RU2685948C1 - Способ пространственной ориентации микроспутника - Google Patents
Способ пространственной ориентации микроспутника Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685948C1 RU2685948C1 RU2018111692A RU2018111692A RU2685948C1 RU 2685948 C1 RU2685948 C1 RU 2685948C1 RU 2018111692 A RU2018111692 A RU 2018111692A RU 2018111692 A RU2018111692 A RU 2018111692A RU 2685948 C1 RU2685948 C1 RU 2685948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- levers
- microsatellite
- weights
- inertia
- moment
- Prior art date
Links
- 108091092878 Microsatellite Proteins 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Images
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
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
- B64G1/28—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using inertia or gyro effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к управлению ориентацией в пространстве, преимущественно микроспутника (МС). С этой целью по трем осям МС устанавливают отклоняемые на некоторые углы рычаги с перемещаемыми вдоль них грузиками. Для поворота МС в заданном направлении поворачивают рычаги в противоположном направлении, переместив грузики на концы рычагов для создания их максимального момента инерции. Затем производят обратный поворот рычагов в их исходное положение, перемещая грузики к основанию рычагов для создания их минимального момента инерции. В результате получают остаточный разворот МС в заданном направлении. Число таких циклов можно повторять относительно разных осей МС, добиваясь нужного разворота МС в пространстве. Технический результат направлен на упрощение системы ориентации МС и улучшение её массогабаритных характеристик. 2 ил.
Description
Изобретение относится к управлению ориентацией космического аппарата.
Известен способ поддержания трехосной ориентации космического аппарата с силовыми гироскопами и целевой нагрузкой [1]. Недостатком является необходимость периодически разгружать гироскопические устройства при раскрутки их до максимальных оборотов, что приводит к затратам бортовых запасов реактивного топлива.
Цель изобретения - создание системы пространственной ориентации микроспутника.
Техническим результатом является разработка системы управления пространственной ориентацией микроспутника на орбите за счет использования подвижных рычагов с изменяемыми моментами инерции.
Указанный технический результат достигается тем, что по трем осям микроспутника устанавливаются отклоняемые рычаги с продольно перемещаемыми грузиками, причем при размещении грузиков на концах рычагов их момент инерции максимален, и отклонение рычагов в этом случае приводит к большему развороту микроспутника в противоположную сторону, чем при размещении грузиков у основания рычагов. В последнем случае - при минимальном моменте инерции рычагов – их обратное отклонение в исходное (относительно микроспутника) положение приводит к меньшему обратному развороту микроспутника. Таким образом, можно постепенно повернуть микроспутник в любом направлении без раскрутки гироскопов и необходимости их последующей разгрузки, как в традиционных системах ориентации [1].
На фиг. 1 изображена структурная схема для реализации способа пространственной ориентации микроспутника.
Микроспутник 1 по трем осям имеет наклонные рычаги с изменяемым моментом инерции за счет перемещения грузиков 2 по оси Z, грузиков 3 по оси Y и грузиков 4 по оси X.
На фиг. 2 представлен алгоритм вращения микроспутника вокруг одной из трех осей. На фиг. 2, а приведено исходное положение микроспутника, рычагов и грузиков. На фиг. 2, б грузики перемещаются на максимальное расстояние от микроспутника, увеличивая момент инерции рычагов. После этого рычаги совершают наклон в одном направлении, придавая вращательное движение микроспутнику в противоположном направлении. Чем больше момент инерции рычагов по сравнению с моментом инерции микроспутника, тем на больший угол будет повернут микроспутник. На фиг. 2, в отображено завершение маневра вращения. На фиг. 2, г изображено, как грузики смещаются к основанию рычагов для уменьшения момента инерции. После этого рычаги совершают поворот в исходное вертикальное (относительно микроспутника) положение. При этом микроспутник совершит вращение в противоположную сторону, но поворот будет совершен на меньший угол, так как момент инерции рычагов значительно уменьшился. На фиг. 2, д изображено новое исходное положение микроспутника, в котором он сориентирован в пространстве в новой позиции. Этот алгоритм может быть многократно повторен для достижения нужной ориентации микроспутника в выбранной плоскости. Аналогично микроспутник может быть повернут по двум остальным направлениям.
Способ пространственной ориентации микроспутника позволяет уменьшить весогабаритные параметры системы ориентации по сравнению с гироскопической системой, при сохранении достаточной точности и энергоэффективности, преимущественно малых и медленных разворотов спутника.
Литература
1. Способ поддержания трехосной ориентации космического аппарат с силовыми гироскопами и целевой нагрузкой. Патент RU 2356802 C2, (45) Опубл. 27.05.2009.
