FR3110552A1 - Vehicle in orbit with roll-up and deployable membrane for attitude and orbit control - Google Patents

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FR3110552A1 FR2005135A FR2005135A FR3110552A1 FR 3110552 A1 FR3110552 A1 FR 3110552A1 FR 2005135 A FR2005135 A FR 2005135A FR 2005135 A FR2005135 A FR 2005135A FR 3110552 A1 FR3110552 A1 FR 3110552A1
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FR2005135A
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Anne GIOVANNINI
Stéphane VEZAIN
Alexandre GARUS
Jose-Alvaro PEREZ GONZALEZ
Bertrand Raffier
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Centre National dEtudes Spatiales CNES
Thales SA
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Centre National dEtudes Spatiales CNES
Thales SA
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Abstract

L’invention concerne un véhicule (100) en orbite ayant une position instantanée et une attitude instantanée, ledit véhicule (100) étant destiné à prendre une position de consigne et une attitude de consigne sur son orbite, comprenant: une caisse (101) ; N rouleaux de stockage (R1, R2) reliés à la caisse (101), N étant un entier supérieur ou égal à 1, chacun des N rouleaux de stockage (R1, R2) supportant une membrane (M1, M2), ladite membrane étant apte à passer d’une configuration enroulée autour d’un premier axe principal (X1, X2) à une configuration déployée selon un premier axe secondaire (Y1, Y2) sensiblement perpendiculaire au premier axe principal (X1, X2), et vice versa ; un ensemble de capteurs (103) de la position instantanée et l’attitude instantanée du véhicule (100); un dispositif d’actionnement (104) d’au moins un parmi les N rouleaux de stockage (R1, R2) entre la configuration enroulée et la configuration déployée de la membrane (M1, M2) pour placer le véhicule (100) à une nouvelle position instantanée et une nouvelle attitude instantanée; un asservissement (105) du dispositif d’actionnement (104) selon la nouvelle position instantanée et la nouvelle attitude instantanée par rapport à la position de consigne et l’attitude de consigne. Figure pour l’abrégé : Fig. 4The invention relates to a vehicle (100) in orbit having an instantaneous position and an instantaneous attitude, said vehicle (100) being intended to take a set position and a set attitude in its orbit, comprising: a body (101); N storage rollers (R1, R2) connected to the box (101), N being an integer greater than or equal to 1, each of the N storage rollers (R1, R2) supporting a membrane (M1, M2), said membrane being capable of moving from a configuration wound around a first main axis (X1, X2) to a configuration deployed along a first secondary axis (Y1, Y2) substantially perpendicular to the first main axis (X1, X2), and vice versa; a set of sensors (103) of the instantaneous position and instantaneous attitude of the vehicle (100); a device (104) for actuating at least one of the N storage rollers (R1, R2) between the wound configuration and the deployed configuration of the membrane (M1, M2) to place the vehicle (100) at a new instant position and an instant new attitude; a control (105) of the actuation device (104) according to the new instantaneous position and the new instantaneous attitude relative to the set position and the set attitude. Figure for abstract: Fig. 4

Description

Véhicule en orbite avec membrane enroulable et déployable pour le contrôle d’attitude et d’orbiteVehicle in orbit with roll-up and deployable membrane for attitude and orbit control

La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle d’attitude et d’orbite des satellites. L’invention s’applique notamment, et de façon non-limitative, aux satellites en orbite basse autour de la Terre ou de toute planète avec atmosphère en utilisant la pression aérodynamique, et plus particulièrement :

  1. à la mise à poste de satellites géostationnaires (télécommunications). L’invention est alors utilisée avantageusement lors des passages à altitude basse, lors des premières orbites ;
  2. à la désorbitation de satellites en orbite basse (en application de la loi relative aux opérations spatiales, pour tous types de plateformes, notamment les nano-satellites). L’invention est utilisée avantageusement lors des passages à altitude basse, lors de la rentrée.
The present invention relates to a satellite attitude and orbit control device. The invention applies in particular, and in a non-limiting manner, to satellites in low orbit around the Earth or any planet with an atmosphere using aerodynamic pressure, and more particularly:
  1. the positioning of geostationary satellites (telecommunications). The invention is then used advantageously during passages at low altitude, during the first orbits;
  2. the deorbiting of satellites in low orbit (in application of the law relating to space operations, for all types of platforms, in particular nano-satellites). The invention is advantageously used during passages at low altitude, during reentry.

L’invention est décrite avec l’exemple d’un satellite en orbite basse, mais elle s’applique également à tous types de véhicules en orbites géostationnaires ou en orbites interplanétaires en utilisant la pression de radiation solaire.The invention is described with the example of a satellite in low orbit, but it also applies to all types of vehicles in geostationary orbits or in interplanetary orbits using solar radiation pressure.

Pour permettre l’utilisation des divers instruments pour la mission d’un satellite, tels que des systèmes de télécommunications, il convient de pouvoir contrôler la position et l’orientation du satellite en orbite. En plus de l’attraction gravitationnelle de la terre, un satellite subit plusieurs forces de plus faibles ampleurs, ainsi que la pression aérodynamique qui perturbent progressivement sa position et son orientation. L’attraction gravitationnelle du soleil et de la lune, la déformation de la terre au niveau de l’équateur, ou encore la pression radiative solaire génèrent des dérives qu’il convient de corriger. En particulier, à basse altitude, la pression aérodynamique présente un impact prépondérant sur l’attitude du satellite. Des systèmes de contrôle sont mis en œuvre pour maintenir d’une part l’orientation du satellite par rapport à la terre, c’est le contrôle d’attitude, et d’autre part sa position en orbite par rapport à une position idéale souhaitée, c’est le contrôle d’orbite.To allow the use of the various instruments for the mission of a satellite, such as telecommunications systems, it is necessary to be able to control the position and the orientation of the satellite in orbit. In addition to the gravitational pull of the earth, a satellite experiences several forces of smaller magnitudes, as well as aerodynamic pressure which gradually disturb its position and orientation. The gravitational attraction of the sun and the moon, the deformation of the earth at the equator, or the solar radiative pressure generate drifts that should be corrected. In particular, at low altitude, the aerodynamic pressure has a major impact on the attitude of the satellite. Control systems are implemented to maintain on the one hand the orientation of the satellite relative to the earth, this is attitude control, and on the other hand its position in orbit relative to a desired ideal position. , this is orbit control.

Un satellite est mis en orbite par la combinaison d’un véhicule spatial lanceur et de ses propres systèmes de propulsion. Le lanceur transporte et libère le satellite sur une première orbite terrestre dite de transfert, dont le périgée est généralement bas ; une fois sur cette première orbite, un système de propulsion du satellite prend le relais pour transporter le satellite jusqu’à son orbite finale. Généralement, ce transfert est réalisé au moyen d’un propulseur satellite principal PSP consommant un carburant chimique de type ergol ou propergol, délivrant une poussée de forte puissance permettant d’atteindre rapidement l’orbite finale. Ce transfert peut également être réalisé au moyen de propulseurs électriques, délivrant de faibles poussées, l’orbite finale étant atteinte au bout de plusieurs mois.A satellite is put into orbit by the combination of a launcher space vehicle and its own propulsion systems. The launcher transports and releases the satellite into a first so-called transfer terrestrial orbit, the perigee of which is generally low; once in this first orbit, a satellite propulsion system takes over to transport the satellite to its final orbit. Generally, this transfer is carried out by means of a main satellite thruster PSP consuming a chemical fuel of the propellant or propellant type, delivering a high-power thrust making it possible to quickly reach the final orbit. This transfer can also be carried out by means of electric thrusters, delivering low thrusts, the final orbit being reached after several months.

On peut noter l’aspect critique des premières orbites après la séparation du lanceur. Souvent le périgée est très bas et cela cause une plus grande interaction avec l’atmosphère. Dans cette situation, le besoin en couple pour maintenir l’attitude du satellite est élevé et nécessite l’utilisation d’actionneurs (roues, propulseurs, …).We can note the critical aspect of the first orbits after the separation of the launcher. Often the perigee is very low and this causes greater interaction with the atmosphere. In this situation, the torque requirement to maintain the attitude of the satellite is high and requires the use of actuators (wheels, thrusters, etc.).

Une fois mis en station, plusieurs propulseurs secondaires de plus faibles puissances assurent le maintien en position du satellite sur l’orbite. Pour cela, des propulseurs chimiques à ergol ou des propulseurs électriques peuvent être utilisés. Dans un propulseur électrique, de type propulseur à plasma, ou propulseur à ions, des atomes de xénon sont ionisés par collision avec des électrons, créant des ions xénons. La poussée est générée lorsque les ions xénons chargés sont accélérés hors du propulseur par un champ électromagnétique. Bien que coûteux et de masse initiale importante, l’efficacité du propulseur électrique, ou sa capacité à générer de la force par éjection de masse, aussi appelée impulsion spécifique, est sensiblement plus importante que celle des propulseurs chimiques.Once stationed, several secondary thrusters of lower power maintain the satellite in position in orbit. For this, propellant chemical thrusters or electric thrusters can be used. In an electric thruster, of the plasma thruster or ion thruster type, xenon atoms are ionized by collision with electrons, creating xenon ions. Thrust is generated when charged xenon ions are accelerated out of the thruster by an electromagnetic field. Although expensive and of large initial mass, the efficiency of the electric thruster, or its ability to generate force by mass ejection, also called specific impulse, is significantly greater than that of chemical thrusters.

