DE1943861A1 - Taumel-Steuersystem fuer drehachsenstabilisierte Satelliten - Google Patents
Taumel-Steuersystem fuer drehachsenstabilisierte SatellitenInfo
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Description
D1PL.-ING. HANS MEISSNER 28 BREMEN, den 26. 8. 1969
Anmelder:
Communications Satellite Corporation
950 L'Enfant Plaza South, S.W.
Washington, District of Columbia
USA
USA
•Taumel-Steuersystem für drehachsenstabilisierte
Satelliten
Priorität wird beansprucht-aufgrand Patentanmeldung
in den USA Kr. 768 631 vom'18. Oktober 1968
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Taumelsteuersystem
für drehachaen-stabilisierte Satelliten und
insbesondere auf ein elektronisches Steuers\/stern hierfür zur
Erzeugung aufeinanderfolgender Zündungssignale für Schuborgane in Abhängigkeit von Überwachungssignalen eines Beschleunigungsmessers
zwecks Verringerung übermäßiger Taumelbewegungen.
Ferngelenkte Plugkörper und Satelliten werden gewöhnlich durch
eine Drehbewegung um ihre Längsachse nach Art eines Kreisels stabilisiert. Jede seitliche Störung, wie sie etwa durch die
Roll- und Schwänk-Drehmomente infolge der getrennten Schubdüsen
erzeugt werden, verursachen solche konischen Taumelbewegungen,
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-■ 2 -
wenn die Satelliten anschließend durch kleine Steuerdüsen wieder
auf die Längsachse ausgerichtet werden. Derartige■Taumelbewegungen
entsprechen etwa jenen, die ein Kinderkreisel am Ende seiner
Drehbewegung ausführt. Das Taumeln besitzt eine Frequenz, die im
allgemeinen der Drehgeschwindigkeit des Körpers entspricht, sowie
natürlicherweise eine zunehmende Amplitude, bzw. Abweichung, was von der unvermeidlichen Unausgeglichenheit der Massenkräfte der
im Satelliten befindlichen Gegenstände herrührt. Diese unerwünschte
Bewegung beeinflußt nachteilig die Steuerung der.lage des Satelliten und dessen Verbindung mit der JSrde, wenn die Antennen
des Satelliten dorthin ausgerichtet sind, und es kann sogar ein
Überschlagen desselben zur Folge haben, wenn sie unkontrolliert
fortbesteht.
Ss existieren bereits Taumel-Steuersysteme, die aber meist ausschließlich mechanischer Natur sind und im allgemeinen die Freigabe von verankerten Schwungmassen benützen, um die Bewegung zu
dämpfen.. Derartige Steuersysteme sind unerwünscht.schwer und raumaufwendig, was bei Raumfahrzeugen einen ernsthaften Nachteil
darstellt und können bestenfalls nur eine ungefähre Steuerung bewirken.
Das Taumel-Steuersystem der vorliegenden Brfindung ist mit einem
Paax von Beschleunigungsmessern ausgestattet, die seitlich von der Längsachse des Satelliten angeordnet sind und zur Feststellung"
der Taumelbewegung diesen. Die Beschleunigungsmesser werden
vorzugsweise einander gegenüberliegend iftd im größtmöglichen Abstand von der Längsachse angeordnet, um die beste Wirkung zu er-
009834/1208
~ 3 —
geben. Der Ausgang jedes der Beschleunigungsmesser fuhrt zu einem
Steuer-Rechengerät und ist dort verbunden mit einem oberen Schwellendetektor und einem positiven bzw. negativen unteren Schwellendetektor.
Das Rechengerät erzeugt aufeinanderfolgende Zündungsimpulse für zwei einander gegenüberliegend angeordneten Schuborgane.
Die Zeitdauer der Zündungsimpulse verringert sich mit kleiner werdendem
Taumelwinkel. Die Zündungsimpulse werden eingeschaltet,
wenn das Signal des Beschleunigungsmessers das Niveau der oberen
Schwelle erreicht und werden solange beibehalten, bis dieses Signal unter das Niveau der unteren Schwelle absinkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben.
