчится тройка удалая» / М. Ю. Овчинников // Москва, Компьютерр, 2015. – № 17. – С 15-16.; 9. Пайсон Д. А. Малые искусственные спутники / Д. А. Пайсон // Земля и Вселенная, 2017.; 10. Пеньков В. И., Овчинников М. Ю., Ролдугин Д. С. Трехосная ориентация спутника в орбитальных осях посредством магнитного момента / В. И. Пеньков, М. Ю. Овчинников, Д. С. Ролдугин // Управление по вектору конечного поворота, 2018.; 11. Пичужкина А. В., Ролдугин Д. С. Использование моделей геомагнитного поля в задачах ориентации искусственных спутников Земли / А. В. Пичужкина, Д. С. Ролдугин // Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша, 2016. -30 с.; 12. Попов В. И. Системы ориентации и стабилизации космических аппаратов: учебное пособие (2 издание) / В. И. Попов // Москва.: издательство «Машиностроение», 2016. – 184с.