Dans les systèmes connus, des propulseurs chimiques et des propulseurs électriques sont positionnés en plusieurs emplacements sur la structure du satellite pour répondre à l’ensemble des besoins de la mission, du transport de l’orbite de transfert au maintien en orbite tout au long de la vie du satellite. Les systèmes de propulsion ainsi mis en œuvre ont pour inconvénient un coût élevé et une masse élevée, des différents propulseurs et du carburant. Ces inconvénients limitent la capacité d’embarquement de charge utile du satellite.In known systems, chemical thrusters and electric thrusters are positioned at several locations on the structure of the satellite to meet all the needs of the mission, from transport from the transfer orbit to maintenance in orbit throughout the life of the satellite. The propulsion systems thus implemented have the drawback of a high cost and a high mass, of the various propellants and of the fuel. These drawbacks limit the payload onboarding capacity of the satellite.

Selon l’état connu de la technique, un système de contrôle d’orbite cherche à piloter la position du satellite au travers de six paramètres orbitaux. La représente un satellite 10 en orbite 11 autour de la Terre 12. L’orbite 11 est inclinée d’un angle θ par rapport au plan équatorial 13 qui contient l’orbite objective idéale 14. L’orbite 11 du satellite coupe le plan équatorial 13 en deux points 15 et 16, couramment appelés nœuds orbitaux. Le contrôle d’orbite consiste à quantifier ces paramètres orbitaux et à réaliser les opérations nécessaires au moyen des systèmes de propulsion embarqués, pour maintenir le satellite dans une zone prédéfinie dans une position de consigne.According to the known state of the art, an orbit control system seeks to control the position of the satellite through six orbital parameters. There represents a satellite 10 in orbit 11 around the Earth 12. The orbit 11 is inclined at an angle θ with respect to the equatorial plane 13 which contains the ideal objective orbit 14. The orbit 11 of the satellite intersects the equatorial plane 13 at two points 15 and 16, commonly called orbital nodes. Orbit control consists in quantifying these orbital parameters and carrying out the necessary operations by means of the on-board propulsion systems, to maintain the satellite in a predefined zone in a set position.

Une architecture courante d’un satellite 10, telle que représentée sur la , comprend une structure parallélépipédique 20 sur laquelle sont fixés divers dispositifs utiles au pilotage du satellite 10 et à sa mission. Des instruments de télécommunications ou d’observation 21 sont installés sur une face 22 dont l’orientation est maintenue en direction de la planète. Sur deux faces latérales opposées 24 et 25 en raison de leur orientation par rapport au plan équatorial, sont positionnés deux jeux de panneaux solaires 26 et 27 permettant l’alimentation en énergie électrique des systèmes embarqués. Divers dispositifs peuvent être embarqués sur les faces latérales 28 et 29. Le maintien d’une orientation constante du satellite par rapport à la planète est nécessaire au bon déroulement de la mission du satellite, par exemple pour l’orientation des panneaux solaires 26 et 27 ou le pointage des systèmes de télécommunications ou d’observation 21 vers la planète. Cela est réalisé au moyen d’un système de contrôle d’attitude. On connaît plusieurs systèmes de contrôle d’attitude aptes à détecter et corriger les erreurs d’orientation. Ainsi, la mesure de l’orientation du satellite peut être réalisée au moyen d’un ensemble de capteurs. A partir de ces mesures, des corrections d’orientation du satellite autour de son centre de gravité peuvent être réalisées, par exemple au moyen d’un ensemble de roues à inertie 31, d’actionneurs gyroscopiques, de magnéto-coupleurs, de propulseurs.A common architecture of a satellite 10, as shown in the , comprises a parallelepipedal structure 20 on which are fixed various devices useful for piloting the satellite 10 and its mission. Telecommunications or observation instruments 21 are installed on a face 22 whose orientation is maintained in the direction of the planet. On two opposite side faces 24 and 25 due to their orientation with respect to the equatorial plane, are positioned two sets of solar panels 26 and 27 allowing the supply of electrical energy to the on-board systems. Various devices can be embedded on the side faces 28 and 29. Maintaining a constant orientation of the satellite relative to the planet is necessary for the smooth running of the satellite's mission, for example for the orientation of the solar panels 26 and 27 or the pointing of the telecommunications or observation systems 21 towards the planet. This is achieved by means of an attitude control system. Several attitude control systems capable of detecting and correcting orientation errors are known. Thus, the measurement of the orientation of the satellite can be carried out by means of a set of sensors. From these measurements, satellite orientation corrections around its center of gravity can be made, for example by means of a set of inertia wheels 31, gyroscopic actuators, magneto-couplers, thrusters.

Un satellite équipé d’un tel système permettant le contrôle d’attitude est dit stabilisé sur trois axes. Typiquement, en contrôlant la vitesse de rotation et l’orientation des roues à inertie, on sait corriger une erreur d’orientation dans un trièdre de référence lié au satellite. Dans la suite, on appelle Z un axe dirigé vers la planète, aussi appelé axe de lacet, Y un axe perpendiculaire à l'orbite et orienté dans le sens opposé au moment cinétique de l'orbite, aussi appelé axe de tangage, et X un axe formant avec Y et Z un repère orthogonal direct, aussi appelé axe de roulis qui se trouve orienté selon la vitesse dans le cas des orbites circulaires.A satellite equipped with such a system allowing attitude control is said to be stabilized on three axes. Typically, by controlling the speed of rotation and the orientation of the inertia wheels, we know how to correct an orientation error in a reference trihedron linked to the satellite. In the following, we call Z an axis directed towards the planet, also called yaw axis, Y an axis perpendicular to the orbit and oriented in the opposite direction to the angular momentum of the orbit, also called pitch axis, and X an axis forming with Y and Z a direct orthogonal reference, also called roll axis which is oriented according to the speed in the case of circular orbits.

Pour le contrôle d’orbite, un certain nombre de propulseurs autour de la caisse du satellite sont présents pour effectuer les diverses manœuvres d’orbite.For orbit control, a number of thrusters around the satellite hull are present to perform the various orbit maneuvers.

Ainsi, au cours de son orbite, l’attitude, ou orientation en rotation, du satellite doit être modifiée et contrôlée en permanence pour que son pointage reste dans la direction désirée, selon les besoins de la mission. De plus, l’attitude des satellites est perturbée par des effets environnementaux, tels que la pression solaire en haute altitude, des forces aérodynamiques en basse altitude, les effets électromagnétiques avec le champ magnétique terrestre, l’effet de gradient de gravité tendant à modifier leur orientation. Ces perturbations d’attitude doivent être également contrôlées.Thus, during its orbit, the attitude, or orientation in rotation, of the satellite must be modified and constantly controlled so that its pointing remains in the desired direction, according to the needs of the mission. In addition, the attitude of satellites is disturbed by environmental effects, such as solar pressure at high altitude, aerodynamic forces at low altitude, electromagnetic effects with the earth's magnetic field, the gravity gradient effect tending to modify their orientation. These attitude disturbances must also be controlled.

Des capteurs et actionneurs, par exemple des roues à inertie, magnétocoupleurs, tuyères, et des algorithmes d’automatique sont utilisés pour effectuer ce contrôle.Sensors and actuators, for example flywheels, magnetocouplers, nozzles, and automatic algorithms are used to perform this control.

Dans le cas particulier d’un passage à une altitude relativement faible (désorbitation ou passage au périgée en LEOP, acronyme du terme anglo-saxon Launch and Early Orbit phase, signifiant phase de lancement et de mise sur orbite), les couples aérodynamiques deviennent les couples majoritaires exercés sur le satellite. Ces couples dépendent directement de la forme du satellite qui n’est pas optimisée pour cette phase particulière car elle ne fait pas partie de la mission du satellite. Ainsi, la forme nominale du satellite pour sa mission peut être naturellement instable et/ou non adaptée au passage à basse altitude, rendant le satellite aérodynamiquement instable ou créant des couples trop importants ne pouvant pas être compensés avec les roues à inertie habituellement disponibles à bord.In the particular case of a passage at a relatively low altitude (deorbit or passage at perigee in LEOP, acronym of the Anglo-Saxon term Launch and Early Orbit phase, meaning launch and orbiting phase), the aerodynamic torques become the majority torques exerted on the satellite. These torques depend directly on the shape of the satellite which is not optimized for this particular phase because it is not part of the satellite's mission. Thus, the nominal shape of the satellite for its mission may be naturally unstable and/or not suitable for passage at low altitude, making the satellite aerodynamically unstable or creating excessive torques that cannot be compensated with the inertia wheels usually available on board. .

L’utilisation de surfaces additionnelles pour faciliter le contrôle d’attitude d’un satellite est connue depuis plusieurs décennies. Toutefois, les surfaces additionnelles de l’art antérieur sont souvent fixes et sont utilisées pour une stabilisation passive, ou exclusivement pour une désorbitation.The use of additional surfaces to facilitate the attitude control of a satellite has been known for several decades. However, the additional surfaces of the prior art are often fixed and are used for passive stabilization, or exclusively for deorbiting.

Une autre solution de l’art antérieur propose des surfaces orientables, mais ces dernières sont d’aire fixe et ne présente donc aucune adaptation dans leur déploiement.Another solution of the prior art proposes orientable surfaces, but the latter have a fixed area and therefore does not present any adaptation in their deployment.

