JPH01109200A - 宇宙ビークルの推進剤消費量を監視する方法および装置 - Google Patents
宇宙ビークルの推進剤消費量を監視する方法および装置Info
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- JPH01109200A JPH01109200A JP63226305A JP22630588A JPH01109200A JP H01109200 A JPH01109200 A JP H01109200A JP 63226305 A JP63226305 A JP 63226305A JP 22630588 A JP22630588 A JP 22630588A JP H01109200 A JPH01109200 A JP H01109200A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/402—Propellant tanks; Feeding propellants
-
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/401—Liquid propellant rocket engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数個の推進ユニットを備えた宇宙ビークルの
推進剤消費量を連続的に監視することに係す、特にビー
クルをそのサービス軌道から排出するのに充分な推進剤
を残した状態でのビークルの使用寿命の終わりを確認す
ることに関する。
推進剤消費量を連続的に監視することに係す、特にビー
クルをそのサービス軌道から排出するのに充分な推進剤
を残した状態でのビークルの使用寿命の終わりを確認す
ることに関する。
静止軌道の飽和を回避するために宇宙ビークルの使用寿
命の終わりにこのような排出を行うことが必須になって
いる。
命の終わりにこのような排出を行うことが必須になって
いる。
排出を可及的に遅く行い、しかもかかる排出が可能であ
るよう充分な安全度を以て行う必要があり、推進剤消費
量を監視する精密な方法および装置に対する要求が増え
ている。
るよう充分な安全度を以て行う必要があり、推進剤消費
量を監視する精密な方法および装置に対する要求が増え
ている。
現在、宇宙ビークル(自動または有人衛星)の使用寿命
の終わりの予測は精度が低く、その結果、軌道からの除
去(低高度軌道の有人または自動衛星を地上へ戻すこと
、静止衛星を混雑しない軌道に入れること)はその装置
の有効使用寿命をある程度犠牲にした安全度で行われて
いる。
の終わりの予測は精度が低く、その結果、軌道からの除
去(低高度軌道の有人または自動衛星を地上へ戻すこと
、静止衛星を混雑しない軌道に入れること)はその装置
の有効使用寿命をある程度犠牲にした安全度で行われて
いる。
今日まで使用されて来た技術は下記の3つに分類される
。
。
a−熱力学的方法
一定容積の貯蔵タンクにヘリウムのような予加圧したガ
スを入れ、搭載ヘリウムの質量を知れば、熱力学の式を
用いてヘリウムタンクおよび各推進剤タンクのの圧力お
よび温度を測定することにより、各推進剤タンクの推進
剤の量を計算できる。
スを入れ、搭載ヘリウムの質量を知れば、熱力学の式を
用いてヘリウムタンクおよび各推進剤タンクのの圧力お
よび温度を測定することにより、各推進剤タンクの推進
剤の量を計算できる。
この方法の精度はそれほど高くない。その理由は主とし
て物理−化学データ、即ち推進剤中のヘリウムの溶解度
、推進剤の密度、推進剤の飽和蒸気圧、貯蔵タンクの容
積などの信頼性に欠けるからである。
て物理−化学データ、即ち推進剤中のヘリウムの溶解度
、推進剤の密度、推進剤の飽和蒸気圧、貯蔵タンクの容
積などの信頼性に欠けるからである。
同じ問題はベロー型タンク(その使用は廃れつつある)
の場合にも生じる。ただし、この場合、ヘリウムと推進
剤との混合に起因する誤差は除去される。
の場合にも生じる。ただし、この場合、ヘリウムと推進
剤との混合に起因する誤差は除去される。
b−計数法
成る衛星では、姿勢および軌道制御推進ユニットの弁の
開閉に関する情報は地上ヘテレメータされ、消費された