Diese Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht eines drehachsenstabilisierten
Satelliten mit teilweisen Ausbrechungen der Wandung und mit den Beschleuni~unsmesaern,
dem Rechengerät und den Schuborganen;
Pig. 2 Bin Blockschaltbild des Steuer-Rechengerätes;
PIg.5a Zeitdiagramme eines Signals des Beschleunigungsünd
3b messers und der Zündungsimpulse für das Schuborgan
mit den Niveaus der Schwellen;
Pig.4a Jeweils den zeitlichen Verlauf von abnehmenden
und 4b Halt-Perioden des Signals der Beschleunigungsmesser zur Erläuterung der Wirkung des Anstiegs auf
das Rechengerät.
009834/120
In dem in Pig. 1 schematisch wiedergegebenen Satelliten 10 ist
die zur Drehachsen-Stabilisierung* dienende Längsachse mit 12 bezeichnet.
Zwei einander gegenüberliegend angeordnete- Beschleunigungsmesser 14 und 16 sind innerhalb des Satelliten nahe der
Innenseite der Außenwandung angeordnet, wie schematisch, angedeutet.
Diese Beschleunigungsmesser können von jeder geeigneten und ■bekannten Bauert sein, beispielsweise Einrichtungen rn.it piezoelektrischen
Kristallen und einer Schwungmasse, -und sind so angeordnet, daß sie die lineare, sinusförmige Beschleunigung parallel
zur Drehachse 12 in möglichst großem seitlichen Abstand von derselben
ermitteln können. Die Ausgangssignale der Beschleunigungsmesser gelangen zu einem Steuer- Rechengerät 18,· das zeitlich auf-■eiaanderfplgende
Sündungs4mpul'ee erzeugt, die ihrerseits zu einem
Paar vom Sohüborgan 20 bzw. 22 gelangen. Diese Schuborgane können
von beliebiger Bauart sein, beispielsweise Hydrazin-Schubdüsen,
Druckgasd'isen usw,.und sind, ebenso wie die Beschleunigungsmesser,
einander gegenüberliegend in möglichst großem Seitlichen Abstand
von der Drehachse angeordnet, um größte Wirksamkeit zu besitzen.
Es sei darauf hingewiesen, dai auch ein einziger Beschleunigungsmesser
und nur ein Schuborgan ausreichen zur Steuerung der Taumelbewegung.
Diele Bauteile werden aber im gezeichneten Ausführungsbeispiel
paarweise verwendet, um auch beim Ausfallen eines der Be~
sohleunigungsmesser und/oder der Schuborgane eine genügende Seeerve zu haben.
Wie aus Pig. 2 ersichtlich ist, sind die Ausgangsklemmen 30
eines d«£ BescMeuaigungsinesser 14 oder 16 mit dem Eingang d·· Verstärkers 32 verbunden. In der Fig. 2 ist der Einfachheit halber ·
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nur einer der Beschleunigungsmesser und das zugehörige Steuerungs-Rechengerät
gezeichnet. Das Signal vom anderen Beschleunigungsmesser
gelangt zu einem identischen Steuerungs-Rechengerät, dessen Ausgänge kreuzweise mit den Ausgängen des Rechengerätes gemäß
Pig. 2 verbunden sind, um, wie weiter unten noch näher beschrieben, die erforderliche Reserve zu schaffen, falls ein Bauteil
ausfällt. Die Überkreuz-Zusammenschaltung der Ausgänge der Rechengeräte bewirkt,' daß beide Rechengeräte gleichzeitig Zündungsimpulee
für das gleiche Schuborgan liefern, obwohl an jedem einzelnen
Punkt des Taumel-3yklus der eine Beschleunigungsmesser ein
maximales positives Signal, und der andere Besohleun^igungames-8*r
ein maximales negatives Signal lieferte
Der Ausgang des Verstärkers 32 i3t mit einem unteren negativen
Schwellendetektor 34, einem unteren positiven Schwellendetektor 36 und einem oberen positiven Schwellendetektor 38 über einen
maß stabsgetreuen Vervielfacher 40 verbunden,, dessen Wirkungswei-βθ
weiter unten noch beschrieben wird. Der Ausgang der unteren negativen Schwelle gelangt zu einem Umkehrglied 42, zu einem