Enfin, il existe des solutions dans lesquelles les surfaces déployées sont repliables complètement. Il s’agit d’une solution dite « tout ou rien » : la surface est soit entièrement déployée, soit entièrement repliée. Une telle solution n’offre pas d’adaptation dans son déploiement.Finally, there are solutions in which the deployed surfaces are completely collapsible. This is an “all or nothing” solution: the surface is either fully extended or fully folded. Such a solution does not offer adaptation in its deployment.

L’invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un dispositif de contrôle d’attitude et d’orbite pour un véhicule en orbite comprenant au moins une membrane apte à évoluer entre une position enroulée et une position déployée, permettant de créer à volonté sur le véhicule un couple et une force continûment paramétrables dans un large domaine, tout en étant réversible et d’encombrement très faible. Le déploiement et enroulement, total ou partiel, de la ou les membranes permet le contrôle d’attitude et d’orbite du véhicule tout en garantissant sa stabilité dans la position adoptée. L’invention permet en outre de faciliter les premiers passages au périgée après la séparation du lanceur.The invention aims to overcome all or part of the problems mentioned above by proposing an attitude and orbit control device for a vehicle in orbit comprising at least one membrane capable of moving between a rolled up position and a deployed position, allowing to create at will on the vehicle a torque and a force that can be continuously configured in a wide range, while being reversible and of very small size. The deployment and winding, total or partial, of the membrane(s) allows attitude and orbit control of the vehicle while guaranteeing its stability in the adopted position. The invention also makes it possible to facilitate the first passages at perigee after the separation of the launcher.

A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule en orbite ayant une position instantanée et une attitude instantanée, ledit véhicule étant destiné à prendre une position de consigne et une attitude de consigne sur son orbite, comprenant :

  1. une caisse ;
  2. N rouleaux de stockage reliés à la caisse, N étant un entier supérieur ou égal à 1, chacun des N rouleaux de stockage supportant une membrane, ladite membrane étant apte à passer d’une configuration enroulée autour d’un premier axe principal à une configuration déployée selon un premier axe secondaire sensiblement perpendiculaire au premier axe principal, et vice versa ;
  3. un ensemble de capteurs de la position instantanée et l’attitude instantanée du véhicule;
  4. un dispositif d’actionnement d’au moins un parmi les N rouleaux de stockage entre la configuration enroulée et la configuration déployée de la membrane pour placer le véhicule à une nouvelle position instantanée et une nouvelle attitude instantanée;
  5. un asservissement du dispositif d’actionnement selon la nouvelle position instantanée et la nouvelle attitude instantanée par rapport à la position de consigne et l’attitude de consigne.
To this end, the subject of the invention is a vehicle in orbit having an instantaneous position and an instantaneous attitude, said vehicle being intended to assume a set position and a set attitude in its orbit, comprising:
  1. the cash register ;
  2. N storage rollers connected to the box, N being an integer greater than or equal to 1, each of the N storage rollers supporting a membrane, said membrane being capable of passing from a configuration wound around a first main axis to a configuration deployed along a first secondary axis substantially perpendicular to the first main axis, and vice versa;
  3. a set of sensors for the instantaneous position and the instantaneous attitude of the vehicle;
  4. a device for actuating at least one of the N storage rollers between the rolled-up configuration and the deployed configuration of the membrane to place the vehicle in a new instantaneous position and a new instantaneous attitude;
  5. servo-control of the actuation device according to the new instantaneous position and the new instantaneous attitude with respect to the setpoint position and the setpoint attitude.

Dans un mode de réalisation, le premier axe principal est sensiblement parallèle à une arête de la caisse, préférentiellement sensiblement confondu avec une arête de la caisse.In one embodiment, the first main axis is substantially parallel to an edge of the body, preferably substantially coinciding with an edge of the body.

Dans un autre mode de réalisation, le véhicule peut comprendre un mât ayant une première extrémité appelée base et une deuxième extrémité, opposée à la base, la base étant reliée à la caisse, le mât supportant au moins un des N rouleaux de stockage.In another embodiment, the vehicle may comprise a mast having a first end called the base and a second end, opposite the base, the base being connected to the body, the mast supporting at least one of the N storage rollers.

Dans un autre mode de réalisation, au moins un des N rouleaux de stockage est mobile en rotation par rapport à la caisse selon le premier axe principal qui lui est associé.In another embodiment, at least one of the N storage rollers is rotatable relative to the body along the first main axis associated with it.

Dans un autre mode de réalisation, au moins un des N rouleaux de stockage est mobile en rotation par rapport à la caisse selon le premier axe secondaire qui lui est associé.In another embodiment, at least one of the N storage rollers is rotatable relative to the body along the first secondary axis associated with it.

Dans un autre mode de réalisation, la membrane d’au moins un des N rouleaux de stockage peut être recouverte au moins partiellement sur une face d’un revêtement optimisé pour l’utilisation de la pression de radiation solaire.In another embodiment, the membrane of at least one of the N storage rolls can be covered at least partially on one side with a coating optimized for the use of solar radiation pressure.

Dans un autre mode de réalisation, la membrane d’au moins un des N rouleaux de stockage peut être recouverte au moins partiellement sur une face d’un revêtement adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique.In another embodiment, the membrane of at least one of the N storage rollers can be covered at least partially on one side with a coating suitable for the use of aerodynamic drag.

Dans un autre mode de réalisation, au moins un des N rouleaux de stockage comprend en outre au moins deux mètre-rubans, chacun étant apte à passer d’une configuration enroulée autour du premier axe principal à une configuration déployée selon le premier axe secondaire, et vice versa, la membrane s’étendant entre les au moins deux mètre-rubans.In another embodiment, at least one of the N storage rollers further comprises at least two measuring tapes, each being capable of passing from a configuration wound around the first main axis to a configuration deployed along the first secondary axis, and vice versa, the membrane extending between the at least two measuring tapes.

Dans un autre mode de réalisation, la membrane d’au moins un des N rouleaux de stockage comprend une extrémité finale rigidement attachée à un ancrage fixe par rapport au rouleau de stockage qui lui est associé.In another embodiment, the membrane of at least one of the N storage rolls comprises a final end rigidly attached to a fixed anchor relative to the storage roll associated with it.

Dans un mode particulier de réalisation de l’invention, le véhicule est un satellite.In a particular embodiment of the invention, the vehicle is a satellite.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description of an embodiment given by way of example, description illustrated by the attached drawing in which:

La représente schématiquement un satellite en orbite autour de la Terre; There schematically represents a satellite in orbit around the Earth;

La représente schématiquement une architecture courante d’un satellite comprenant une structure sur laquelle sont fixés divers dispositifs utiles au pilotage du satellite et à sa mission; There schematically represents a common architecture of a satellite comprising a structure on which are fixed various devices useful for piloting the satellite and for its mission;

La représente schématiquement un satellite en orbite avec membrane enroulable et déployable pour le contrôle d’attitude et d’orbite, en configuration enroulée selon l’invention; There schematically represents a satellite in orbit with a rollable and deployable membrane for attitude and orbit control, in a rolled-up configuration according to the invention;

La représente schématiquement un satellite en orbite avec membrane enroulable et déployable pour le contrôle d’attitude et d’orbite, en configuration déployée selon l’invention; There schematically represents a satellite in orbit with a rollable and deployable membrane for attitude and orbit control, in the deployed configuration according to the invention;

La représente schématiquement une membrane enroulable et déployable avec une extrémité libre selon l’invention; There schematically represents a rollable and deployable membrane with a free end according to the invention;

La représente schématiquement une membrane enroulable et déployable avec une extrémité fixe selon l’invention; There schematically represents a rollable and deployable membrane with a fixed end according to the invention;

La représente schématiquement une variante comprenant un mât de support des membranes selon l’invention. There schematically represents a variant comprising a support mast for the membranes according to the invention.

Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. Dans cette demande, l’invention est présentée avec l’exemple non limitatif d’un satellite. En effet, l’invention ne s’applique pas uniquement à un satellite, mais elle peut s’appliquer à tout véhicule en orbite géostationnaire ou en orbite interplanétaire.For the sake of clarity, the same elements will bear the same references in the different figures. In this application, the invention is presented with the non-limiting example of a satellite. Indeed, the invention does not only apply to a satellite, but it can apply to any vehicle in geostationary orbit or in interplanetary orbit.

La représente schématiquement un satellite en orbite autour de la Terre ou en orbite autour de toute autre planète. Elle a déjà été décrite dans l’introduction.There schematically represents a satellite in orbit around the Earth or in orbit around any other planet. It has already been described in the introduction.

La représente schématiquement une architecture courante d’un satellite comprenant une structure sur laquelle sont fixés divers dispositifs utiles au pilotage du satellite et à sa mission. Elle a déjà été décrite dans l’introduction.There schematically represents a common architecture of a satellite comprising a structure on which are fixed various devices useful for piloting the satellite and for its mission. It has already been described in the introduction.