推進剤の量は、平均比インパルス、平均推力および弁解
数時間に基づき、この情報からおおざっばに計算される
。
開閉に関する情報は地上ヘテレメータされ、消費された
推進剤の量は、平均比インパルス、平均推力および弁解
数時間に基づき、この情報からおおざっばに計算される
。
テレメータの内容も計算アルゴリズムも監視作用(混乱
トルクの見積もり、故障追尾など)の目的よりもむしろ
推進剤予算を確立する目的で前置て最適化されている。
トルクの見積もり、故障追尾など)の目的よりもむしろ
推進剤予算を確立する目的で前置て最適化されている。
このとき、システムレベルでの機能明細に用いられる推
進剤予算の精度の要求を表す式がない。
進剤予算の精度の要求を表す式がない。
C−直接レベル、容積または流量測定法この分野の周知
の解法は総て、液レベル、液またはガス容積、液または
ガス流量を直接測定するための計器を述べている。
の解法は総て、液レベル、液またはガス容積、液または
ガス流量を直接測定するための計器を述べている。
宇宙ビークルの用途では、容積と流量の測定のみが可能
である。総ての周知の装置は;対応する測定に専ら傾注
し、而して直接flfit (計器)および関連型ff
1(ケーブル、電源など)が増し、 宇宙で未だ証明されていない複雑な技術に基づくから使
用が極めて仮説的である。
である。総ての周知の装置は;対応する測定に専ら傾注
し、而して直接flfit (計器)および関連型ff
1(ケーブル、電源など)が増し、 宇宙で未だ証明されていない複雑な技術に基づくから使
用が極めて仮説的である。
また特許PR−2,414,721から、アルキメデス
推力を測定することに基づく低重量流量を測定する計器
が知られている。
推力を測定することに基づく低重量流量を測定する計器
が知られている。
本発明は大量のデータを地上へ伝送したり搭載装置の点
で体積や重量を太き(増すことなしに、宇宙ビークルの
推進剤消費量を正確かつ簡単に監視する方法および装置
に関する。
で体積や重量を太き(増すことなしに、宇宙ビークルの
推進剤消費量を正確かつ簡単に監視する方法および装置
に関する。
一観点では、本発明は作動手段により受信された作動指
令に従って作動手段により操作される複数個の推進ユニ
ットを備えた宇宙ビークルの推進剤消費量を連続的に監
視する方法であって、基準時間から各推進ユニットへ付
与される作動指令の数Nとその累積期間Sとを記憶し、
各推進ユニットにより前記参照時間から消費される推進
剤の質量Mを M=f (N)+g (S) から計算し、ここにfとgは所定の独立関数であり、各
推進ユニットにより消費される質量を総計する、方法に
在る。
令に従って作動手段により操作される複数個の推進ユニ
ットを備えた宇宙ビークルの推進剤消費量を連続的に監
視する方法であって、基準時間から各推進ユニットへ付
与される作動指令の数Nとその累積期間Sとを記憶し、
各推進ユニットにより前記参照時間から消費される推進
剤の質量Mを M=f (N)+g (S) から計算し、ここにfとgは所定の独立関数であり、各
推進ユニットにより消費される質量を総計する、方法に
在る。
本発明の好適実施例においてはニ
ー、前記質量Mは
M = (rnx s) 十m0xN)から計算し、
ここに市は与えられた推進ユニットの作動中の平均推進
剤流量、moは所定の一定質量であるニ ー、参照時間の周期的連続を規定し、各推進ユニットの
各参照時間に最後の参照時間からの作動指令の数と累積
期間とを記憶し、参照時間から消費される推進剤の質量
を計算し、このように相次いで計算された質量を総計す
るニ ー、作動指令の数Nと累積期間Sとを地上へ伝送し、消
費された推進剤の質量Mを地上で決める。
ここに市は与えられた推進ユニットの作動中の平均推進
剤流量、moは所定の一定質量であるニ ー、参照時間の周期的連続を規定し、各推進ユニットの
各参照時間に最後の参照時間からの作動指令の数と累積
期間とを記憶し、参照時間から消費される推進剤の質量
を計算し、このように相次いで計算された質量を総計す
るニ ー、作動指令の数Nと累積期間Sとを地上へ伝送し、消
費された推進剤の質量Mを地上で決める。
−1推進ユニツトにより消費される推進剤の質量はビー
