Редактирование: Разработка системы ориентации и стабилизации малых космических аппаратов
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | + | ==Руководитель== | |
− | + | А.С.Мурачев | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
==Введение== | ==Введение== | ||
− | [[File:Picture1.png|200px|thumb|left| | + | [[File:Picture1.png|200px|thumb|left|макет спутника с токовыми катушками]] |
− | + | Одной из самых важных задач при разработке космических аппаратов является создание системы | |
управления угловым движением. Работоспособность космических аппаратов существенным образом | управления угловым движением. Работоспособность космических аппаратов существенным образом | ||
зависит от функциональных возможностей, а также технических и эксплуатационных характеристик | зависит от функциональных возможностей, а также технических и эксплуатационных характеристик | ||
− | этих систем. | + | этих систем. Особое место среди существующих систем управления занимают магнитные системы. Такие системы |
− | Особое место среди существующих систем управления занимают магнитные системы. Такие системы | ||
используют для получения управляющих моментов электромагнитные исполнительные органы, взаимодействующие | используют для получения управляющих моментов электромагнитные исполнительные органы, взаимодействующие | ||
− | с внешним магнитным полем. | + | с внешним магнитным полем. В магнитных системах управления в отличие от всех других систем |
− | В магнитных системах управления в отличие от всех других систем | ||
легко изменять управляющие моменты и, следовательно, реализовывать самые разнообразные законы | легко изменять управляющие моменты и, следовательно, реализовывать самые разнообразные законы | ||
управления, что позволяет обеспечить точную ориентацию. Кроме этого, масса магнитных систем не | управления, что позволяет обеспечить точную ориентацию. Кроме этого, масса магнитных систем не | ||
Строка 43: | Строка 35: | ||
==Создание имитатора поля== | ==Создание имитатора поля== | ||
− | + | *Наглядно, создаваемое поле имитатором, должно быть достаточно велико, чтобы превалировать над естественным геомагнитным полем в месте проведения экспериментов. Поскольку внешнее поле может меняться во время работы стенда, необходимо, чтобы имитирующее его поле было хотя бы на порядок больше геомагнитного поля. В этом случае можно будет считать геомагнитное поле постоянным, что гораздо проще, чем делать поправки на его изменения, которые заранее неизвестны. | |
− | *Выполним оценку максимальной требуемой напряженности магнитного поля в данном случае. Для простоты определим параметры поля, чтобы механические моменты, действующие на макет, могли бы вынудить его совершать гармонические колебания. | + | *Возможно два варианта помещения макет спутника в имитаторе: если центр масс находится ниже точки подвеса и, если центр масс находится выше точки подвеса. В работе [5] показано что второй вариант не удовлетворяет разумным требованиям рассеваемой мощности. Поэтому, будем основываться сразу на первом способе помещения спутник в имитаторе, то есть центр масс находится ниже точки подвеса. Это может служит случай, когда макет повешен на некоторой струне. Выполним оценку максимальной требуемой напряженности магнитного поля в данном случае. Для простоты определим параметры поля, чтобы механические моменты, действующие на макет, могли бы вынудить его совершать гармонические колебания. |
*Требуемая индукция поля определяется следущим образом: | *Требуемая индукция поля определяется следущим образом: | ||
[[File:Equation2.png|200px|thumb|center]] | [[File:Equation2.png|200px|thumb|center]] | ||
где Т - период колебаний, J - момент инерции макета, A – амплитуда колебания. | где Т - период колебаний, J - момент инерции макета, A – амплитуда колебания. | ||
*Подставляя данные, получаем, что необходимая напряженность поля составляет H≈200 А/м. Если учитывать поправку на геомагнитное поле, то H надо увеличить еще на 50-100 А/м, чтобы надежно подавить геомагнитный фон. Таким образом получаем, что необходимая напряженность поля равна 250 А/м (~5 раз больше МПЗ). | *Подставляя данные, получаем, что необходимая напряженность поля составляет H≈200 А/м. Если учитывать поправку на геомагнитное поле, то H надо увеличить еще на 50-100 А/м, чтобы надежно подавить геомагнитный фон. Таким образом получаем, что необходимая напряженность поля равна 250 А/м (~5 раз больше МПЗ). | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
==Создание магнитной системы управления== | ==Создание магнитной системы управления== | ||
− | + | ==Закон управления== | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
==Эксперименты== | ==Эксперименты== | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
==Выводы== | ==Выводы== | ||
*Изучен принцип магнитного управления малыми космическими аппаратами, подробно рассмотрены его особенности, достоинства и недостатки. | *Изучен принцип магнитного управления малыми космическими аппаратами, подробно рассмотрены его особенности, достоинства и недостатки. |