L’invention concerne le contrôle d’attitude et d’orbite des satellites en orbite. L’attitude des satellites est perturbée par des effets environnementaux, par exemple la pression solaire en haute altitude et les forces aérodynamiques en basse altitude si la planète est entourée d’une atmosphère, tendant à modifier leur orientation. Ces perturbations d’orientation doivent être contrôlées. L’invention porte sur ce contrôle par utilisation de surface(s) additionnelle(s) déployées autour du satellite pour créer volontairement un couple, par mise à profit des effets environnementaux sur ces surfaces. En d’autres termes, l’invention utilise les effets environnementaux subis par le satellite et qui ont pour conséquence de l’éloigner de sa position et attitude de consigne, pour le maintenir et/ou faire revenir dans sa position et attitude de consigne. Le principe de l’invention repose sur l’évolution continue des surface(s) additionnelle(s) déployées autour du satellite qui peuvent se déployer, s’enrouler, se redéployer, s’orienter à volonté et de façon continue et réversible, en fonction de la position et l’attitude du satellite, et des contraintes extérieures qu’il subit.The invention relates to the attitude and orbit control of satellites in orbit. The attitude of satellites is disturbed by environmental effects, for example solar pressure at high altitude and aerodynamic forces at low altitude if the planet is surrounded by an atmosphere, tending to modify their orientation. These orientation disturbances must be controlled. The invention relates to this control by using additional surface(s) deployed around the satellite to voluntarily create a torque, by taking advantage of the environmental effects on these surfaces. In other words, the invention uses the environmental effects undergone by the satellite and which have the consequence of moving it away from its set position and attitude, to maintain it and/or return it to its set position and attitude. The principle of the invention is based on the continuous evolution of the additional surface(s) deployed around the satellite which can be deployed, rolled up, redeployed, oriented at will and in a continuous and reversible manner, in function of the position and the attitude of the satellite, and of the external constraints which it undergoes.

La représente schématiquement un satellite 100 en orbite avec membrane enroulable et déployable pour le contrôle d’attitude et d’orbite, en configuration enroulée selon l’invention. Le véhicule 100 en orbite a une position instantanée et une attitude instantanée. Le véhicule 100 est destiné à prendre une position de consigne et une attitude de consigne sur son orbite. Selon l’invention, le véhicule 100 comprend :

  1. une caisse 101 ;
  2. N rouleaux de stockage R1, R2, …, RNreliés à la caisse 101, N étant un entier supérieur ou égal à 1, chacun des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RNsupportant une membrane M1, M2, …, MN, ladite membrane étant apte à passer d’une configuration enroulée autour d’un premier axe principal X1, X2, …, XNà une configuration déployée selon un premier axe secondaire Y1, Y2, …, YNsensiblement perpendiculaire au premier axe principal X1, X2, …, XN, et vice versa ;
  3. un ensemble de capteurs 103 de la position instantanée et de l’attitude instantanée du véhicule 100;
  4. un dispositif d’actionnement 104 d’au moins un parmi les N rouleaux de stockage R1, R2, …, RNentre la configuration enroulée et la configuration déployée de la membrane M1, M2, …, MNpour placer le véhicule 100 à une nouvelle position instantanée et une nouvelle attitude instantanée;
  5. un asservissement 105 du dispositif d’actionnement 104 selon la nouvelle position instantanée et la nouvelle attitude instantanée par rapport à la position de consigne et l’attitude de consigne.
There schematically represents a satellite 100 in orbit with a rollable and deployable membrane for attitude and orbit control, in rolled-up configuration according to the invention. Vehicle 100 in orbit has instantaneous position and instantaneous attitude. The vehicle 100 is intended to assume a set position and a set attitude in its orbit. According to the invention, the vehicle 100 comprises:
  1. a box 101;
  2. N storage rollers R 1 , R 2 , …, R N connected to the box 101, N being an integer greater than or equal to 1, each of the N storage rollers R 1 , R 2 , …, R N supporting a membrane M 1 , M 2 , …, M N , said membrane being capable of passing from a configuration wound around a first main axis X 1 , X 2 , …, X N to a configuration deployed along a first secondary axis Y 1 , Y 2 , ..., Y N substantially perpendicular to the first main axis X 1 , X 2 , ..., X N , and vice versa;
  3. a set of sensors 103 of the instantaneous position and the instantaneous attitude of the vehicle 100;
  4. a device 104 for actuating at least one of the N storage rollers R 1 , R 2 , ..., R N between the rolled-up configuration and the deployed configuration of the membrane M 1 , M 2 , ..., M N to place the vehicle 100 at a new instantaneous position and a new instantaneous attitude;
  5. a servo-control 105 of the actuation device 104 according to the new instantaneous position and the new instantaneous attitude with respect to the setpoint position and the setpoint attitude.

La caisse 101 est à comprendre comme n’importe quel support dans le véhicule.Body 101 is to be understood as any support in the vehicle.

Dans ce qui précède, la nouvelle position instantanée est la nouvelle position prise par le véhicule 100 et la nouvelle attitude instantanée est la nouvelle attitude, c’est-à-dire orientation dans l’espace, prise par le véhicule 100 grâce à l’actionnement des N rouleaux de stockage, c’est-à-dire suite à la combinaison de déploiements et/ou enroulements de 1 à N membranes. En outre, pour chaque position et attitude instantanée, une à N membranes peut être également déployée/enroulée de sorte à assurer au véhicule 100 la stabilité requise.In the foregoing, the new instantaneous position is the new position taken by the vehicle 100 and the new instantaneous attitude is the new attitude, that is to say orientation in space, taken by the vehicle 100 thanks to the actuation of the N storage rollers, that is to say following the combination of deployments and/or windings of 1 to N membranes. Furthermore, for each instantaneous position and attitude, one to N membranes can also be deployed/rolled up so as to provide the vehicle 100 with the required stability.

Il est à noter que l’invention se met en œuvre sur un satellite comprenant des actuateurs traditionnels (propulseurs, roues à réactions…) permettant un contrôle d’attitude standard. La mise en œuvre de l’invention permet de sous-dimensionner ces actuateurs, voire d’en supprimer certains.It should be noted that the invention is implemented on a satellite comprising traditional actuators (thrusters, reaction wheels, etc.) allowing standard attitude control. The implementation of the invention makes it possible to undersize these actuators, or even to eliminate some of them.

En outre, le satellite 100 comprend de manière traditionnelle des générateurs solaires 40 permettant l’alimentation en énergie électrique des systèmes embarqués (notamment, entre autres, les capteurs 103, le dispositif d’actionnement 104 des rouleaux et l’asservissement 105). Il peut aussi comprendre des éléments 30, par exemple de télécommunication ou tout autre appendice.In addition, the satellite 100 traditionally comprises solar generators 40 allowing the supply of electrical energy to the on-board systems (in particular, among others, the sensors 103, the actuating device 104 of the rollers and the servo-control 105). It can also comprise elements 30, for example of telecommunications or any other appendix.

Sur la , le véhicule 100 comprend deux rouleaux de stockage R1, R2. Ces deux rouleaux supportent deux membranes M1, M2, chacune étant associée à son rouleau de stockage. Chacune de ces deux membranes est représentée en configuration enroulée autour de son premier axe principal (X1, X2) et peut se dérouler selon le premier axe secondaire (Y1 pour la membrane M1 et Y2 pour la membrane M2) sensiblement perpendiculaire au premier axe principal (X1, X2), et vice versa. Cela signifie que chaque membrane peut passer de la configuration enroulée à la configuration déployée et ensuite de la configuration déployée à la configuration enroulée. Chaque membrane peut s’enrouler et se déployer entièrement, c’est-à-dire que toute la surface de la membrane peut être soit complètement enroulée, soit complètement déployée. Mais aussi chaque membrane peut se déployer et s’enrouler partiellement, c’est-à-dire que seule une portion de la membrane est déployée et l’autre portion est enroulée, indépendamment de l’état d’enroulement/déploiement d’une autre membrane. Le passage d’une configuration (enroulée, déployée ou intermédiaire) à une configuration suivante quelle qu’elle soit peut se faire par à-coups, pas-à-pas, ou bien continûment selon un mouvement quasiment non-interrompu. L’invention s’applique de manière similaire avec un seul rouleau de stockage et donc une seule membrane, ou bien deux, trois, ou préférentiellement quatre, voire plus.On the , the vehicle 100 comprises two storage rollers R1, R2. These two rollers support two membranes M1, M2, each being associated with its storage roller. Each of these two membranes is represented in a configuration wound around its first main axis (X1, X2) and can unroll along the first secondary axis (Y1 for the membrane M1 and Y2 for the membrane M2) substantially perpendicular to the first main axis ( X1, X2), and vice versa. This means that each membrane can switch from the coiled configuration to the deployed configuration and then from the deployed configuration to the coiled configuration. Each membrane can fully roll up and unfold, i.e. the entire surface of the membrane can either be fully rolled up or fully extended. But also each membrane can partially unfold and roll up, i.e. only a portion of the membrane is unfolded and the other part is rolled up, independently of the winding/unfolding state of a another membrane. The transition from one configuration (rolled up, deployed or intermediate) to a following configuration whatever it may be can be done jerkily, step by step, or even continuously according to an almost uninterrupted movement. The invention applies similarly with a single storage roll and therefore a single membrane, or else two, three, or preferably four, or even more.

Grâce aux mécanismes de déploiement et enroulement de la ou des membranes, l’aire des différentes surfaces de membrane(s) déployée(s) est modifiable indépendamment les unes des autres, permettant de créer des couples d’amplitude et de direction différentes si besoin, en utilisant les effets environnementaux de traînée aérodynamique et/ou de pression de radiation solaire. L’évolution du couple ainsi créé est continue et paramétrable dans un large domaine.Thanks to the deployment and winding mechanisms of the membrane(s), the area of the different surfaces of the deployed membrane(s) can be modified independently of each other, making it possible to create couples of different amplitude and direction if necessary. , using the environmental effects of aerodynamic drag and/or solar radiation pressure. The evolution of the torque thus created is continuous and configurable in a wide area.

