Розробка GPS-систем керування орієнтацією надмалих космічних апаратів

dc.contributor.advisorЗбруцький, О. В.
dc.contributor.advisorZbrutsky, O. V.
dc.contributor.advisorЗбруцкий, А. В.
dc.contributor.degreedepartmentприладів та систем керування літальними апаратамиuk
dc.contributor.degreefacultyавіаційних і космічних системuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-07-11T07:34:36Z
dc.date.available2016-07-11T07:34:36Z
dc.date.issued2015
dc.description.abstractenA new principle of attitude control system of ultra-small spacecraft (SKA) is developed, which is based on the determination of the spatial orientation of SKA by information of multi-antenna GPS-system and further usage of this information in the control loop of engine-flywheel (EF) - executing element of control system of angular motion of SKA. Methods and algorithms for determining the spatial orientation of SKA are investigated, as well as methods and algorithms for signal generation of the angular acceleration, which will significantly expand the resources of the precision of EF.uk
dc.description.abstractruРазработан новый принцип построения системы управления ориентацией сверхмалого космического аппарата (СКА), основанный на определении пространственной ориентации СКА по информации из многоантенной GPS-системы и дальнейшем ее использования в контуре управления двигателя-маховика (ДМ) - исполняющего элемента системы управления угловым движением СКА. Отработаны методы и алгоритмы определения пространственной ориентации СКА, а также методы и алгоритмы формирования сигнала углового ускорения, что позволит значительно расширить точностной ресурс ДМ.uk
dc.description.abstractukРозроблено новий принцип побудови системи керування орієнтацією надмалого космічного апарату (НКА), який базується на визначенні просторової орієнтації НКА за інформацією з багатоантенної GPS-системи та подальшому її використання у контурі керування двигуна-маховика (ДМ) – виконуючого елемента системи керування кутовим рухом НКА. Відпрацьовані методи і алгоритми визначення просторової орієнтації НКА, а також методи і алгоритми формування сигналу кутового прискорення, що дозволить значно розширити точносний ресурс ДМ. Особливістю побудови кутомірної системи на основі сигналів GPS для НКА на відміну від подібної системи для апаратів із значними геометричними розмірами є необхідність забезпечення точності визначення кутової орієнтації за малих відстаней між антенами споживача супутникової інформації. В цьому випадку доводиться розробляти інноваційні рішення для розв’язання поставленої задачі. Запропоновано спосіб визначення кутової орієнтації НКА по сигналах супутникових навігаційних систем (СНС), що ґрунтується на прийманні сигналів від космічних апаратів глобальних навігаційних супутникових систем на декілька рознесених антен приймачів сигналів СНС, вимірюванні фазового зсуву між прийнятими сигналами, визначені значень цілочисленних неоднозначностей, що разом з сучасними методами оброки інформації, дає можливість визначити параметри кутової орієнтації НКА та передати їх для подальшого використання в контур керування кутовою орієнтацією НКА. В НДР промодельовано роботу запропонованої кутомірної системи на основі сигналів GPS для НКА та підтвержено її працездатність. Точність сучасних ДМ залежить від стабільності моменту опору обертанню. Ресурсні зміни в параметрах моменту опору для підтримання точності системи керування кутовим рухом супутника потребують періодичних тестових маніпуляцій на орбіті для визначення і компенсації параметрів моменту опору. Система керування ДМ з стабілізацією реактивного моменту, в якій кутове прискорення маховика повторює сигнали керування з супутника, дозволяє точне відтворення закону керування в незалежності від часових змін моменту опору в ДМ. Точність керування кутовим рухом НКА визначається в тому числі і точністю виконання закону керування ДМ. В сучасних ДМ магнітно-електричний момент формується з двох частин. Одна – пропорційна сигналу керування, а друга – компенсує всі внутрішні моменти супроводу. Ця складова формується на базі сигналу кутової швидкості, який формується в ДМ дискретно – після повороту на кут дискретизації. Збільшення кута дискретизації, пов’язане з мініатюрністю ДМ, збільшує похибку компенсації моментів опору. Частковий виробіток ресурсу ДМ також впливає на точність компенсації і зменшує точність виконання закону керування ДМ. Підвищення точності виконання закону керування ДМ, на сам перед у часі, завдяки створенню системи стабілізації реактивного моменту, що передбачає формування квазінеперервного сигналу кутового прискорення (СКП) маховика з рівнем високочастотних пульсацій не більше 0,1%. При виконанні НДР розроблено та промодельовано метод формування якісного СКП, алгоритми перетворення інформації та структура системи стабілізації реактивного моменту, що дозволяє забезпечувати високу точність виконання закону керування в умовах зміни моменту опору в ДМ при виробітку ресурсу.uk
dc.format.page7 с.uk
dc.identifier2730-п
dc.identifier.govdoc0113U000718
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/16975
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectНКАuk
dc.titleРозробка GPS-систем керування орієнтацією надмалих космічних апаратівuk
dc.title.alternativeDevelopment of GPS-systems of ultra-small space vehicles attitude control
dc.title.alternativeРазработка GPS-систем управления ориентацией сверхмалых космических аппаратов
dc.typeTechnical Reportuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Вантажиться...
Ескіз
Назва:
2730-п.pdf
Розмір:
523.48 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис: