RU2501720C1 - Method of spaceship orienting and device to this end - Google Patents
Method of spaceship orienting and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501720C1 RU2501720C1 RU2012139089/11A RU2012139089A RU2501720C1 RU 2501720 C1 RU2501720 C1 RU 2501720C1 RU 2012139089/11 A RU2012139089/11 A RU 2012139089/11A RU 2012139089 A RU2012139089 A RU 2012139089A RU 2501720 C1 RU2501720 C1 RU 2501720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adder
- signal
- input
- spacecraft
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к управлению нестационарными объектами - космическими аппаратами.The invention relates to the field of rocketry, and in particular to the management of non-stationary objects - spacecraft.
Известен способ ориентации космического аппарата, заключающийся в измерении сигнала угла ориентации и сигнала угловой скорости, формировании сигнала задания и формировании сигнала управления космическим аппаратом.A known method of orienting a spacecraft is to measure the signal of the orientation angle and the signal of angular velocity, generating a task signal and generating a control signal for the spacecraft.
Известно устройство для реализации способа ориентации космического аппарата, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, первый усилитель, второй сумматор, двигатель-маховик, третий сумматор, космический аппарат, датчик угловой скорости и датчик угла, выход второго усилителя соединен со вторым входом второго сумматора [1].A device is known for implementing a method for orienting a spacecraft, comprising a first adder, a first amplifier, a second adder, a flywheel engine, a third adder, a spacecraft, an angular velocity sensor and an angle sensor, the output of the second amplifier is connected to the second input of the second adder [1] .
Известный способ ориентации космического аппарата и устройство для реализации способа имеют недостаток, который заключается в низкой точности ориентации и малой надежности функционирования из-за отказов датчика угла ориентации и датчика угловой скорости вращения космического аппарата.The known method of orienting a spacecraft and a device for implementing the method have the disadvantage of low accuracy of orientation and low reliability due to failures of the orientation angle sensor and the angular velocity sensor of the spacecraft.
С целью устранения указанных недостатков известных способа ориентации космического аппарата и устройства для его реализации предложенный способ отличается тем, что формируют сигнал оценки угла ориентации и сигнал оценки угловой скорости вращения космического аппарата, формируют сигнал оценки управления, определяют сигнал разности сигнала угла ориентации и сигнала оценки угла ориентации, определяют сигнал разности сигнала угловой скорости и сигнала оценки угловой скорости, определяют сигнал разности сигнала управления и сигнала оценки управления и определяют сигнал оценки момента инерции космического аппарата и сигнал оценки внешней помехи по формулам соответственноIn order to eliminate these disadvantages of the known method for orienting a spacecraft and a device for its implementation, the proposed method is characterized in that they generate a signal for estimating the orientation angle and a signal for estimating the angular velocity of rotation of the spacecraft, generating a signal for evaluating the control, and determining a difference signal of the signal of the orientation angle and the signal of angle estimation orientation, determine the difference signal of the angular velocity signal and the signal of estimation of the angular velocity, determine the difference signal of the control signal and the sc APIS control signal and determine the time the estimates of the spacecraft inertia and external interference signal estimation according to the formulas respectively
где
Сущность предложенных способа и устройства поясняется чертежом.The essence of the proposed method and device is illustrated in the drawing.
На чертеже приняты следующие обозначения:In the drawing, the following notation:
1 - четвертый сумматор;1 - fourth adder;
2 - третий усилитель;2 - the third amplifier;
3 - пятый сумматор;3 - fifth adder;
4 - модель двигателя-маховика;4 - model of a flywheel engine;
5 - шестой сумматор;5 - the sixth adder;
6 - пятый усилитель;6 - fifth amplifier;
7 - первый умножитель;7 - the first multiplier;
8 - первый интегратор;8 - the first integrator;
9 - второй интегратор;9 - second integrator;
10 - второй нормально разомкнутый переключатель;10 - second normally open switch;
11 - первый нормально разомкнутый переключатель;11 - the first normally open switch;
12 - блок задания постоянной величины;12 - block setting a constant value;
13 - девятый сумматор;13 - ninth adder;
14 - четвертый интегратор;14 - fourth integrator;
15 - второй умножитель;15 - the second multiplier;
16 - восьмой сумматор;16 - eighth adder;
17 - третий интегратор;17 - the third integrator;
18 - седьмой сумматор;18 - seventh adder;
19 - четвертый усилитель;19 - the fourth amplifier;
20 - десятый сумматор;20 - tenth adder;
21 - одиннадцатый сумматор;21 - eleventh adder;
22 - пятый нормально замкнутый переключатель;22 - fifth normally closed switch;
23 - первый сумматор;23 - the first adder;
24 - первый усилитель;24 - the first amplifier;
25 - второй сумматор;25 - second adder;
26 - двигатель-маховик;26 - flywheel engine;
27 - третий сумматор;27 - the third adder;
28 - космический аппарат;28 - spacecraft;
29 - датчик угловой скорости;29 - angular velocity sensor;
30 - второй усилитель;30 - the second amplifier;
31 - третий нормально замкнутый переключатель;31 - the third normally closed switch;
32 - четвертый нормально замкнутый переключатель;32 - the fourth normally closed switch;
33 - датчик угла ориентации;33 - orientation angle sensor;
34 - первый нормально замкнутый переключатель;34 - the first normally closed switch;
35 - основной контур ориентации (ОКО) космического аппарата;35 - the main orientation loop (OKO) of the spacecraft;
36 - математическая модель ОКО;36 is a mathematical model of OKO;
37 - второй нормально замкнутый переключатель;37 - the second normally closed switch;
38 - блок памяти.38 is a block of memory.