ODER-Tor 44 und zum Eingang eines Multivibrators 46 mit nur einer
Ruhestellung. In entsprechender Weise ist der Ausgang der unteren positiven Schwelle 36 mit einem Umkefjfeglied 4Θ, einem ODER-Tor
und dem Züniungseingang für einen Multivibrator 52 mit nur einer
Ruhestellung verbunden. V±e Umkehr glieder 42 und 48 speisen ein
UlID-Tor 54r-dessen Ausgang die UND-Tore 56 und 58 beeinflußt und
den Multivibrator 60 mit nur einer Huhestellung zündet. Der EINS-Auagang
dee Multivibrators 60 öffnet das UND-Tor 56, das seinerseits
das Umschaltglied 62 einschaltet, während der iTOLL-Ausgang
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des Multivibrators 60 das UND-Tor 58 öffnet, dessen Ausgang das
Umsohaltglied 62* ausschaltet. Der Ausgang der oberen Schwelle
schaltet ein Umschaltglied 64 ein,"dessen SINS-Ausgang die UND-Tore
66 und 68 beeinflußt. Das Umschaltglied 64 wird ausgeschaltet,
durch den NULL-Ausgang vom Umschaltglied 62. Die anderen Eingänge
der MD-Tore 66 und 68 werden durch die QDER-Tore 44 und
gespeist, sowie durch den EINS-Ausgang des Umsclialtgliedes 62" und
den NULL-Ausgang des Kult!Vibrators 70 mit einer Ruhestellung, dessen
Zweck weiter unten noch erläutert wird. '
Nachstehend wird die Eirkungsweise des Steuer-Rechengerätes erläutert
unter Verwendung der Diagramme der Fig. 3 und 4. Wenn im
Satelliten 10 eine konische Taumelbewegung entsteht, und der Auslenkungswinkel
bzw. die Abweichung zunimmt, erzeugen die Beschleunigungsmesser ' 14 und 16 sinusförmige Ausgangssignal.e proportional
der Größe der Taumelbewegung. Seitens der Schuborgane 20 und 22
erfolgt aber keini Korrektur dieser Bewegung, bis die Ausgangas^.-nale
der Besciileunigungsme.sser das Niveau der oberen Schwelle übojpschreiten,
da nur dann das Umschaltglied 64 eingeschaltet wird und
dessen Ausgang einen der vier Eingänge der UTTD-Tore 66 und 68 speisi
JLurz bevor das Signal des Beschleunigungsmessers das Niveau der
oberen Schwelle überschrei tet8 hat es bereite das Niveau der
unteren negativen Schwelle beim Punkt 72 in Pig. 4aiS)ersehrittön
und ist damit in den Stillhaltebereich zwischen der unteren negativen
und der unteren positiven Schwelle gelangt. Wenn die Signalspannung sich in diesem-Stillhaltebereich bewegt, liefert
keiner der drei Schwellendetektoren 34, 36» und 38 ein Signals
wohl aber dia Ausgänge der Ümkehrglieder 42 und 48, sowie das
UiJD-Tores 54. Dies bewirkt die Speisung., der UHB-
BAD
Tare 56 und 58, sowie die Einschaltung des Multivibrators 60,
dessen BINS-Ausgang das UID-Tor 56 öffnet, dessen Ausgangssignal
das üms^halteglied 6g einschaltet, *o daß dessen EINS-Ausgangssignal
jeweils einen Eingang der UND-Tore 66 und 68 speist. Einer
der anderen der vier Eingänge der HMD-Tore 66 und 68 wird gespeist
durch den ITUXL-Ausgang des Multivibrators. 70 und dieses
Eingangssignal ist 3tets vorhanden, es sei denn, von der Endstation wird ein Steuersignal für die Beeinflussung der Lage des Satelliten
zu diesem gesendet, wie weiter unten noch beschrieben wird«
Übersteigt das Signal des Beschleunigungsmesser die untere positive
Schwelle beim Punkt 74 in Pig. 3b und 4a, dann liefert der Ausgang- des unteren positiven Schwellendetektors 36 ein ansteigendes
Signal, das einen dritten Eingang des UKD-Tores 66 über das ODER-Tor
50 speist. Außerdem zündet der Ausgang vom Detektor 36 den Multivibrator
52, dessen EINS-Ausgang noch für kurze Zeit das ODER-Tor
50 beeinflußt, um die Entstehung eines Zündungsimpulses von
einer Mindest-Zeitdauer zu gewährleisten, wie weiter unten noch beschrieben wird.