L’ensemble de capteurs 103, le dispositif d’actionnement 104 des rouleaux de stockage et l’asservissement 105 du dispositif d’actionnement 104 sont représentés schématiquement mais ne sont pas détaillés davantage puisqu’il s’agit de capteurs, de dispositif d’actionnement et d’asservissement traditionnels connus de l’Homme du métier.The set of sensors 103, the actuation device 104 of the storage rollers and the servo-control 105 of the actuation device 104 are represented schematically but are not detailed further since they are sensors, traditional actuation and control known to those skilled in the art.

La représente schématiquement un satellite en orbite avec membrane enroulable et déployable pour le contrôle d’attitude et d’orbite, en configuration déployée selon l’invention. Plus précisément, la membrane M1 est entièrement déployée le long de son axe secondaire Y1, et la membrane M2 est semi-déployée le long de son axe secondaire Y2. La longueur de déploiement de chacune des membranes est déterminée par l’asservissement 105, à partir de la position et attitude instantanées, elles-mêmes impactées par les effets environnementaux, par rapport à la position et attitude de consigne que le satellite 100 doit tenir.There schematically represents a satellite in orbit with a rollable and deployable membrane for attitude and orbit control, in the deployed configuration according to the invention. More precisely, the membrane M1 is fully deployed along its secondary axis Y1, and the membrane M2 is semi-deployed along its secondary axis Y2. The deployment length of each of the membranes is determined by the servo-control 105, from the instantaneous position and attitude, themselves impacted by the environmental effects, with respect to the set position and attitude that the satellite 100 must hold.

Dans un mode de réalisation, le premier axe principal X1, X2 (mais aussi X3, …, XNen cas de N rouleaux) est sensiblement parallèle à une arête de la caisse 101, préférentiellement sensiblement confondu avec une arête de la caisse 101. Ce mode de réalisation présente un avantage en termes d’encombrement et de stabilité en configuration déployée.In one embodiment, the first principal axis X1, X2 (but also X3, …, XNOTin the case of N rolls) is substantially parallel to an edge of the body 101, preferably substantially coincident with an edge of the body 101. This embodiment has an advantage in terms of size and stability in the deployed configuration.

Dans un autre mode de réalisation (non représenté), le premier axe principal X1, X2 (mais aussi X3, …, XNen cas de N rouleaux) peut être sécant à une arête de la caisse 101.In another embodiment (not shown), the first principal axis X1, X2 (but also X3, …, XNOTin the case of N rollers) can be secant at an edge of the box 101.

Comme on peut le voir sur la , au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RN peut être mobile en rotation par rapport à la caisse 101 selon le premier axe principal X1, X2, …, XN qui lui est associé. Autrement dit, dans le cas de deux rouleaux de stockage R1 et R2 comme dans notre exemple non limitatif, le rouleau de stockage R1 est mobile en rotation autour de son axe principal X1 et le rouleau de stockage R2 est mobile en rotation autour de son axe principal X2 par rapport à la caisse 101. Cela permet une orientation de la membrane M1 déployée (ou partiellement déployée) autour de l’axe X1, et de la membrane M2 déployée (ou partiellement déployée) autour de l’axe X2.As can be seen on the , at least one of the N storage rollers R1, R2, ..., RN can be rotatable relative to the body 101 along the first main axis X1, X2, ..., XN associated with it. In other words, in the case of two storage rollers R1 and R2 as in our non-limiting example, the storage roller R1 is rotatable around its main axis X1 and the storage roller R2 is rotatable around its axis main X2 with respect to the body 101. This allows an orientation of the membrane M1 deployed (or partially deployed) around the axis X1, and of the membrane M2 deployed (or partially deployed) around the axis X2.

En outre, dans un autre mode de réalisation, au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RNpeut être mobile en rotation par rapport à la caisse selon le premier axe secondaire Y1, Y2, …, YNqui lui est associé. Autrement dit, dans le cas de deux rouleaux de stockage R1et R2comme dans notre exemple non limitatif, le rouleau de stockage R1est mobile en rotation autour de son axe secondaire Y1et le rouleau de stockage R2est mobile en rotation autour de son axe secondaire Y2par rapport à la caisse 101. Cela permet une orientation de la membrane M1déployée (ou partiellement déployée) autour de l’axe Y1, et de la membrane M2déployée (ou partiellement déployée) autour de l’axe Y2. Il peut s’agir de l’unique rotation possible du rouleau de stockage, mais avantageusement, cette rotation est à coupler avec la rotation autour de l’axe principal mentionnée ci-dessus. Ainsi, cela permet une orientation de la membrane M1déployée (ou partiellement déployée) autour de l’axe X1 et de l’axe Y1, et de la membrane M2déployée (ou partiellement déployée) autour de l’axe X2 et de l’axe Y2. Grâce à ces degrés de liberté, chacune des membranes déployées ou partiellement déployées pourra être orientée suivant deux axes de rotation au moyen de mécanismes situés à la base du rouleau de stockage associé. Il en résulte que la direction du couple créé est paramétrable dans un large domaine.Further, in another embodiment, at least one of the N storage rollers R1, R2, …, RNOTcan be rotatable relative to the body along the first secondary axis Y1, Y2, …, YNOTwhich is associated with it. In other words, in the case of two storage rolls R1and R2as in our non-limiting example, the storage roll R1is mobile in rotation around its secondary axis Y1and storage roll R2is mobile in rotation around its secondary axis Y2relative to the body 101. This allows an orientation of the membrane M1deployed (or partially deployed) around the Y axis1, and the membrane M2deployed (or partially deployed) around the Y axis2. This may be the only possible rotation of the storage roller, but advantageously this rotation is to be coupled with the rotation around the main axis mentioned above. Thus, this allows an orientation of the membrane M1deployed (or partially deployed) around the X axis1 and the Y axis1, and the membrane M2deployed (or partially deployed) around the X axis2 and the Y axis2. Thanks to these degrees of freedom, each of the deployed or partially deployed membranes can be oriented along two axes of rotation by means of mechanisms located at the base of the associated storage roller. As a result, the direction of the torque created can be parameterized over a wide range.

Les axes principaux X1, X2, …, XNne sont pas nécessairement parallèles entre eux. Ils peuvent être, selon les configurations considérées, parallèles, perpendiculaires ou sécants entre eux. Il en est de même pour les axes secondaires Y1, Y2, …, YN. Ils peuvent être, selon les configurations considérées, parallèles, perpendiculaires ou sécants entre eux.The main axes X 1 , X 2 , …, X N are not necessarily mutually parallel. They can be, according to the configurations considered, parallel, perpendicular or secant between them. The same is true for the secondary axes Y 1 , Y 2 , …, Y N . They can be, according to the configurations considered, parallel, perpendicular or secant between them.

La ou les membranes déployées permettent la création d’un couple avantageusement utilisé dans la boucle de contrôle de l’attitude du satellite. Ce couple peut par exemple être calibré pour diminuer les couples perturbateurs totaux (et donc diminuer la capacité des actuateurs nécessaires, voire en supprimer). Ce couple peut être utilisé pour désaturer des roues à réaction et/ou réorienter le satellite sans activation des autres actuateurs conventionnels; et/ou stabiliser l’attitude du satellite. Ce couple peut être utilisé pour tourner le satellite dans une direction désirée sans nécessiter l’actionnement des autres actuateurs (roues à réaction, tuyères d’attitude…).The deployed membrane or membranes allow the creation of a torque advantageously used in the satellite attitude control loop. This torque can for example be calibrated to reduce the total disturbing torques (and therefore reduce the capacity of the necessary actuators, or even eliminate some). This torque can be used to desaturate reaction wheels and/or reorient the satellite without activating other conventional actuators; and/or stabilize the satellite attitude. This torque can be used to turn the satellite in a desired direction without requiring the actuation of other actuators (reaction wheels, attitude nozzles, etc.).

L’invention permet de créer à volonté sur les satellites un couple continûment paramétrable dans un large domaine, notamment autour des trois axes du satellite X, Y et Z. Ce couple créé peut être utilisé avantageusement dans la boucle de contrôle de l’attitude du satellite. A titre d’exemple, il peut être calibré pour diminuer les couples perturbateurs totaux et donc diminuer la capacité des actuateurs nécessaires, voire en supprimer. Ce couple peut être utilisé pour désaturer des roues à réaction, et donc diminuer la capacité des actuateurs nécessaires à la désaturation, voire en supprimer. Ce couple peut être utilisé pour tourner le satellite dans une direction désirée sans nécessiter l’actionnement d’autres actuateurs (roues à réaction, tuyères d’attitude…).The invention makes it possible to create at will on the satellites a torque that can be continuously parameterized in a wide range, in particular around the three axes of the satellite X, Y and Z. This created torque can be used advantageously in the attitude control loop of the satellite. For example, it can be calibrated to reduce the total disturbing torques and therefore reduce the capacity of the necessary actuators, or even remove some. This torque can be used to desaturate reaction wheels, and therefore reduce the capacity of the actuators necessary for desaturation, or even eliminate some. This torque can be used to turn the satellite in a desired direction without requiring the actuation of other actuators (reaction wheels, attitude nozzles, etc.).

L’invention permet également de créer sur le satellite une force continûment paramétrable qui s’oppose au sens de la vitesse aérodynamique et qui pourrait entraîner aussi une certaine portance dans la direction perpendiculaire de la vitesse aérodynamique. Cette force créée peut être utilisée en support des manœuvres de contrôle orbital, voire les remplacer.The invention also makes it possible to create on the satellite a continuously configurable force which opposes the direction of the aerodynamic speed and which could also cause a certain lift in the perpendicular direction of the aerodynamic speed. This created force can be used in support of orbital control maneuvers, or even replace them.