クル上で決められ、地上へ伝送される。
クル上で決められ、地上へ伝送される。
他の観点では、本発明は複数個の推進ユニット、前記推
進ユニットに関連した作動手段、および作動指令を前記
作動手段へ付与する制御ユニットを備えた宇宙ビークル
の推進剤消費量を連続的に監視する装置であって、前記
制御ユニットに、論理ユニット、基準時間から前記作動
指令の数Nと累積期間Sとを記憶する前記論理ユニット
のメモリ部域、前記論理ユニットにより作られる論理信
号に従って前記作動指令を前記作動手段へ付与するパワ
ーステージ、各参照時間に前記部域の内容をサンプリン
グし、前記内容を表すテレメータ信号を地上へ伝送する
ユニット、および参照時間から消費される推進剤の質量
Mを M=f (N)+g (S) (ここにfとgは所定の関数である)から計算する手段
を含む、装置に在る。
進ユニットに関連した作動手段、および作動指令を前記
作動手段へ付与する制御ユニットを備えた宇宙ビークル
の推進剤消費量を連続的に監視する装置であって、前記
制御ユニットに、論理ユニット、基準時間から前記作動
指令の数Nと累積期間Sとを記憶する前記論理ユニット
のメモリ部域、前記論理ユニットにより作られる論理信
号に従って前記作動指令を前記作動手段へ付与するパワ
ーステージ、各参照時間に前記部域の内容をサンプリン
グし、前記内容を表すテレメータ信号を地上へ伝送する
ユニット、および参照時間から消費される推進剤の質量
Mを M=f (N)+g (S) (ここにfとgは所定の関数である)から計算する手段
を含む、装置に在る。
本発明の好適実施例においては:
−1前期作動手段は各々推進ユニットに関連した電磁弁
であるニ ー、前記作動手段は推進ユニットへの推進剤の流れを制
御する空気弁と前記パワーステージにより制御されかつ
前記空気弁への気体流体の流れを制御する電磁弁とを含
む; 一1圧力および/または温度センサを前記推進ユニット
に関連させかつ前記論理ユニットへ接続する。
であるニ ー、前記作動手段は推進ユニットへの推進剤の流れを制
御する空気弁と前記パワーステージにより制御されかつ
前記空気弁への気体流体の流れを制御する電磁弁とを含
む; 一1圧力および/または温度センサを前記推進ユニット
に関連させかつ前記論理ユニットへ接続する。
本発明を実施するのに必要な最小の設備は下記の機能を
果たすものである: a)期間Tにおける推進ユニットの全作動時間の捕捉: b)期間Tにおける推進ユニットの全作動回数の捕捉: C)このデータを記憶し、これを期間Tの終わりに地上
へ伝えること: d)計算アルゴリズムを物理的に実施することe)デー
タの受容と記憶。
果たすものである: a)期間Tにおける推進ユニットの全作動時間の捕捉: b)期間Tにおける推進ユニットの全作動回数の捕捉: C)このデータを記憶し、これを期間Tの終わりに地上
へ伝えること: d)計算アルゴリズムを物理的に実施することe)デー
タの受容と記憶。
一般に、機能c)、d)および+e)は衛星または地上
に既に存在する設備により実施でき、この設備を広い意
味で規定するに当たり対応要件を許されることのみを必
要とするだけである。
に既に存在する設備により実施でき、この設備を広い意
味で規定するに当たり対応要件を許されることのみを必
要とするだけである。
機能a)とb)は衛星の設計の際に明示されるべきであ
る。
る。
周知のように、パルスモードの推進ユニットノ性能は測
定可能な下記の2つのパラメータにより特徴付けられる
ニ ー、インパルスビットIB。
定可能な下記の2つのパラメータにより特徴付けられる
ニ ー、インパルスビットIB。
一1推進ユニット弁の平均電気解放時間Toおよび電気
閉鎖時間TF(最後のパルスから)の関数として与えら
れた比インパルス■S0これら2つのパラメータは一般
に別々に測定され、これらから、源に応じて、数値機能
の表または各変数、即ち 一1lB=Fl (To、TF)、 −1IB=F2 (To、TF)(測定値は与えられた
入口圧力および与えられた推進剤温度に対するものであ
る)の表が演鐸される。
閉鎖時間TF(最後のパルスから)の関数として与えら
れた比インパルス■S0これら2つのパラメータは一般