Sobald das Signal des Beschleunigungsmessers das Niveau der oberen
Schwelle beim Punkt 76 in Fig. 3b und 4a erreicht, liefert der
obere Schwellendetektor 38 ein Ausgangssignal zur Einschaltung des ümachaltgliedee 64. Dieses speist den vierten und letzten
Eingang des ÜKTD-Toree 66, dessen Ausgangssignal nunmehr das ODER-Tor
78 passieren kann und die Zündung eines der Schuborgane bewirkt. Dieser erste Zündungsimpuls, in Pig. 3a mit 80 bezeichnet, endet
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dann, wenn das Signal des Beschleunigungsmessers unter das
'veau der unteren positiven Schwelle beim Punkt 82 in Fig. 3b und Pig. 4 fällt, wodurch das Ausgangssignal am Detektor 36 und am
ODER-Tor 50 verschwindet, da der Multivibrator 52 bereits vorher
ausgeschaltet wurde.
Kurz vor Beendigung des ersten Zündungsimpulses für das Schuborgan
schaltet der Multivibrator 60 aus, wie in den Fig. 4a bis 4d durch die horizontalen Bereiche 84 angedeutet, was aber unmittelbar
keine Folge hat,da wegen des steigenden Ausgangssignals vom
unteren positiven Schwellendetektor 36 das UND-Tor 54 bereits
geschlossen ist. Beim Punkt 82 steigt das Auagangssignal am Detektor
wieder an und öffnet das UND-Tor 54, das seinerseits die
UND-Tore 56 und 58 speist, den Multivibrator 60 einschaltet und
das UND-Tor öffnet. Auch hierdurch ergibt sich jedoch keine unmittelbare
Folge, da beim Durchlaufen des Stillhaltehereiches seitens der Signalspannung'der Umschalter 62 eingeschaltet ist.
Kurz nachdem das Signal des Beschleunigungsmessers in seine negative
Halb-Periode eintritt, läuft· die Signalspannung über das
Niveau dar unteren negativen Schwelle beim Punkt 86 in Fig. 4a,
wodurch ein Ausgangssignal am unteren negativen Schwellendetektor 34 erzeugt wird. Dieses bewirkt seinerseits die Öffnung des
UND-Tores 68 über dasODSR-Tor 44 und bewirkt das Auftreten der
in Fig* 3a mit 88 bezeichneten Zündimpulse für das andere Schuborgan
über das ODER-Tor 90. Die Zündimpulse 88 enden, sobald das Signal des Beschleunigungsmessers erneut das Niveau der unteren
negativen Schwelle am Ende der negativen Halb-Periode durchlaufen hat.
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.β-
Diese zyklische Aufeinanderfolge wiederholt sich, wie in Fig. 3a
angedeutet ist, und bewirkt abwechselnd die Erzeugung von Zündungsimpulsen
für die Schuorgane 20 bzw. 22. Die Schuborgane werden während eines ausreichenden Winkelbereiches ihrer Drehbewegung
rund um die Längeachse gezündet, um ein Drehmoment zu erzeugen, daß die Taumelbewegung zu vermindern versucht. Sobald die Taumelbewegung
kleiner wird, nehmen auch' die Amplituden der Signale des Beschleunigungsmessers ab, wodurch in jeder Halb-Periode des Signals
die Zeitdauer sich verringert, während welcher das Signal außerhalb des Stillhaltebereiches verläuft. Dies bewirkt, eine
Verminderung der Zeitdauer der Zündungsimpulse für die Scnuborgane,
wie in Pig. 3a angedeutet ist., wodurch übergroße Korrektur-Drehmomente
vermieden werden. Die Verminderung der Signale des Beschleunigungsmessers unterhalb des Niveaus der oberen Schwelle
durch das Auftreten der KorrektuiwBrebjiomente hat keine unmittelbare
Folge"im Rechengerät gemäß der Fig. 2, da das Umschaltglied
64- eingeschaltet fcleibt. also ein Signal an seinem EIIJS-Ausgang
liefert, und weiterhin Ausgangsignale an den UND-Ioren 66 und 68
biwijckt.