L’invention permet enfin d’annuler un couple de pression aérodynamique ou de pression de radiation solaire lorsqu’il n’est pas utile au contrôle. Ainsi, l’invention permet de maîtriser des perturbations non désirées.The invention finally makes it possible to cancel a couple of aerodynamic pressure or solar radiation pressure when it is not useful for control. Thus, the invention makes it possible to control unwanted disturbances.

La représente schématiquement une membrane M1 enroulable et déployable avec une extrémité libre 120 selon l’invention. Selon l’invention, au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RN peut comprendre en outre au moins deux mètre-rubans 121, 122, chacun étant apte à passer d’une configuration enroulée autour du premier axe principal X1, X2, …, XN à une configuration déployée selon le premier axe secondaire Y1, Y2, …, YN, et vice versa, la membrane M1, M2, …, MN s’étendant entre les au moins deux mètre-rubans 121, 122.There schematically represents a rollable and deployable membrane M1 with a free end 120 according to the invention. According to the invention, at least one of the N storage rollers R1, R2, ..., RN can further comprise at least two measuring tapes 121, 122, each being capable of passing from a configuration wound around the first main axis X1 , X2, ..., XN to a configuration deployed along the first secondary axis Y1, Y2, ..., YN, and vice versa, the membrane M1, M2, ..., MN extending between the at least two measuring tapes 121, 122 .

Dans le domaine spatial, les mètre-rubans sont fréquemment utilisés dans le déploiement. En position stockée (ou enroulée), les mètre-rubans sont enroulés autour d’un mandrin. Le déploiement des mètre-rubans est assuré de manière autonome par leur déroulement spontané lorsque le mandrin est libre en rotation. Les mètre-rubans sont connus dans le domaine spatial comme étant des rubans flexibles ayant une section en arc de cercle dont le rayon de courbure est convexe sur une première face et concave sur une deuxième face, ces rubans étant aptes à passer de l’état enroulé à l’état déployé essentiellement grâce à leur énergie élastique propre. Il existe différents types de ruban ayant des propriétés propres. Les rubans monostables possèdent une position naturelle déployée et nécessitent un maintien en position stockée. Les mètre-rubans monostables ont donc une tendance naturelle à se déployer pour se retrouver dans leur état déroulé. Le déploiement des rubans monostables est souvent anarchique et incontrôlé. Les rubans bistables possèdent deux positions naturelles (position enroulée et position déployée). Leur déploiement est linéaire et contrôlé. Dans l’invention, c’est le dispositif d’actionnement 104 qui contrôle le déploiement et l’enroulement de chaque mètre-ruban en fonction du besoin d’aire déployée et de l’orientation requise de la membrane supportée par les deux mètre-rubans.In the space domain, measuring tapes are frequently used in deployment. In the stored (or rolled up) position, tape measures are wrapped around a mandrel. The deployment of the measuring tapes is ensured autonomously by their spontaneous unwinding when the mandrel is free to rotate. Measuring tapes are known in the space field as being flexible tapes having an arcuate section whose radius of curvature is convex on a first side and concave on a second side, these tapes being capable of passing from the state rolled up in the deployed state essentially thanks to their own elastic energy. There are different types of tape with their own properties. Monostable tapes have a natural deployed position and require maintenance in the stored position. Monostable measuring tapes therefore have a natural tendency to unfold and end up in their unrolled state. The deployment of monostable ribbons is often anarchic and uncontrolled. Bistable ribbons have two natural positions (rolled up position and extended position). Their deployment is linear and controlled. In the invention, it is the actuation device 104 which controls the deployment and winding of each measuring tape according to the need for deployed area and the required orientation of the membrane supported by the two measuring tapes. ribbons.

Sur la , seule la membrane M1 est représentée. Elle est supportée par le rouleau de stockage R1. Deux mètre-rubans 121, 122 sont chacun aptes à passer d’une configuration enroulée autour du premier axe principal X1 à une configuration déployée selon le premier axe secondaire Y1, et vice versa. La membrane M1 est enroulée autour de son axe principal X1 et se déploie le long de son axe secondaire Y1. La membrane M1 s’étend entre les deux mètres-rubans 121, 122, et présente une extrémité libre 120. C’est donc le déploiement et l’enroulement des mètre-rubans 121, 122 qui permettent le déploiement et l’enroulement de la membrane M1.On the , only the membrane M1 is shown. It is supported by storage roll R1. Two measuring tapes 121, 122 are each able to pass from a configuration wound around the first main axis X1 to a configuration deployed along the first secondary axis Y1, and vice versa. The membrane M1 is wrapped around its main axis X1 and unfolds along its secondary axis Y1. The membrane M1 extends between the two measuring tapes 121, 122, and has a free end 120. It is therefore the deployment and winding of the measuring tapes 121, 122 which allow the deployment and winding of the M1 diaphragm.

De manière traditionnelle, des éléments de guidage peuvent être ajoutés pour venir en contact des mètres-rubans. De tels éléments de guidage peuvent prendre la forme d’appuis ponctuels ou linéaires sur le mètre-ruban afin d’assurer son déploiement dans la bonne direction et pour éviter qu’ils « gonflent » autour du mandrin, c’est-à-dire qu’ils se relâchent de leur enroulement en configuration enroulée. Ces éléments de guidage peuvent être reliés au dispositif d’actionnement 104 pour contrôler le déploiement et l’enroulement de chaque mètre-ruban.Traditionally, guide elements can be added to come into contact with the measuring tapes. Such guide elements can take the form of point or linear supports on the tape measure in order to ensure its deployment in the right direction and to prevent them from "swelling" around the mandrel, i.e. that they release from their coiling in coiled configuration. These guide elements can be connected to the actuator 104 to control the deployment and winding of each tape measure.

Comme on peut le voir, la liaison 80 permet la rotation du rouleau de stockage R1, et donc de la membrane M1, autour de l’axe Y1, et la liaison 81 permet la rotation du rouleau de stockage R1, et donc de la membrane M1, autour d’un axe parallèle à l’axe X1. Il s’agit d’un exemple non-limitatif de réalisation des mouvements de rotations du rouleau de stockage et donc de l’orientation de la membrane. L’invention s’applique bien entendu à d’autres mécanismes de mise en rotation.As can be seen, the connection 80 allows the rotation of the storage roller R 1 , and therefore of the membrane M 1 , around the axis Y 1 , and the connection 81 allows the rotation of the storage roller R 1 , and therefore of the membrane M 1 , around an axis parallel to the axis X 1 . This is a non-limiting example of the embodiment of the rotational movements of the storage roller and therefore of the orientation of the membrane. The invention obviously applies to other rotation mechanisms.

La représente schématiquement une membrane M1 enroulable et déployable avec une extrémité fixe 130 selon l’invention. Selon l’invention, la membrane M1, M2, …, MN d’au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RN peut comprendre une extrémité finale 130 rigidement attachée à un ancrage 131 fixe par rapport au rouleau de stockage R1, R2, …, RN qui lui est associé. Sur la , seule la membrane M1 est représentée. Elle est supportée par le rouleau de stockage R1. La membrane peut présenter à son extrémité finale 130 un point d’attache à l’ancrage 131 fixe par rapport au rouleau de stockage R1. Alternativement, la membrane M1 peut s’étendre entre deux mètres-rubans 121, 122, comme énoncé précédemment, et ce sont les extrémités finales de chaque mètre-ruban qui sont reliées au point d’ancrage 131 fixe. Comme l’extrémité finale 130 se trouve fixée au rouleau de stockage, on parle aussi de déploiement en aller-retour car la membrane M1 se déploie selon l’axe Y1 et sa première portion dépliée passe sous la membrane dépliée jusqu’au point d’ancrage 131.There schematically represents a rollable and deployable membrane M1 with a fixed end 130 according to the invention. According to the invention, the membrane M1, M2, ..., MN of at least one of the N storage rollers R1, R2, ..., RN can comprise a final end 130 rigidly attached to an anchor 131 fixed relative to the storage roller R1, R2, …, RN associated with it. On the , only the membrane M1 is shown. It is supported by storage roll R1. The membrane may have at its final end 130 a point of attachment to the anchor 131 fixed with respect to the storage roll R1. Alternatively, the membrane M1 can extend between two measuring tapes 121, 122, as stated previously, and it is the final ends of each measuring tape which are connected to the fixed anchor point 131. As the final end 130 is fixed to the storage roller, we also speak of round-trip deployment because the membrane M1 is deployed along the axis Y1 and its first unfolded portion passes under the unfolded membrane to the point of anchor 131.

De même que précédemment, il est avantageux d’ajouter des appuis ponctuels sur les mètres-rubans afin d’éviter qu’ils « gonflent » autour du mandrin, c’est-à-dire qu’ils se relâchent de leur enroulement en configuration enroulée.As before, it is advantageous to add occasional supports on the measuring tapes in order to prevent them "swelling" around the mandrel, that is to say that they relax from their winding in configuration rolled up.