Claims (2)
-
- Способ пространственной ориентации микроспутника, включающий установку на спутнике отклоняемых рычагов с продольно перемещаемыми грузиками, поворот рычагов при их отклонении от исходного вертикального положения и изменение моментов инерции рычагов за счет перемещения грузиков, отличающийся тем, что указанные отклоняемые рычаги устанавливают на спутнике по трем осям, для поворота спутника в заданном направлении осуществляют поворот рычагов в противоположном направлении, переместив грузики на концы рычагов для создания максимального момента инерции рычагов, а затем производят обратный поворот рычагов в исходное вертикальное положение, переместив грузики к основанию рычагов для создания минимального момента инерции рычагов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111692A RU2685948C1 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Способ пространственной ориентации микроспутника |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111692A RU2685948C1 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Способ пространственной ориентации микроспутника |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685948C1 true RU2685948C1 (ru) | 2019-04-23 |
Family
ID=66314869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018111692A RU2685948C1 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Способ пространственной ориентации микроспутника |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685948C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4728061A (en) * | 1985-03-20 | 1988-03-01 | Space Industries, Inc. | Spacecraft operable in two alternative flight modes |
EP0716365A2 (en) * | 1994-12-06 | 1996-06-12 | Space Systems / Loral, Inc. | Satellite gravity gradient compensation using on-orbit solar array reorientation |
RU2412873C1 (ru) * | 2009-11-02 | 2011-02-27 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Способ ориентации целевой аппаратуры космических аппаратов и устройство, его реализующее |
EA023850B1 (ru) * | 2011-06-30 | 2016-07-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Способ переориентации и управления тягой вращающегося космического аппарата с солнечным парусом |
-
2018
- 2018-04-02 RU RU2018111692A patent/RU2685948C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4728061A (en) * | 1985-03-20 | 1988-03-01 | Space Industries, Inc. | Spacecraft operable in two alternative flight modes |
EP0716365A2 (en) * | 1994-12-06 | 1996-06-12 | Space Systems / Loral, Inc. | Satellite gravity gradient compensation using on-orbit solar array reorientation |
RU2412873C1 (ru) * | 2009-11-02 | 2011-02-27 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Способ ориентации целевой аппаратуры космических аппаратов и устройство, его реализующее |
EA023850B1 (ru) * | 2011-06-30 | 2016-07-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Способ переориентации и управления тягой вращающегося космического аппарата с солнечным парусом |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.А.Сарычев. Вопросы ориентации искусственных спутников - в сб.: Итоги науки и техники. Исследование космического пространства. Том 11, М. (ВИНИТИ) 1978, с.148-149, 170-171, 194-197. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5090260A (en) | Gyrostat propulsion system | |
US11221633B2 (en) | Gyroscopic attitude control system | |
ES2694691T3 (es) | Control de posición para aplicaciones ágiles de satélite | |
US6154691A (en) | Orienting a satellite with controlled momentum gyros | |
CN104249816A (zh) | 非合作目标绕飞悬停的姿轨协同控制方法 | |
EP3882736A1 (en) | Method for controlling handheld gimbal, and handheld gimbal | |
CN109823572B (zh) | 敏捷卫星姿态往复快速摆动的执行机构配置及控制方法 | |
RU2685948C1 (ru) | Способ пространственной ориентации микроспутника | |
CN105955281A (zh) | 一种应用于机载红外辅助导航的Risley棱镜系统控制方法 | |
US8783622B2 (en) | Methods and apparatus for a grappling device | |
CN108438256A (zh) | 一种基于永磁动量交换球的对地凝视卫星姿态控制方法 | |
RU2414392C1 (ru) | Способ ориентации осей космического аппарата в солнечно-орбитальную систему координат | |
CN108045599A (zh) | 利用轴向磁场对空间非合作目标进行消旋及章动控制方法 | |
JP2004538439A (ja) | 運動量位置制御装置 | |
CN113568442A (zh) | 一种对星控制系统及方法 | |
US20170321664A1 (en) | Method and apparatus for a gimbal propulsion system | |
EP3521178A1 (en) | Satellite, and satellite propulsion method | |
Ohashi et al. | Motion planning in attitude maneuver using non-holonomic turns for a transformable spacecraft | |
RU2428361C1 (ru) | Способ ориентации в пространстве осей связанной системы координат космического аппарата | |
RU2309876C1 (ru) | Способ управления движением космического аппарата и система управления | |
RU2480387C2 (ru) | Способ переориентации и управления тягой вращающегося космического аппарата с солнечным парусом | |
RU167129U1 (ru) | Комбинированный сфероробот | |
JP2016030486A (ja) | ソーラセイル及びそれを用いたソーラセイル宇宙機 | |
JP2022021272A (ja) | 姿勢制御装置及び姿勢制御方法 | |
RU2562904C1 (ru) | Способ управления ориентацией космического аппарата с неподвижными панелями солнечных батарей при выполнении экспериментов |