Venn sich die Größe und damit auch der zeitliche Anstieg der Signalspannung
des Beschleunigungsmeesers während des Durchlaufene
des Stillhaltebereiches vermindert, wie durch den Bereich DBO In flg. 4a bi» 4d angegeben, vergrößert sich diaaer Bereioh und nähert
eich dem zeltlichen Verzögerungsbereich 84 des Multivibrators
60. Sobald, wie in Fig. 44 angedeutet, der Zeitaufwand zum Durchlaufen
des Stillhaltebereiches für das BeschleunigungsmessezvSigden
Bereich 84 Übertrifft, schaltet der Multivibrator 60 iue,
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AO
obwohl das UND-Tor 54 noch offen ist. Hierdurch wird das UND_Tor
58 geöffnet und dessen Ausgangssignal schaltet das Umschalteglied 62 aus. Das Verschwinden de3 EINS-Ausgangssignals vom Umschalteglied
62 bewirkt nun die Schließung der UND-Tore 66 und 68, womit
dir gesamte Korrekturzyklus für die Taumel "bewegung "beendet
ist, während das NULL—Ausgangssignal des Umschaltgliedea 62 das
Ums^chaltglied 64 wieder einschaltet und dadurch die Schaltung
für den nächsten Korrekturzyklus vorbereitet.
Somit bewirkt der Multivibrator 60 eine Abtastung des Anstiegs
des Signals des Beschleunigungsmessers während jeder Halbperiode, indem von ihm ein, Öffnungszeitabschnitt bestimmt wird, während
welchem die Signalspannung den Stillhaltebereich durchlaufen muß,
um Zündimpulse für die Schuborgane zu bewirken. Aber auch ohne
diese Abtastung des Anstiegs durch den Multivibrator 60 würde die
Korrektur des Taumeins aufhören, sobald das Signal des Beschleunigungsmessers
soweit abnimmt, daß es innerhalb des Stillhalteberei«hes
verbleibt, da dann die unteren positiven und negativen Sohwellendetektoren 36 und 34 die UUD-Tore 66 und 68 sperren und
deren Ausgangssignale zum Verschwinden bringen würden.
Sie Abtastung des Anstiegs der Signal spannung stellt aber ein genaueres und besserte Mittel zur Beendung des Korrektwrsyklus dar
und liefert das gleiche Ergebnis, da die vom Multivibrator 60
definierte zeitliche Verzögerung 84 so gewählt ist, daß sie praktisch
mit der Zeitdauer für den Durchlauf eines, das Niveau der unteren Schwelle gerade erreichenden Signals übereinstimmt, wie
dies in fig. 4d angedeutet ist. Zusätzlich stellt aber die Wieder-
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einschaltung des Umschaltgliedes 62 beim Ausschalten des Multivibrators
60 vor dein Durchlaufen des Stillhaltebereiches durch das Signal ein bequemes Mittel dar, um das Umschaltglied 64 in
Vorbereitung des nächstfolgenden Korrekturzyklus wieder einzuschalten.
Unmittelbar vor der Beendigung des Korrekturzyklus sinkt die
Signalspannung des Beschleunigungsmessers auf einem Wert ab, der
das Niveau der unteren Schwelle nur während sehr kurzer Zeit in jeder Halb-Periode überschreitet. Es würde unzweckmäßig sein, die
ZJindimpulse für die Schuborgane ebenfalls so kurz zu machen, da
eine gewisse zeitliche Zündverzögerung auftritt, bevor das betreffende
3chuborgan seine volle Korrekturwirkung erreicht. Dementsprechend bewirken die Multivibratoren 46 und 52 während dieser
Zeitperiode eine Aufrechterhaltung der die Zündung bewirkenden
Ausgangssignale von den ODER-Toren 44 und 50 für eine Mindestzeitdauer
um auf diese Weise die volle Sirksamkeit der Schuborgane
zu gewährleisten» '
Wie oben erwähnt, ist für den anderen Beschleunigungsmesser ein zweites Steurungs-Rechengerät entsprechend Fig. 2..vorgesehen,
um eine Reserve beim Auftreten von Fehlern zu gewährleisten. Da die AusgangeIgnale der einander gegenüberliegenden Beschleunigungeaeeser
um 180 in ihrer Phasenlage verschieden sind, werden die Ausgänge der Rechengeräte an den ODER-Toren 78 und 90 überkreuZtt
angeschlossen, wie in Fig. 2 angedeutet ist, do daß die
beiden Beschleunigungsmesser zur gleichen Zeit das gleiche Schuborgan zünden.