Функционирует устройство для реализации способа ориентации космического аппарата следующим образом. Сигнал задания φз(t) поступает одновременно на основной контур управления 35 и математическую модель ОКО 36 (см. чертеж).A device operates to implement the method of orienting a spacecraft as follows. The reference signal φ z (t) is supplied simultaneously to the
Как видно из чертежа, ОКО 35 составляют последовательно соединенные первый сумматор 23, первый усилитель 24, второй сумматор 25, двигатель-маховик 26, третий сумматор 27, космический аппарат 28, датчик угловой скорости 29, датчик угла 33, выход которого через четвертый нормально замкнутый переключатель 32 соединен с первым сумматором 23, образуя отрицательную обратную связь по углу ориентации φ(t), а с выхода датчика угловой скорости 29 угловая скорость
Математическая модель ОКО 36 состоит из аналогичных ОКО 35 элементов структурной схемы: последовательно соединенные четвертый сумматор 1, третий усилитель 2, пятый сумматор 3, шестой сумматор 5, модель двигателя-маховика 4 и модель космического аппарата, выполненная в виде последовательно соединенных первого умножителя 7, первого интегратора 8 и второго интегратора 9. В математической модели ОКО 36 также содержатся отрицательные обратные связи по оценке угловой скорости
Ввиду того, что на космический аппарат 28 действуют внешние помехи Mв(t) и F(t), а на математическую модель ОКО 36 космического аппарата 28 - на входе первого умножителя 7 - внешние помехи F(t) и Mв(t) отсутствуют, то оценки
Следовательно, управление U(t) в ОКО 35 на выходе второго сумматора 25 будет отличаться от управления Um(t) в модели ОКО 36 на выходе шестого сумматора 5. Будем имитировать действие внешней помехи Мв в ОКО 35 в виде оценки внешней помехи
С этой целью с помощью одиннадцатого сумматора 21 пятого нормально замкнутого переключателя 22 и четвертого интегратора 14 сформируем значение оценки
где Кgm - передаточная функция модели двигателя-маховика 4. При этом достаточно скорректировать значение Um(t) на выходе шестого сумматора 5. Кроме того, момент инерции J(t) космического аппарата в общем случае отличается от его оценки
который однозначно определяет структуру из соединенных (как указано на чертеже) седьмого сумматора 18, первого нормально замкнутого переключателя 34, третьего интегратора 17, восьмого сумматора 16, десятого сумматора 20, четвертого усилителя 19, второго умножителя 15, второго нормально замкнутого переключателя 37, блока памяти 38, блока задания постоянной величины 12 и девятого сумматора 13.which uniquely determines the structure of the connected (as indicated in the drawing)
Согласно предложенному способу ориентации сигнал задания является входным сигналом для основного контура ориентации 35 и математической модели ОКО 36. Сигнал управления U(t) формируется на выходе второго сумматора 25, а сигнал оценки управления Um(t) - на выходе шестого сумматора 5. На выходах датчика угловой скорости 29 и датчика угла ориентации 33 формируются соответственно угловая скорость
Сигнал приращения ΔJ(t) значения момента инерции J(t) космического аппарата 28 запоминается на выходе блока памяти 38 и является функцией рассогласования ε(t):The increment signal ΔJ (t) of the moment of inertia J (t) of the
Сигнал оценки внешнего момента (помехи)
При ε(t)=0 на вход третьего интегратора 17 поступает нулевой сигнал, значение Δφ(t) на выходе блока памяти 38 при этом будет постоянным, а на выходе девятого сумматора 13 - оценка момента инерции
Теперь можно использовать математическую модель ОКО 36 в качестве датчика угловой скорости 29 и датчика угла 33, если одновременно разомкнуть нормально замкнутые переключатели 22, 37, 34, 31 и 32 и замкнуть нормально разомкнутые переключатели 10 и 11.Now you can use the
При этом целесообразно использование математической модели ОКО 36 в качестве датчиков угловой скорости 29 и угла ориентации 33 до тех пор, пока ошибка ε(t) будет в пределах допустимых значений, что определяется, очевидно, изменениями внешней помехи Mв(t) и значениями момента инерции J(t) космического аппарата 28.In this case, it is advisable to use the
Использование в способе ориентации космического аппарата и устройства для его реализации канала оценки
Изобретательский уровень предложенного технического решения подтверждается отличительными частями формулы изобретения по пп.1 и 2.The inventive step of the proposed technical solution is confirmed by the distinctive parts of the claims according to
ЛитератураLiterature
1. Васильев В.Н. Системы ориентации космических аппаратов / В.Н.Васильев. - М.: ФГУП «НПП ВНИИЭМ», 2009. С.149-156 (прототип).1. Vasiliev V.N. Orientation systems for spacecraft / V.N. Vasiliev. - M.: FSUE NPP VNIIEM, 2009. S.149-156 (prototype).