Les membranes M1, M2, …, MNpeuvent être en matériau éligible au domaine spatial. Elles peuvent être en film de polyimide, aussi connu sous la dénomination de Kapton. Il peut s’agir de toile à base de fibres de carbone ou de verre. Les membranes M1, M2, …, MNpeuvent aussi être en polymère thermoplastique poly(p-phénylènetéréphtalamide) (PPD-T) (aussi connu sous la dénomination Kevlar). Un matériau utilisable peut aussi être une fine couche de revêtement en aluminium sur une feuille de polymère (plastique), telle qu'un film Kapton aluminisé de 2 µm (micromètres). Le polymère fournit un support mécanique ainsi qu'une flexibilité, tandis que la fine couche métallique fournit la réflectivité. Un tel matériau résiste à la chaleur et reste encore raisonnablement solide. Le film réfléchissant en aluminium est du côté Soleil. Un exemple est le film PET (abréviation du poly(téréphtalate d'éthylène)) aluminisé (Mylar).The membranes M 1 , M 2 , ..., M N can be made of a material eligible for the space domain. They can be made of polyimide film, also known as Kapton. It can be canvas based on carbon fibers or glass. The membranes M 1 , M 2 , ..., M N can also be made of poly(p-phenyleneterephthalamide) (PPD-T) thermoplastic polymer (also known under the name Kevlar). A usable material may also be a thin layer of aluminum coating on a polymer (plastic) sheet, such as 2 µm (micrometer) aluminized Kapton film. The polymer provides mechanical support as well as flexibility, while the thin metallic layer provides reflectivity. Such a material resists heat and still remains reasonably strong. The aluminum reflective film is on the Sun side. An example is PET (short for poly(ethylene terephthalate)) aluminized (Mylar) film.

Dans un autre mode de réalisation, la membrane M1, M2, …, MNd’au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RNpeut être recouverte au moins partiellement sur une face 111, 112 d’un revêtement optimisé pour l’utilisation de la pression de radiation solaire. Un exemple de mise en œuvre peut être obtenu par un revêtement en polymère de Mylar et de Kapton. Un tel revêtement a un fort pouvoir de réflexion de la lumière.In another embodiment, the membrane M 1 , M 2 , ..., M N of at least one of the N storage rollers R 1 , R 2 , ..., R N can be covered at least partially on one face 111, 112 with a coating optimized for the use of solar radiation pressure. An example of implementation can be obtained by a polymer coating of Mylar and Kapton. Such a coating has a strong light-reflecting power.

Dans un autre mode de réalisation, la membrane M1, M2, …, MNd’au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RNpeut être recouverte au moins partiellement sur une face 112, 111 d’un revêtement adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique. Le revêtement est adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique, i.e. résistant à un flux particulaire et aux contraintes thermiques. Il peut par exemple s’agir de PEEK (abréviation pour polyetheretherketone), PET (abréviation de poly(téréphtalate d’éthylène)), Kapton, FEP (abréviation de Fluorinated ethylen propylene pour éthylène propylène fluoré).In another embodiment, the membrane M 1 , M 2 , ..., M N of at least one of the N storage rollers R 1 , R 2 , ..., R N can be covered at least partially on one face 112, 111 of a coating adapted to the use of aerodynamic drag. The coating is adapted to the use of aerodynamic drag, ie resistant to a particulate flow and to thermal stresses. It may for example be PEEK (abbreviation for polyetheretherketone), PET (abbreviation for poly(ethylene terephthalate)), Kapton, FEP (abbreviation for Fluorinated ethylen propylene for fluorinated ethylene propylene).

Le revêtement adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique peut être sur la même face que le revêtement optimisé pour l’utilisation de la pression de radiation solaire. Par exemple, une portion distale de la face (vers l’extrémité de la membrane en configuration déployée) peut être recouverte du revêtement adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique et une portion proximale (à proximité du rouleau de stockage) peut être recouverte du revêtement optimisé pour l’utilisation de la pression de radiation solaire. Cette combinaison est envisageable notamment sur les membranes en aller-retour. Une variante sur les membranes à extrémité libre est de recouvrir une face de la membrane du revêtement adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique et la face opposée du revêtement optimisé pour l’utilisation de la pression de radiation solaire. Dans ce dernier cas, une rotation de la membrane autour de l’axe secondaire Y1, Y2permet d’orienter la face adaptée de la membrane considérée selon les effets auxquels est soumis le véhicule 100.The coating suitable for the use of aerodynamic drag can be on the same face as the coating optimized for the use of solar radiation pressure. For example, a distal portion of the face (towards the end of the membrane in the deployed configuration) can be covered with the coating adapted to the use of aerodynamic drag and a proximal portion (near the storage roller) can be covered coating optimized for the use of solar radiation pressure. This combination is possible in particular on round-trip membranes. A variant on the free-end membranes is to cover one face of the membrane with the coating suitable for the use of aerodynamic drag and the opposite face with the coating optimized for the use of the solar radiation pressure. In the latter case, a rotation of the membrane around the secondary axis Y 1 , Y 2 makes it possible to orient the adapted face of the membrane considered according to the effects to which the vehicle 100 is subjected.

La représente schématiquement une variante comprenant un mât 106 de support des membranes M1, M2, …, MN selon l’invention. Selon une variante de l’invention, le satellite 100 peut comprendre un mât 106 ayant une première extrémité 107 appelée base et une deuxième extrémité 108, opposée à la base, la base étant reliée à la caisse 101, le mât 106 supportant au moins un des N rouleaux de stockage R1, R2, …, RN. Sur la , le mât 106 supporte deux rouleaux de stockage R1, R2. Un tel mât présente l’avantage de pouvoir déporter le déploiement des membranes. En outre, le mât 106 peut comprendre plusieurs liaisons pivot permettant de nombreuses autres rotations, et ainsi résulter dans diverses orientations des surfaces déployées de membranes. La configuration représentée à la l’est à titre d’exemple et ne limite pas la portée de l’invention. D’autres liaisons peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de l’invention.There schematically represents a variant comprising a support mast 106 for the membranes M1, M2, ..., MN according to the invention. According to a variant of the invention, the satellite 100 can comprise a mast 106 having a first end 107 called the base and a second end 108, opposite the base, the base being connected to the body 101, the mast 106 supporting at least one N storage rolls R1, R2, …, RN. On the , the mast 106 supports two storage rollers R1, R2. Such a mast has the advantage of being able to offset the deployment of the membranes. In addition, the mast 106 can include several pivot links allowing many other rotations, and thus result in various orientations of the deployed surfaces of membranes. The configuration shown in is by way of example and does not limit the scope of the invention. Other links can be implemented without departing from the scope of the invention.

La liaison 90 permet la rotation de l’ensemble du mât 106 selon un axe sensiblement parallèle à une surface de la caisse 101 du satellite. Le mât 106 peut comprendre une autre liaison 93 permettant une rotation de l’extrémité du mât 106 selon un axe sensiblement parallèle à ladite surface de la caisse 101. Enfin, le mât 106 peut se prolonger par deux bras d’éloignement 94, 95, chacun des bras d’éloignement 94, 95 supportant un rouleau de stockage. L’angle formé entre ces deux bras 94, 95 peut être fixe ou bien il peut être rendu variable par une liaison pivot (non présente sur la ). L’extrémité de chaque bras d’éloignement peut comprendre une liaison pivot 91, 92 reliée à un des rouleaux de stockage. Les liaisons pivot 91, 92 permettant la mise en rotation des rouleaux de stockage R1, R2, chacun selon un axe S1, S2, sensiblement perpendiculaire à leur axe principal X1, X2. Par combinaison de toutes les rotations possibles, on peut orienter les membranes comme on le souhaite en fonction des effets environnementaux. Les rotations sont mises en œuvre par le dispositif d’actionnement 104, de manière connue de l’Homme du métier, en fonction des commandes qu’il reçoit, basées sur l’asservissement 105. On peut noter que les mobilités en rotation indiquées le sont à titre d’exemple, et que d’autres rotations peuvent être implémentées. Il est également envisageable de prévoir des mouvements de translations, par exemple par le biais de portions de mât télescopiques. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-avant à titre d’exemple non limitatif. Elle englobe toutes les variantes de réalisation qui pourront être envisagées par l'homme du métier. En particulier, l’homme du métier comprendra que l’invention n’est pas limitée à des rotations spécifiques telles que décrites, ni à un type de véhicule particulier.The connection 90 allows the rotation of the assembly of the mast 106 according to an axis substantially parallel to a surface of the body 101 of the satellite. Mast 106 may include another link 93 allowing rotation of the end of mast 106 along an axis substantially parallel to said surface of body 101. Finally, mast 106 may be extended by two distancing arms 94, 95, each of the distance arms 94, 95 supporting a storage roll. The angle formed between these two arms 94, 95 can be fixed or it can be made variable by a pivot link (not present on the ). The end of each distance arm may include a pivot link 91, 92 connected to one of the storage rollers. The pivot links 91, 92 allowing the rotation of the storage rollers R1, R2, each along an axis S1, S2, substantially perpendicular to their main axis X1, X2. By combining all the possible rotations, the membranes can be oriented as desired depending on the environmental effects. The rotations are implemented by the actuation device 104, in a manner known to those skilled in the art, according to the commands that it receives, based on the servo-control 105. It can be noted that the rotational mobilities indicated on are for example only, and that other rotations can be implemented. It is also possible to provide translational movements, for example by means of telescopic mast portions. The invention is not limited to the embodiments described above by way of non-limiting example. It encompasses all the variant embodiments which may be envisaged by those skilled in the art. In particular, those skilled in the art will understand that the invention is not limited to specific rotations as described, nor to a particular type of vehicle.