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1543861
Αϊ«
Das vom QDEfi-ϊοχ SG "betätigte Sehuhorgan «ird auch, für die Lagesteuerung
des Satelliten in Abhängigkeit von einem am Anschluß
eintreffenden Signals der Bodenstation verwendet. Da hierbei die
Betätigung des Schuborgans: durch, das Taumel-Steuereystem eine Störung der Lagesteuerung verursachen kannte, werden die UND-Tore 6β
und 68 geschlossen; durch die Einschaltung de« Kultivibrators 70»
dessen ITÜLL-Ausgangssignal dann verscliwindet. Diese vom Multivibrator
70 bewirkte Abschaltperiode dauert mehrere Sekunden, damit
die Lagesteuerung ungestört beendet werden kann*
Zusätzlich ist ein Ums ehalt glied 94 vorgesehen, um in dem Rechengerät,
in Abhängigkeit von einem Bodensignal und dem Impulsgeber
96 am Eingang des Ums ehalt glitdes; die ganze Ansprechempfindlichkeit
des Rechengerätes zu ändern. Dies ist dann notwendig, wenn die Rotation des Satelliten durch Freigabe entsprechender Brems-Schwungmassen,
,durch Bremsdüsen, usw. vermindert wird. Die Verminderung der Rotation bewirkt auch eine proportionale Verringerung
der Taumel frequenz, .wodurch die Ausgäiigs spannungen der Beschleunigungsmesser
für einen bestimmten Taumelwinkel vermindert werden.
Dieser Effekt wird durch Änderung der Einstellung der maßstabgetreuen
Vervielfacher 40 in Abhängigkeit von einem EIHS-Ausgangssignfel
des Umschaltgliedes 94 kompensiert. Der EINS-Ausgang des Umschaltgliedes
94, ist auch mit ffeni Multivibrator 60 verbunden, um die
Verzögerungezeit desselben zu vergrößern, zwecks Kompensation der Terringerten Taumelfrequenz und damit der verlängerten Periodendauer
des Signals des ,Beschleunigungsmessers. Das Umschpltglied
94 kann, bevor das Taumel-Steuersystem eingeschaltet wird, in seinen
Ruhezustand gebracht werden durch ein, dem gesamten Steuerungen kommando des Satelliten angehöriges Signal.
α Q 9 8 341\ ZQS PADORtGiNAL
/ß
Die zeitliche Folge der Wirkungsweise des vorliegenden Steuerungssystems kann grundsätzlich wie folgt zusammengefaßt werden:
a) Die Betätigung des oberen Schwellendetektors "bewirkt die seitlich aufeinanderfolgende Zündung
der Schuborgane mit Impulsen von abnehmbarer Zeitdauerf
b) der Anstieg der Signalspannung des Beschleunigungsmessers
wird jeweils während des Durchlaufes der Signalspannung durch den Stillhaltebereich
abgetastet,
c) die Zündung der Schuborgane wird gestoppt, sobald
der Anstieg der Signalspannung des Be-
sdhleunigunßsmessers einen gewiseen Wert unterschreitet,
der indirekt durch die Verzögeiniugszeit
des Multivibrators 60 bestimmt ist und
einer Taumelbewegung innerhalb des Niveaus der unteren Schwellen entspricht,
d) die Zündung der Schuborgane wird nur dann aufrechterhalten, wenn das Signal des Beschleunigungsmessers
wieder bis zum Nivea^dar oberen Schwelle ansteigt.
Sie vorliegende Maßnahme, eine Korrektur des Taumeins beim Niveau
einer oberen Schwelle zu beginnen und beim Niveau einer unteren
00983*/120β
Schwelle zu beenden ergibt eine wesentliche Brennstoffersparnis Im Vergleieh mit einem Steuerungssystemi das nur ein Niveau für
die Schwalle zur Einleitung und zur Beendigung der Zündung aufweist,
da hierbei die Korrekturmittel meistens dauernd betätigt werden und das Niveau der einzigen vorhandenen Schwelle dauernd
überschreiten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Steuerungssystems
besteht in der Verwendung der gleichen Schuborgand die auch
zur lagesteuerung benützt werden, wodurch die insgesamt benötigten Einrichtungen des Satelliten vermindert werden.
besteht in der Verwendung der gleichen Schuborgand die auch
zur lagesteuerung benützt werden, wodurch die insgesamt benötigten Einrichtungen des Satelliten vermindert werden.