Claims (2)
где
Where
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139089/11A RU2501720C1 (en) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Method of spaceship orienting and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139089/11A RU2501720C1 (en) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Method of spaceship orienting and device to this end |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2501720C1 true RU2501720C1 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49785120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012139089/11A RU2501720C1 (en) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Method of spaceship orienting and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501720C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6481671B1 (en) * | 2000-08-14 | 2002-11-19 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Spacecraft sunshield for use in performing solar torque balancing |
US6772978B2 (en) * | 2002-02-22 | 2004-08-10 | Honeywell International Inc. | Dynamic unbalance compensation system and method |
RU2354590C2 (en) * | 2006-09-06 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of controlling orientation of geostationary spacecraft equipped with beacon |
RU2011143133A (en) * | 2011-10-25 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Конверсия" | METHOD FOR COMPLETING Direction Finding Signals for an Object of Vision of Inertial and Radar Discriminators and a System for Implementing It |
-
2012
- 2012-09-13 RU RU2012139089/11A patent/RU2501720C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6481671B1 (en) * | 2000-08-14 | 2002-11-19 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Spacecraft sunshield for use in performing solar torque balancing |
US6772978B2 (en) * | 2002-02-22 | 2004-08-10 | Honeywell International Inc. | Dynamic unbalance compensation system and method |
RU2354590C2 (en) * | 2006-09-06 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of controlling orientation of geostationary spacecraft equipped with beacon |
RU2011143133A (en) * | 2011-10-25 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Конверсия" | METHOD FOR COMPLETING Direction Finding Signals for an Object of Vision of Inertial and Radar Discriminators and a System for Implementing It |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7331209B2 (en) | Transducer acceleration compensation with frequency domain amplitude and/or phase compensation | |
Linder et al. | Identification of systems with unknown inputs using indirect input measurements | |
JP4788627B2 (en) | Parameter estimation device for engine bench system | |
JP2009505062A5 (en) | ||
CN105043348A (en) | Accelerometer gyroscope horizontal angle measurement method based on Kalman filtering | |
WO2013173592A2 (en) | Transducer acceleration compensation using a delay to match phase characteristics | |
RU2501720C1 (en) | Method of spaceship orienting and device to this end | |
JP2015197403A (en) | target tracking device | |
RU2536010C1 (en) | Method of orientation of space vehicle and device for its implementation | |
RU2519288C1 (en) | Method of spaceship orienting and device to this end | |
Moser et al. | Recursive parameter estimation of exhaust gas oxygen sensors with input-dependent time delay and linear parameters | |
Flacco et al. | Robust estimation of variable stiffness in flexible joints | |
CN103544134B (en) | Transmission Function Estimation equipment and method | |
RU2514649C2 (en) | Method of spaceship orienting and device to this end | |
CN107228672B (en) | Star sensor and gyroscope data fusion method suitable for attitude maneuver working condition | |
RU2514650C2 (en) | Method of spaceship orienting and device to this end | |
RU2679598C1 (en) | Method of adaptive maintenance of radar objectives and device for its implementation | |
RU2564936C1 (en) | Method of spaceship bank orientation and device to this end | |
US10302515B2 (en) | Inferential sensing engine | |
JP5524277B2 (en) | Signal processing apparatus and signal processing method | |
RU2444038C1 (en) | Digital tracking system | |
JP5797135B2 (en) | Filter device and filtering method | |
KR101338082B1 (en) | Method and system for eliminating disturbance of robot | |
RU2495379C2 (en) | Method for determining failures of gyroscopic metre of vector of angular speed of space vehicle, and device for its implementation | |
Kun et al. | Aircraft health monitoring system using multiple-model adaptive estimation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200914 |