Розробка та дослідження універсальної енергозберігаючої підсистеми електроживлення до оптико-електронного сканера та прецизійного приймача GPS/GLONASS космічного застосування
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Робота спрямована на створення універсальної підсистеми електроживлення
наносупутників, що зможе забезпечити високоякісне живлення космічних приладів -
прецизійного приймача GPS\GLONASS та оптико-електронного сканера (ОЕС) у якості
корисного навантаження НС GraviSat та PolyITAN-3.
Основною науковою проблемою проекту є оптимізація схемотехнічних та
конструктивних рішень підсистеми електроживлення наносупутників, низький рівень
електромагнітних завад, висока потужність корисного навантаження (до 10 Вт при формате
3U CubSats) та арсенід-галієві сонячні батареї, що розкриваються. Також необхідним є
автоматичне формування циклограм керування електроживленням з рознесенням у часі
роботи корисного навантаження та інших систем НС, та рівномірніший часовий розподіл
навантажень. Це дозволить використовувати енергію більш ефективно, а також значно
зменшить рівень завад при роботі чутливих вимірювальних систем дозволяючи їм працювати
більш якісно та точно, а також збільшить ефективність використання енергії супутником в
цілому.
Предметом дослідження і розробки є
- створення засобів та методів зменшення електромагнітних завад корисного
навантаження наносупутників, оптимізація циклограм керування приладами та системами
наносупутників PolyITAN-3 та GraviSat для максимізації їх запасу енергії або залишкового
часу роботи.,
- схемотехнічні та конструктивні рішення для ефективного енергозабезпечення
космічних апаратів в умовах впливу космічних факторів.
Метою проекту є розробка методів та способів формування циклограм керування
перетворювачами системи електроживлення, для ефективного використання енергії
електронною платформою для наносупутників PolyITAN-3 та GraviSat із оптикоелектронною камерою-сканером С5180 та приймачем GPS/GLONASS СН-4706М,
модифікованими під космічне використання; зменшення рівня електромагнітних завад та
збільшення часу роботи НС на орбіті, виготовлення та експериментальне дослідження
параметрів (струми, напруги, їх пульсації, тощо) удосконаленої підсистеми електроживлення
для експериментальної моделі до наносупутників PolyITAN-3 та GraviSat в проектах МОН.
Розроблена система електроживлення забезпечує наступне:
- роботу первинного джерела енергії (сонячних батарей) на навантаження й заряд
акумуляторної батареї (характерний для освітлених ділянок орбіти) з відбором максимальної
потужності;
- роботу акумуляторної батареї на навантаження при непрацюючому первинному
джерелі енергії (характерний для тіньових ділянок орбіти);
- спільну роботу первинного джерела енергії й акумуляторної батареї на навантаження
(характерний для освітлених ділянок орбіти у випадку перевищення споживаної потужності
енергії первинного джерела);
- електроживлення навантажень із необхідними характеристиками;
- дистанційне керування каналами;
- постійний телемоніторинг каналів навантаження;
- електроживлення оптико-електронної камери-сканера С5180 та приймача
GPS/GLONASS СН-4706М, модифікованими під космічне використання, із необхідними для
їх характеристиками;
- 6 каналів навантаження з можливістю апаратного вставлення вихідної напруги в
діапазоні 1,3-12В;
- низький рівень власних електромагнітних завад;
- забезпечення теплових режимів елементів систем електроживлення НС в умовах
впливу космічного простору;
- функцій включення/виключення бортового обладнання та проведення діагностики всіх
підсистем і корисного навантаження на початковому періоді орбітального польоту супутника;
Проведено також:
- виготовлення стендів для імітації систем електроживлення для перевірки і
налаштування підсистем НС та їх програмного забезпечення;
- проведення повного циклу досліджень та випробувань;
1. автономні та комплексні наземні випробування експериментального зразка ПЕЖ та НС із
оптико-електронною камерою-сканером С5180 та приймачем GPS/GLONASS СН-4706М,
модифікованими під космічне використання, в термовакуумній камері в умовах впливу
космічних факторів.