009834/
Claims (6)
- P a t e η t a η s ρ r ü eheTaumel-Steuerungssystem ijir drehachse»*stabilisierte !ielliten, bestehend aus einem Beschleunigungsmesser zur Erzeugung sinusförmiger Ausganssignale proportional der Größe der Taumelbewegung, aus einem Schuborgan für Gegenkräfte zur Taumelbewegung, und aus Mitteln zur Erzeugung von zeitlich aufeinanderfolgenden Zündungeimpulsen für das Schuborgan mit abnehmender Zeitdauer in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Beschleunigungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um Zündungeimpulse für das Schuborgan dann zu liefern, wenn das Ausgangssignal des- Beschleunigungsmessers das Niveau einer ersten Schwelle überschreitet, sowie Mittel zur Beendigung der Zündungsimpulse für das Schuborgan, sobald die Ausgangssignale des Beschleunigungsmessers unter das Niveau einer Zweiten Schwel-00 9834/T2B8le absinken^ deren Eiveau niedriger als dasjenige der ersten Schwelle gelegen ist.
- 2.) Taumel-Steuxurjgssystem gemäß dem, Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet,, daß; Mittel zur Abtastung- des Anstiegs der Ausgangs spannung des Beschleunigungsmessers wahrend- einesvorbestimmten. Abschnitts jedes Zyklus vorhanden sind, »owie Mittel zur Be endigung der Zündungsimpulse für das Schub organ, sobald der Anstieg einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
- 3.) laumel-SteueruEgssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zur Gewährleistung einer vorbestimm-. : tea Mindestdauer aller Zündungsimpulse für das Schuborgan, .
- 4.) laumel-Steuerungssystem gemäß Anspruch,2, gekennzeichnet durch Mittel zur Einstellung.der, Niveaus der ersten. . und zweiten Schwelle, sowje des vorbestimmten Wertes des Anstiegs zur Kompensation einer Änderung der Rotation des Satelliten in Abhängigkeit von einem Bodensignal.
- 5.). Taumel-Steurungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Unterdrückung der Zün4-impulse für das Schuborgan in Abhängigkeit von einem Bodensig^- nal vorhanden sind, zwecks Zuführung von Zündimpulsen zum Schuborgan zur Lage steuerung.QÖ9834/12086AD ORIGINALXTJ*-
- 6.) Taumel-Steurungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberstehende Beschleunigungsmesser, zwei Impulserzeuger und zwei einander gegenüberstehend angeordnete Schuborgane vorhanden sind, und. daß die Ausgangsklemmen der Impulserzeuger kreuzweise miteinander verbunden sind, um eine Reserve für das Ausfallen von Bauteilen zu bilden.Pur den Anmelder: Meissner &. BoIte Patentanwälte Anmelder;Communications Satellite
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0090914A2 (de) * | 1982-04-03 | 1983-10-12 | DORNIER SYSTEM GmbH | Verfahren zur Lageänderung eines Satelliten |
DE4320758A1 (de) * | 1993-06-23 | 1995-01-05 | Packmaster System Entwicklung | Verpackungsmaterialzuschnitt |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3907226A (en) * | 1970-07-06 | 1975-09-23 | Hughes Aircraft Co | Redundant position and attitude control for spin stabilized devices |
US3811641A (en) * | 1971-06-18 | 1974-05-21 | Martin Marietta Corp | Precession control device for a class of spin stabilized space vehicles |
US3944172A (en) * | 1972-04-14 | 1976-03-16 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Attitude control for space vehicle |
US3997137A (en) * | 1973-12-10 | 1976-12-14 | Rca Corporation | Minimization of residual spacecraft nutation due to disturbing torques |
US3937423A (en) * | 1974-01-25 | 1976-02-10 | Hughes Aircraft Company | Nutation and roll error angle correction means |
US3984071A (en) * | 1974-08-29 | 1976-10-05 | Trw Inc. | Satellite nutation attenuation apparatus |
DE2732201C2 (de) * | 1977-07-16 | 1983-01-13 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Regler für die Lagestabilisierung eines Satelliten |