に別々に測定され、これらから、源に応じて、数値機能
の表または各変数、即ち 一1lB=Fl (To、TF)、 −1IB=F2 (To、TF)(測定値は与えられた
入口圧力および与えられた推進剤温度に対するものであ
る)の表が演鐸される。
1BをIsで割ると、与えられたインパルス(TO,T
Fの関数として)に対する推進剤消費量が得られ、故に
、衛星の全寿命に対するTOとTFを知って推進剤予算
を作ることは簡単である。
Fの関数として)に対する推進剤消費量が得られ、故に
、衛星の全寿命に対するTOとTFを知って推進剤予算
を作ることは簡単である。
ToとTFを正確に規定するためには大量の情報が必要
であり、少なくともテレメトリ7オーマ。
であり、少なくともテレメトリ7オーマ。
トが混雑している理由で、これを地上へ伝送することは
未だ考慮されていない。
未だ考慮されていない。
他方、本発明のアルゴリズムは下記の2つのデータのみ
を必要とする: l)与えられた期間の作動期間の総和(推進ユニット1
つに付きカウンタ1つ); 2)同じ期間中のパルスの全数(推進ユニット1つに付
きカウンタ1つ)。
を必要とする: l)与えられた期間の作動期間の総和(推進ユニット1
つに付きカウンタ1つ); 2)同じ期間中のパルスの全数(推進ユニット1つに付
きカウンタ1つ)。
このデータを充分なものにするために、関数Δm=F
(To、TF)は下記のように簡単にされる。
(To、TF)は下記のように簡単にされる。
一1Δm= (mxTo)+m。
ここに糸=平均推進剤流量
m、−各インパルスで消費された推進剤の一定質量
即ち、閉鎖時間に起因するΔmの変動は各インパルスで
推進ユニットの下流側で回路へ注入され推進に使用され
なかった一定質量の推進剤の宇宙での蒸発により生じる
; 一1市とmoは関数m、=F (rh、To、TF)を
統計的に処理することにより得られる値m0の平均標準
偏差を最小にするように市を選択することにより値Δm
= (’ro、TF)から計算される一1To、TFお
よび市は大きい精度で既知であり、この方法の誤差は平
均標準偏差m、に起因する。使用される推進剤予算は下
記のように作られる: M= (+mx (ΣTo))+ (m0xN)ここに
、ΣTO=作動期間の合計、 N=インパルスの総数。
推進ユニットの下流側で回路へ注入され推進に使用され
なかった一定質量の推進剤の宇宙での蒸発により生じる
; 一1市とmoは関数m、=F (rh、To、TF)を
統計的に処理することにより得られる値m0の平均標準
偏差を最小にするように市を選択することにより値Δm
= (’ro、TF)から計算される一1To、TFお
よび市は大きい精度で既知であり、この方法の誤差は平
均標準偏差m、に起因する。使用される推進剤予算は下
記のように作られる: M= (+mx (ΣTo))+ (m0xN)ここに
、ΣTO=作動期間の合計、 N=インパルスの総数。
推進剤予算の精度は下記の二次設備を含むことにより高
められる。
められる。
一1貯蔵タンクの数および推進装置の複雑性に応じて、
1つ以上の圧力センサを設け、貯蔵タンクの圧力または
推進ユニット弁の入口側における推進剤の圧力を与える
; −、データIBとIsを測定された圧力に関連付ける従
来の計算アルゴリズム、 一1貯蔵タンクの数および推進装置の複雑性に応じて、
1つ以上の温度センサを設け、貯蔵タンクの温度または
推進ユニット弁の入口側における推進剤の温度を与える
; −、データ!BとISを測定された温度に関連付ける従
来の計算アルゴリズム。
1つ以上の圧力センサを設け、貯蔵タンクの圧力または
推進ユニット弁の入口側における推進剤の圧力を与える
; −、データIBとIsを測定された圧力に関連付ける従
来の計算アルゴリズム、 一1貯蔵タンクの数および推進装置の複雑性に応じて、
1つ以上の温度センサを設け、貯蔵タンクの温度または
推進ユニット弁の入口側における推進剤の温度を与える
; −、データ!BとISを測定された温度に関連付ける従
来の計算アルゴリズム。
一般に、本発明は下記のものに適用できるニー、ガスま
たは液推進装置ニ ー、開閉時間を測定できる弁により流量を制御するよう
にした種類の加圧装置。