Sur la , les membranes sont représentées avec un déploiement en aller-retour. L’invention s’applique aussi avec un mât 106 et des membranes au déploiement avec extrémité libre.On the , the membranes are represented with an out-and-back deployment. The invention also applies with a mast 106 and deployment membranes with a free end.

L’invention propose une solution de contrôle de position et d’attitude sur l’orbite d’un véhicule par le déploiement et l’orientation de surfaces d’aire variable dans le temps selon les besoins du contrôle. Cette solution est réversible et paramétrable. Les membranes peuvent être complètement repliées lors des phases de la mission où elles ne sont pas utiles, évitant ainsi toute perturbation dans ces phases. En configuration enroulée, l’encombrement des membranes est faible et la forme des rouleaux de stockage permet une optimisation de l’utilisation de l’espace disponible sous la coiffe du lanceur. L’invention présente l’avantage d’être générique et utilisable pour tout type de plateforme. En adaptant la taille les rouleaux et des membranes à la taille du satellite, et donc au couple que l’on veut générer, la solution proposée peut être utilisée sur différents types de satellite, par exemple des nanosatellites jusqu’aux gros satellites de télécommunications. Le contrôle de position et d’attitude, ainsi que de stabilité du véhicule est obtenu en utilisant les effets environnementaux de traînée aérodynamique et/ou de pression de radiation solaire. L’ensemble du dispositif de contrôle est commandé afin de produire un couple variable au niveau du véhicule, ce couple étant créé par les effets environnementaux sur les surfaces déployées et orientées à bon escient. Ce couple est utilisé dans la boucle de contrôle de l’attitude du véhicule pour une diminution de couples perturbateurs, mise en mouvement du véhicule, désaturation de roues à réaction. Le domaine du couple ainsi créé est large et continu. En outre, l’utilisation des effets environnementaux permettant de réduire la masse embarquée, à la fois en carburant et aussi en actuateurs qui peuvent être de plus petites dimensions et/ou en plus petit nombre.The invention proposes a solution for controlling position and attitude in the orbit of a vehicle by deploying and orienting surfaces of variable area over time according to control needs. This solution is reversible and configurable. The membranes can be completely folded up during the phases of the mission where they are not useful, thus avoiding any disturbance in these phases. In the rolled-up configuration, the size of the membranes is small and the shape of the storage rolls allows optimization of the use of the space available under the fairing of the launcher. The invention has the advantage of being generic and usable for any type of platform. By adapting the size of the rollers and membranes to the size of the satellite, and therefore to the torque that we want to generate, the proposed solution can be used on different types of satellite, for example from nanosatellites to large telecommunications satellites. Position and attitude control, as well as vehicle stability, is achieved using the environmental effects of aerodynamic drag and/or solar radiation pressure. The entire control device is controlled to produce a variable torque at the vehicle level, this torque being created by the environmental effects on the properly deployed and oriented surfaces. This torque is used in the vehicle attitude control loop for a reduction in disturbing torques, setting the vehicle in motion, desaturation of reaction wheels. The domain of the couple thus created is wide and continuous. In addition, the use of environmental effects to reduce the onboard mass, both in fuel and also in actuators which can be smaller in size and/or in fewer numbers.

Claims (10)

Véhicule (100) en orbite ayant une position instantanée et une attitude instantanée, ledit véhicule (100) étant destiné à prendre une position de consigne et une attitude de consigne sur son orbite, caractérisé en ce qu’il comprend :
  1. une caisse (101) ;
  2. N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) reliés à la caisse (101), N étant un entier supérieur ou égal à 1, chacun des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) supportant une membrane (M1, M2, …, MN), ladite membrane étant apte à passer d’une configuration enroulée autour d’un premier axe principal (X1, X2, …, XN) à une configuration déployée selon un premier axe secondaire (Y1, Y2, …, YN) sensiblement perpendiculaire au premier axe principal (X1, X2, …, XN), et vice versa ;
  3. un ensemble de capteurs (103) de la position instantanée et l’attitude instantanée du véhicule (100);
  4. un dispositif d’actionnement (104) d’au moins un parmi les N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) entre la configuration enroulée et la configuration déployée de la membrane (M1, M2, …, MN) pour placer le véhicule (100) à une nouvelle position instantanée et une nouvelle attitude instantanée;
  5. un asservissement (105) du dispositif d’actionnement (104) selon la nouvelle position instantanée et la nouvelle attitude instantanée par rapport à la position de consigne et l’attitude de consigne.
Vehicle (100) in orbit having an instantaneous position and an instantaneous attitude, said vehicle (100) being intended to assume a setpoint position and a setpoint attitude in its orbit, characterized in that it comprises:
  1. a crate (101);
  2. N storage rollers (R1, R2, …, RN) connected to the box (101), N being an integer greater than or equal to 1, each of the N storage rollers (R1, R2, …, RN) supporting a membrane ( M1, M2, ..., MN), said membrane being capable of passing from a configuration wound around a first main axis (X1, X2, ..., XN) to a configuration deployed along a first secondary axis (Y1, Y2, …, YN) substantially perpendicular to the first main axis (X1, X2, …, XN), and vice versa;
  3. a set of sensors (103) of the instantaneous position and the instantaneous attitude of the vehicle (100);
  4. an actuating device (104) of at least one of the N storage rollers (R1, R2, …, RN) between the rolled-up configuration and the deployed configuration of the membrane (M1, M2, …, MN) to place the vehicle (100) at a new instantaneous position and a new instantaneous attitude;
  5. a servo-control (105) of the actuation device (104) according to the new instantaneous position and the new instantaneous attitude with respect to the setpoint position and the setpoint attitude.
Véhicule (100) selon la revendication 1, dans lequel le premier axe principal (X1, X2, …, XN) est sensiblement parallèle à une arête de la caisse (101), préférentiellement sensiblement confondu avec une arête de la caisse (101).Vehicle (100) according to claim 1, in which the first main axis (X 1 , X 2 , ..., X N ) is substantially parallel to an edge of the body (101), preferably substantially coinciding with an edge of the body ( 101). Véhicule (100) selon la revendication 1, comprenant un mât (106) ayant une première extrémité (107) appelée base et une deuxième extrémité (108), opposée à la base, la base étant reliée à la caisse (101), le mât (106) supportant au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN).Vehicle (100) according to claim 1, comprising a mast (106) having a first end (107) called the base and a second end (108), opposite the base, the base being connected to the body (101), the mast (106) supporting at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , ..., R N ). Véhicule (100) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) est mobile en rotation par rapport à la caisse (101) selon le premier axe principal (X1, X2, …, XN) qui lui est associé.Vehicle (100) according to one of claims 1 to 3, in which at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , ..., R N ) is rotatable relative to the body (101) according to the first main axis (X 1 , X 2 , …, X N ) associated with it. Véhicule (100) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) est mobile en rotation par rapport à la caisse selon le premier axe secondaire (Y1, Y2, …, YN) qui lui est associé.Vehicle (100) according to one of claims 1 to 4, in which at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , …, R N ) is rotatable relative to the body along the first secondary axis (Y 1 , Y 2 , …, Y N ) associated with it. Véhicule (100) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la membrane (M1, M2, …, MN) d’au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) est recouverte au moins partiellement sur une face (111, 112) d’un revêtement optimisé pour l’utilisation de la pression de radiation solaire.Vehicle (100) according to one of Claims 1 to 5, in which the membrane (M 1 , M 2 , …, M N ) of at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , …, R N ) is covered at least partially on one side (111, 112) with a coating optimized for the use of solar radiation pressure. Véhicule (100) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la membrane (M1, M2, …, MN) d’au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) est recouverte au moins partiellement sur une face (112, 111) d’un revêtement adapté à l’utilisation de la traînée aérodynamique.Vehicle (100) according to one of Claims 1 to 6, in which the membrane (M 1 , M 2 , …, M N ) of at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , …, R N ) is covered at least partially on one face (112, 111) with a coating adapted to the use of aerodynamic drag. Véhicule (100) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) comprend en outre au moins deux mètre-rubans (121, 122), chacun étant apte à passer d’une configuration enroulée autour du premier axe principal (X1, X2, …, XN) à une configuration déployée selon le premier axe secondaire (Y1, Y2, …, YN), et vice versa, la membrane (M1, M2, …, MN) s’étendant entre les au moins deux mètre-rubans (121, 122).Vehicle (100) according to one of Claims 1 to 7, in which at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , …, R N ) further comprises at least two measuring tapes (121, 122) , each being capable of passing from a configuration wound around the first main axis (X 1 , X 2 , …, X N ) to a configuration deployed along the first secondary axis (Y 1 , Y 2 , …, Y N ), and vice versa, the membrane (M 1 , M 2 , …, M N ) extending between the at least two measuring tapes (121, 122). Véhicule (100) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la membrane (M1, M2, …, MN) d’au moins un des N rouleaux de stockage (R1, R2, …, RN) comprend une extrémité finale (130) rigidement attachée à un ancrage (131) fixe par rapport au rouleau de stockage (R1, R2, …, RN) qui lui est associé.Vehicle (100) according to one of Claims 1 to 8, in which the membrane (M 1 , M 2 , …, M N ) of at least one of the N storage rollers (R 1 , R 2 , …, R N ) comprises a final end (130) rigidly attached to an anchor (131) fixed relative to the storage roll (R 1 , R 2 , …, R N ) which is associated with it. Véhicule (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, ledit véhicule étant un satellite.A vehicle (100) according to any of claims 1 to 9, said vehicle being a satellite.
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