US4193570A (en) * | 1978-04-19 | 1980-03-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Active nutation controller |
USRE30429E (en) * | 1978-12-12 | 1980-11-04 | Rca Corporation | Minimization of residual spacecraft nutation due to disturbing torques |
FR2447320A1 (fr) * | 1979-01-23 | 1980-08-22 | Matra | Perfectionnements aux procedes et dispositifs d'amortissement actif de nutation pour vehicule spatial |
JPS55164600A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-22 | Nippon Electric Co | Nutation controller for artificial satellite |
US4386750A (en) * | 1980-08-29 | 1983-06-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of damping nutation motion with minimum spin axis attitude disturbance |
US4599697A (en) * | 1982-08-11 | 1986-07-08 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Digital PWPF three axis spacecraft attitude control |
US4537375A (en) * | 1983-04-21 | 1985-08-27 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Method and apparatus for thruster transient control |
US4630790A (en) * | 1984-11-19 | 1986-12-23 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Velocity and attitude control for exoatmospheric projectile |
US4730798A (en) * | 1985-03-08 | 1988-03-15 | Wertz James R | Autonomous spacecraft controller and related method |
JP2518212B2 (ja) * | 1986-06-26 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | 人工衛星の軌道制御方式 |
US4848706A (en) * | 1988-02-29 | 1989-07-18 | Ford Aerospace Corporation | Spacecraft attitude control using coupled thrusters |
US4931942A (en) * | 1988-05-26 | 1990-06-05 | Ford Aerospace Corporation | Transition control system for spacecraft attitude control |
US4916622A (en) * | 1988-06-16 | 1990-04-10 | General Electric Company | Attitude control system |
US5222023A (en) * | 1991-04-02 | 1993-06-22 | Space Systems/Loral, Inc. | Compensated transition for spacecraft attitude control |
US5456429A (en) * | 1993-08-02 | 1995-10-10 | Loral Corp. | Thrust maneuver system |
US8058596B2 (en) * | 2009-08-27 | 2011-11-15 | Raytheon Company | Method of controlling missile flight using attitude control thrusters |
US9518807B2 (en) * | 2014-07-16 | 2016-12-13 | Rosemount Aerospace Inc. | Projectile control systems and methods |
CN105253330B (zh) * | 2015-10-30 | 2017-04-05 | 中国空间技术研究院 | 一种基于优化的信息融合geo卫星控制系统菜单式设计方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3189299A (en) * | 1963-08-27 | 1965-06-15 | Howell D Garner | Dynamic precession damper for spin stabilized vehicles |
US3362229A (en) * | 1964-01-23 | 1968-01-09 | Gen Motors Corp | Transverse angular velocity sensor |
US3365147A (en) * | 1965-04-12 | 1968-01-23 | Honeywell Inc | Control apparatus for steerable craft |
US3384323A (en) * | 1965-09-27 | 1968-05-21 | Ltv Aerospace Corp | Attitude and coning control system for spin-stabilized vehicles |
US3414214A (en) * | 1966-05-31 | 1968-12-03 | Trw Inc | Satellite positioning system |
-
1968
- 1968-10-18 US US768631A patent/US3643897A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-08-29 DE DE1943861A patent/DE1943861C3/de not_active Expired
- 1969-10-16 GB GB50969/69A patent/GB1286087A/en not_active Expired
- 1969-10-17 FR FR6935687A patent/FR2022287A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0090914A2 (de) * | 1982-04-03 | 1983-10-12 | DORNIER SYSTEM GmbH | Verfahren zur Lageänderung eines Satelliten |
EP0090914A3 (de) * | 1982-04-03 | 1985-01-09 | DORNIER SYSTEM GmbH | Verfahren zur Lageänderung eines Satelliten |
DE4320758A1 (de) * | 1993-06-23 | 1995-01-05 | Packmaster System Entwicklung | Verpackungsmaterialzuschnitt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1286087A (en) | 1972-08-16 |
DE1943861C3 (de) | 1981-07-23 |
FR2022287A1 (de) | 1970-07-31 |
DE1943861B2 (de) | 1980-11-13 |
US3643897A (en) | 1972-02-22 |
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