たは液推進装置ニ ー、開閉時間を測定できる弁により流量を制御するよう
にした種類の加圧装置。
本発明の目的、特徴および利点は添付図面に関する以下
の記載から明らかになろう。
の記載から明らかになろう。
第1図は推進ユニット2を備えた衛星に搭載した本発明
を実施するのに必須の部品を示す模式図である。
を実施するのに必須の部品を示す模式図である。
各推進ユニット2は各種推進ユニットに共通の制御ユニ
ット4から作動指令を受は取る作動手段3を備える。
ット4から作動指令を受は取る作動手段3を備える。
制御ユニットは論理ユニット5、メモリ部域6、パワー
ステージ7、および地上Tと情報を交換するテレメトリ
ユニット8から成る。データ受容処理手段(図示せず)
は地上に設けられる。
ステージ7、および地上Tと情報を交換するテレメトリ
ユニット8から成る。データ受容処理手段(図示せず)
は地上に設けられる。
ユニット5.6.8(および恐らくユニット7)は例え
ば、搭載コンビ二一夕の一部を形成する。
ば、搭載コンビ二一夕の一部を形成する。
制御ユニットの構成要素は総てほぼ周知の型式のもので
、本発明はその組み合わせ方に関する。
、本発明はその組み合わせ方に関する。
論理ユニット5は論理信号(低電流、低電、例えば5v
)をパワーステージ7へ伝送し、パワーステージは論理
信号から推進ユニットの少なくとも一つのための制御ま
たは作動制御情報(中電流、中電圧、例えば26v)を
導出する。
)をパワーステージ7へ伝送し、パワーステージは論理
信号から推進ユニットの少なくとも一つのための制御ま
たは作動制御情報(中電流、中電圧、例えば26v)を
導出する。
論理ユニット5は恐らくはインターフェース(図示せず
)を介して制御情報Cを受信する。情報Cは、制御ルー
プ、例えば、宇宙ビークルをその回転軸線の一つに関し
て宇宙ビークルを制御/案内するループからの出力から
成る。この情報は反自動速度パルスを含むことができる
。
)を介して制御情報Cを受信する。情報Cは、制御ルー
プ、例えば、宇宙ビークルをその回転軸線の一つに関し
て宇宙ビークルを制御/案内するループからの出力から
成る。この情報は反自動速度パルスを含むことができる
。
論理ユニット5が1つ以上の推進ユニット2の電気オン
/オフサイクルを表す先に述べた論理指令を生じるのは
、ユニット8を介して地上から受信されるこの情報はお
よび/または指令からである。論理信号からユニットは
、参照時間から各推進ユニットの開放/閉鎖サイクル(
または作動指令)の数Nおよび同じ時間からのこの推進
ユニットの開放または作動時間の合計Sを決める。これ
らのパラメータNとSはメモリ部域6に記憶される。
/オフサイクルを表す先に述べた論理指令を生じるのは
、ユニット8を介して地上から受信されるこの情報はお
よび/または指令からである。論理信号からユニットは
、参照時間から各推進ユニットの開放/閉鎖サイクル(
または作動指令)の数Nおよび同じ時間からのこの推進
ユニットの開放または作動時間の合計Sを決める。これ
らのパラメータNとSはメモリ部域6に記憶される。
このメモリ部域はテレメトリユニット8により読まれ、
このようにして得られた値は宇宙ビークルlに適したフ
ォーマットでこれにより地上へ伝送される。
このようにして得られた値は宇宙ビークルlに適したフ
ォーマットでこれにより地上へ伝送される。
参照時間の周期的連続は好ましくは規定され、各時間に
メモリ部域6に記憶された値が検索され前記部域がクリ
アされる前にユニット8により地上へ伝送される。パラ
メータNとSは故に参照時間により設定された頻度でサ
ンプリングされる。
メモリ部域6に記憶された値が検索され前記部域がクリ
アされる前にユニット8により地上へ伝送される。パラ
メータNとSは故に参照時間により設定された頻度でサ
ンプリングされる。
第1図において、作動手段は弁、好ましくは電磁弁であ
り、これは推進流体を入れた貯蔵タンクからの推進剤(
酸化剤/燃料)の流速を決める。
り、これは推進流体を入れた貯蔵タンクからの推進剤(
酸化剤/燃料)の流速を決める。
これらの貯蔵タンクはその内部容量に関する圧力および
/または温度情報を論理ユニットへ伝送するセンサに関
連している。
/または温度情報を論理ユニットへ伝送するセンサに関
