KIAM Astrodynamics Toolbox Наш канал на YouTube: Вход для сотрудников English
Грант РФФИ № 19-31-90047_Аспиранты "Разработка методов управления космическим аппаратом с крупногабаритными нежёсткими элементами конструкции при ограничениях на управление и недостатке измерительной информации"
Срок выполнения: октябрь 2019 – сентябрь 2021
Организация, где выполняется работа: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН
Руководитель – к.ф.-м.н. А.И. Шестопёров
Аннотация
С каждым годом возрастают требования по точности управления угловым движением космических аппаратов (КА). Один из путей обеспечения требований по точности ориентации – это учет особенности модели КА при разработке новых подходов к его управлению. Наиболее отчетливо проблема встает при описании движения КА с крупногабаритными нежесткими элементами конструкции (КНЭК). В частности, конструкции орбитальных телескопов, спутников ДЗЗ высокого и сверхвысокого разрешения, геостационарных аппаратов связи включают протяженные структуры – солнечные панели и антенны. Из-за больших линейных размеров указанных элементов, которые зачастую изготавливаются из легких материалов, в ходе орбитального и углового маневрирования КА в их конструкции неизбежно возникают вибрации, способные не только ухудшать точность ориентации всего аппарата, но даже привести к неустойчивости требуемых режимов движения. При этом факторами, влияющими на точность ориентации КА, являются не только вибрации КНЭК, но и особенности законов управления.
Основной задачей проекта является разработка новых и адаптация имеющихся алгоритмов управления ориентацией КА и активного гашения колебаний в нежестких элементах с учетом ограниченности управляющего момента, недостатка измерительной информации и ограниченных возможностей бортового компьютера.
Результаты исследования, заявленного в проекте, должны заполнить разрыв, имеющийся в настоящий момент, между развивающимися методами теории управления и их практическим применением в области управления ориентаций КА. В их основе будут лежать прикладные аспекты, учитывающие ограничения вычислительных возможностей бортового компьютера, ограничения на знания фазового вектора, а также ограничения на величину управляющего момента. При этом искомые режимы управления осуществляются при помощи устройств, расположенных на основном теле КА (маховиков или гиродинов). Такой подход к выбору управляющих устройств представляется целесообразным с точки зрения разработки и изготовления КА с КНЭК.
Публикации по теме проекта:
Овчинников М.Ю., Ткачев С.С., Шестопёров А.И.
Математическая модель спутника с произвольным числом нежестких элементов // Математическое моделирование, 2020, Т. 32, № 12, с. 14-28. DOI: 10.20948/mm-2020-12-02