連している。
第2図の実施例において、推進ユニットに関連した作動
ユ4ットは、推進ユニットへの推進流体の供給を制御す
る空気弁、およびパワーステージ7からの信号により制
御されかつ貯蔵タンク(図示せず)からの加圧流体の弁
11への供給を制御する中間電磁弁12を含む。地上へ
の伝送がしばら(不可能であれば、NとSの相次ぐ値は
メモリ部域6にしばら(記憶され、伝送条件が再び良く
なるや否や地上へ伝送される。゛ テレメトリユニットはディジタルまたはアナログの形態
でメモリ部域6に記憶されたNとSの値をサンプリング
できる。
ユ4ットは、推進ユニットへの推進流体の供給を制御す
る空気弁、およびパワーステージ7からの信号により制
御されかつ貯蔵タンク(図示せず)からの加圧流体の弁
11への供給を制御する中間電磁弁12を含む。地上へ
の伝送がしばら(不可能であれば、NとSの相次ぐ値は
メモリ部域6にしばら(記憶され、伝送条件が再び良く
なるや否や地上へ伝送される。゛ テレメトリユニットはディジタルまたはアナログの形態
でメモリ部域6に記憶されたNとSの値をサンプリング
できる。
第3図の実施例において、作動指令は同期作動ユニット
を介して数個の推進ユニットへ同時に付与される。他の
実施例(図示せず)では、これらの指令は数個の推進ユ
ニットへ順次付与される。
を介して数個の推進ユニットへ同時に付与される。他の
実施例(図示せず)では、これらの指令は数個の推進ユ
ニットへ順次付与される。
他の実施例(図示せず)では、推進流体は複数個の貯蔵
タンクに貯蔵され、関連推進ユニットへの供給は数個の
同期した弁により制御される。
タンクに貯蔵され、関連推進ユニットへの供給は数個の
同期した弁により制御される。
同じことは2種類の流体(燃料/酸化剤)を同じ推進ユ
ニットへ供給はする場合にも当て嵌まる。
ニットへ供給はする場合にも当て嵌まる。
2つの参照時間の間で推進ユニットにより消費される推
進剤の質量は地上で下記の式から計算される。
進剤の質量は地上で下記の式から計算される。
M=f (N)+g (S)
ここにfとgは独立した所定の関数である。
関数fは好ましくは下記の式により規定さ丘る。
f (N)=m0xN
ここにm、はゼロ推進期間に、点火されそして直ちに消
えた推進ユニットの消費量に対応する所定の一定質量で
ある。
えた推進ユニットの消費量に対応する所定の一定質量で
ある。
関数gは好ましくは下記の式により規定される。
g (S) =市xs
ここに市は作動された推進ユニットを通る平均推進剤流
量である。
量である。
これに代えて、2つの相次ぐ参照時間の間で消費される
推進剤の質量を、ユニット1に関連した、またはユニー
ト1が一部を形成するマイクロプロセッサにより宇宙ビ
ークル上で計算し、メモリ部域6で記憶された相次ぐ計
算の結果をユニット5により地上へ伝送する。
推進剤の質量を、ユニット1に関連した、またはユニー
ト1が一部を形成するマイクロプロセッサにより宇宙ビ
ークル上で計算し、メモリ部域6で記憶された相次ぐ計
算の結果をユニット5により地上へ伝送する。
手段の要件と利用可能性に応じて、NとSの値あるいは
Mの値が地上へ伝送される。
Mの値が地上へ伝送される。
消費される推進剤の全質量は各種期間および/または各
種推進ユニットに対するMの計算値を総計することによ
り演鐸される。
種推進ユニットに対するMの計算値を総計することによ
り演鐸される。
第4図は制御ユニットの特に簡単な実施例を示す。これ
は別々のユニットから成り、メモリ6゜は論理ユニット
5°に関連し、テレメトリユニット8°はサンプリング
ステージ8°Aとテレメトリステージ本体8° Bとに
分割される。
は別々のユニットから成り、メモリ6゜は論理ユニット
5°に関連し、テレメトリユニット8°はサンプリング
ステージ8°Aとテレメトリステージ本体8° Bとに
分割される。
この実施例では、作動手段3°は2つの推進ユニットに
2種類の相補推進流体(燃料/酸化剤)を送る。
2種類の相補推進流体(燃料/酸化剤)を送る。
これに代えて、これらの部品は1つの推進ユニットだけ
を制御することもできる。
を制御することもできる。
推進剤消費量を連続的に計算することにより、初期¥!
を量を知るときの精度、特に関数f、!:gおよびその
パラメータを規定するときの精度を以て衛生の使用寿命
の終わりを予測することができる。
を量を知るときの精度、特に関数f、!:gおよびその
パラメータを規定するときの精度を以て衛生の使用寿命
の終わりを予測することができる。
推進剤の残量が所定のしきい値以下に低下すると、適当
な推進ユニットの最終作動により、宇宙ビークルがその
軌道から排出される。
な推進ユニットの最終作動により、宇宙ビークルがその
軌道から排出される。
以上の記載は非限定例としてのものであり、本発明の範
囲から逸脱することなく当業者がこれを多々改変できる
ことは勿論である。
囲から逸脱することなく当業者がこれを多々改変できる
ことは勿論である。
推進ユニット2の代わりに、例えばイオンまたは光子推
進ユニットを使用できる。
進ユニットを使用できる。
第1図は本発明による推進剤消費量監視装置を備えた衛
星の模式図、第2図は第1実施例の部分模式図、第3図
は第2実施例の部分模式図、第4図は第3実施例の部分
模式図である。 108.衛星、 291.推進ユニット、 4゜0.制
御ユニット、 5.、、論理ユニット、600.メモリ
部域、 780.パワーステージ、809.テレメトリ
ユニット。
星の模式図、第2図は第1実施例の部分模式図、第3図
は第2実施例の部分模式図、第4図は第3実施例の部分
模式図である。 108.衛星、 291.推進ユニット、 4゜0.制
御ユニット、 5.、、論理ユニット、600.メモリ
部域、 780.パワーステージ、809.テレメトリ
ユニット。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、作動手段により受信された作動指令に従って作動手
段により操作される複数個の推進ユニットを備えた宇宙
ビークルの推進剤消費量を連続的に監視する方法であっ
て、基準時間から各推進ユニットへ付与される作動指令
の数Nとその累積期間Sとを記憶し、各推進ユニットに
より前記参照時間から消費される推進剤の質量Mを M=f(N)+g(S) から計算し、ここにfとgは所定の独立関数であり、各
推進ユニットにより消費される質量を総計する、方法。 2、前記質量Mは M=(■xs)+m_0xN) から計算し、ここに■は与えられた推進ユニットの作動
中の平均推進剤流量、m_0は所定の一定質量である、
請求項1記載の方法。 3、参照時間の周期的連続を規定し、各推進ユニットの
各参照時間に最後の参照時間からの作動指令の数と累積
期間とを記憶し、参照時間から消費される推進剤の質量
を計算し、このように相次いで計算された質量を総計す
る、請求項1記載の方法。 4、作動指令の数Nと累積期間Sとを地上へ伝送し、消
費された推進剤の質量Mを地上で決める、請求項1記載
の方法。 5、推進ユニットにより消費される推進剤の質量はビー
クル上で決められ、地上へ伝送される請求項1記載の方
法。 6、参照時間の周期的連続を規定し、各推進ユニットの
各参照時間に最後の参照時間からの作動指令の数と累積
期間とを記憶し、参照時間から消費された推進剤の質量
を計算し、このように相次いで計算された質量を総計す
る、請求項2記載の方法。 7、作動指令の数Nと累積期間Sとを地上へ伝送し、消
費された推進剤の質量Mを地上で決める、請求項6記載
の方法。 8、参照時間の周期的連続を規定し、各推進ユニットの
各参照時間に最後の参照時間からの作動指令の数と累積
期間とを記憶し、参照時間から消費された推進剤の質量
を計算し、このように相次いで計算された質量を総計す
る、請求項5記載の方法。 9、複数個の推進ユニット、前記推進ユニットに関連し
た作動手段、および作動指令を前記作動手段へ付与する
制御ユニットを備えた宇宙ビークルの推進剤消費量を連
続的に監視する装置であって、この装置は、前記制御ユ
ニットに、論理ユニット、基準時間から前記作動指令の
数Nと累積期間Sとを記憶する前記論理ユニットのメモ
リ部域、前記論理ユニットにより作られる論理信号に従
って前記作動指令を前記作動手段へ付与するパワーステ
ージ、各参照時間に前記メモリ部域の内容をサンプリン
グし、前記内容を表すテレメータ信号を地上へ伝送する
ユニット、および参照時間から消費される推進剤の質量
Mを M=f(N)+g(S) (ここにfとgは所定の関数である)から計算する手段
を含む、装置。 10、作動手段は各々推進ユニットに関連した電磁弁で
ある請求項9記載の装置。 11、前記作動手段は推進ユニットへの推進剤の流れを
制御する空気弁と前記パワーステージにより制御されか
つ前記空気弁への気体流体の流れを制御する電磁弁とを
含む請求項9記載の装置。 12、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された圧力センサを更に含む請求項9記載の装置
。 13、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された圧力センサを更に含む請求項10記載の装
置。 14、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された圧力センサを更に含む請求項11記載の装
置。 15、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された温度センサを更に含む請求項9記載の装置
。 16、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された温度センサを更に含む請求項10記載の装
置。 17、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された温度センサを更に含む請求項11記載の装
置。 18、前記推進ユニットに関連しかつ前記論理ユニット
へ接続された温度センサを更に含む請求項12記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8712631 | 1987-09-11 | ||
FR8712631A FR2620421B1 (fr) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Procede et systeme de suivi de la consommation en combustible d'un vehicule spatial |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01109200A true JPH01109200A (ja) | 1989-04-26 |
JP2652214B2 JP2652214B2 (ja) | 1997-09-10 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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EP (1) | EP0307312B1 (ja) |
JP (1) | JP2652214B2 (ja) |
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FR (1) | FR2620421B1 (ja) |
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CN103017852B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-01-21 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 贮箱液体推进剂量测量方法 |
CN103344292B (zh) * | 2013-06-18 | 2016-03-23 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 火箭贮箱推进剂量实时动态测量方法 |
FR3014503B1 (fr) * | 2013-12-11 | 2016-01-01 | Snecma | Systeme de regulation de debit ameliore pour l'alimentation en fluide propulseur d'un propulseur electrique de vehicule spatial |
CN104154955B (zh) * | 2014-05-19 | 2016-05-11 | 北京理工大学 | 贮箱液体推进剂液面形貌与剂量动态测量方法和系统 |
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---|---|---|---|---|
US3866025A (en) * | 1972-03-17 | 1975-02-11 | Rca Corp | Spacecraft attitude control system |
US3977633A (en) * | 1973-11-16 | 1976-08-31 | Rca Corporation | Orientation system for a spin stabilized spacecraft |
US4550888A (en) * | 1977-10-11 | 1985-11-05 | Randle Douglass | Dual pressure solid propellant control system |
GB2051246B (en) * | 1979-04-25 | 1983-01-26 | British Aerospace | Propellant feed system |
US4635885A (en) * | 1984-05-25 | 1987-01-13 | General Dynamics Corporation/Convair Div. | Space maneuvering vehicle control thruster |
US4609169A (en) * | 1984-08-14 | 1986-09-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Propellant tank resupply system |
FR2585669B1 (fr) * | 1985-08-05 | 1987-11-27 | Barkats Gerard | Systeme propulsif bi-liquide d'un satellite artificiel et utilisation dudit systeme pour assurer l'ejection du satellite |
GB8609228D0 (en) * | 1986-04-16 | 1986-05-21 | Marconi Co Ltd | Thrusters |
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1987
- 1987-09-11 FR FR8712631A patent/FR2620421B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-08-30 CA CA000575996A patent/CA1286770C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-08 DE DE8888402260T patent/DE3861508D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-08 EP EP88402260A patent/EP0307312B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-09 JP JP63226305A patent/JP2652214B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-12 US US07/247,434 patent/US4979119A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
US4979119A (en) | 1990-12-18 |
FR2620421B1 (fr) | 1990-01-19 |
EP0307312A1 (fr) | 1989-03-15 |
FR2620421A1 (fr) | 1989-03-17 |
CA1286770C (en) | 1991-07-23 |
JP2652214B2 (ja) | 1997-09-10 |
EP0307312B1 (fr) | 1991-01-09 |
DE3861508D1 (de) | 1991-02-14 |
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