WO2018108905A1 - Method and device for position control of a spacecraft - Google Patents

Method and device for position control of a spacecraft Download PDF

Info

Publication number
WO2018108905A1
WO2018108905A1 PCT/EP2017/082419 EP2017082419W WO2018108905A1 WO 2018108905 A1 WO2018108905 A1 WO 2018108905A1 EP 2017082419 W EP2017082419 W EP 2017082419W WO 2018108905 A1 WO2018108905 A1 WO 2018108905A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spacecraft
electromagnetic radiation
radiation
position control
generated
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/082419
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefanos Fasoulas
Georg Herdrich
Tobias Schateikis
Original Assignee
Universität Stuttgart
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universität Stuttgart filed Critical Universität Stuttgart
Publication of WO2018108905A1 publication Critical patent/WO2018108905A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/26Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H3/00Use of photons to produce a reactive propulsive thrust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/244Spacecraft control systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for position control of a spacecraft, in which by at least one directed beam of electromagnetic radiation sufficient for the position control power is exerted on the spacecraft, which leads to a change of position and / or
  • Spacecraft may be, for example, artificial satellites, spacecraft, spaceships, spacecraft, spacecaps or space stations.
  • Satellites or probes both in the commercial and scientific sectors increasingly have complex requirements for highly accurate stabili ⁇ sierende orientation of the spacecraft and the instruments in space on board.
  • the fast control-specific responsiveness of the position control system used on correction commands is decisive.
  • Fuel-optimized generation of control thrusts should often be as free of contamination as possible Technology can be used to influence other systems of the spacecraft
  • reaction or twisting wheels build up a stabilizing or compensating angular momentum through the adaptive rotational motion of a flywheel.
  • they have a maximum value of their inducible
  • Radiation of a terrestrial or on another satellite radiation source are irradiated as needed to the location and / or trajectory of the
  • the object of the present invention is a method for attitude control of a spacecraft and a corresponding device for
  • attitude control on a spacecraft which allow a high-precision attitude control of the spacecraft and need no fuel.
  • the object is achieved with the method and the device arranged on the spacecraft according to the
  • attitude control of a spacecraft is by emission of at least one directional beam of electromagnetic radiation with sufficient for a position control
  • the magnitude of the force corresponds to 3.3 x 10 -9 Newton per watt of radiated electromagnetic power
  • a torque is generated, which essentially consists of the recoil impulse of the emitted electromagnetic waves via a lever arm
  • the lever arm corresponds to the distance of the radiation location from a main axis of the spacecraft
  • the attitude control in the proposed method preferably takes place by controlling the radiation direction and / or the radiation power of the at least one beam of electromagnetic radiation from the spacecraft.
  • the direction of the torque and thus the orientation change of the spacecraft can be determined by the choice of the radiation direction.
  • the radiated power can be used to influence the size of the respectively exerted torque.
  • LEDs can be used, which can be generated with LEDs, in particular IR, VIS or UV radiation.
  • LEDs in particular IR, VIS or UV radiation.
  • a range of electromagnetic radiation is used for the LEDs are available with which the radiation with the lowest possible losses and / or as quickly as possible from stored electrical
  • LEDs instead of LEDs, other light sources, preferably ⁇ with comparably low energy consumption, are used.
  • the radiation can be generated with only one or with several LEDs.
  • the radiation of several LEDs can be bundled into a single beam. It is also possible to generate a plurality of beams which are radiated, for example, in different spatial directions.
  • the at least one beam of electromagnetic radiation is before the
  • the radiation can be by using one or a plurality of movable beam deflecting elements in almost any direction or via correspondingly fixed set deflection in fixed predetermined
  • Beam deflecting elements can be switched.
  • the spatial direction of the radiation is chosen in each case so that the desired change in position of the spacecraft is achieved by the radiation.
  • the electromagnetic radiation is generated via a plurality of LEDs.
  • the control of Abradrahlica can then be done for example by switching on and off one or more of these LEDs. This makes it possible to generate extremely small thrusts or torques that could not previously be achieved with conventional technology. This allows the attitude control of spacecraft with extremely high alignment accuracy.
  • Electromagnetic radiation can be obtained, for example, primarily with the aid of photovoltaic cells. In order to compensate for any phases of insufficient solar radiation, may additionally
  • Rechargeable secondary batteries are used.
  • Supercapacitors can also be used for short-term power peaks.
  • Photovoltaic and secondary batteries or supercapacitors but currently non-exclusive possible ⁇ speeds preferred is for primary production and intermediate storage of electrical power.
  • trained device that is installed on the spacecraft, correspondingly has one or more LEDs for generating electromagnetic radiation sufficient for the position control, a
  • Device preferably has a control for the radiation of the beam of the electromagnetic
  • Carrying, storage and its implementation are omitted for torque generation. This results in a lower mass of the spacecraft, a lower complexity and a longer service life of the attitude control system. This also increases the mission lifetime of the spacecraft.
  • the method and apparatus allow a shorter reaction time ⁇ for correction requests to ground afflicted fuel systems, the inherent latency, by promoting, Expansion in an engine and
  • ESA's planned LISA mission to detect gravitational waves which involves a fine alignment of laser beams from three satellites over a distance of several
  • FIG. 1 shows an example of a spacecraft having a position control device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an example of a spacecraft with a position control device according to the present invention.
  • the spacecraft 1 has in this example on its outside photovoltaic modules 2 as a primary energy source via which the power supply of the electric Components of this spacecraft takes place.
  • Caching of the energy generated by the photovoltaic modules 2 is a primary energy storage 3, for example in the form of Li-ion batteries on the spacecraft 1 is arranged.
  • an additional energy store 4 is provided in this example, which is formed from supercapacitors.
  • a thrust or torque generating unit 5 is arranged on an outer side of the spacecraft ⁇ body 1, which is shown enlarged again in the right part of the figure. This push or
  • Torque generating unit 5 has a distance R from the main axis 6 of the spacecraft 1.
  • the thrust ⁇ or torque generating unit 5 is part of the apparatus of the invention and is used for emitting a beam of electromagnetic radiation from the 7
  • the thrust generating unit 5 enables the
  • Radiation direction of the spacecraft 1 learns due to the distance R of the thrust or torque ⁇ generating unit 5 of the main axis 6 of the
  • Spacecraft 1 a torque by which the position of the spacecraft is changed.
  • About a control of the radiation direction and the radiation power can thus in dependence on appropriate
  • FIG. 2 shows an example of the generation of the beam 7 of electromagnetic radiation in one
  • Radiation source an LED array 8 used.
  • Such an LED array has a high efficiency.
  • the electrical energy required for generating radiation can, for example, directly from solar cells or
  • Photovoltaic modules via batteries or even at very high power requirements for generating high torques from supercapacitors (supercaps) are retrieved, as these are also indicated by way of example in Figure 1.
  • Beam is then radiated in this example via a controllable reflector 11 from the spacecraft.
  • This controllable reflector 11 which can be controlled, for example, mechanically and / or optically, enables radiation in almost any desired

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and to a device for position control of a spacecraft (1). In the method, a force is exerted on the spacecraft (1) by emitting at least one directed beam (7) of electromagnetic radiation having sufficient power for position control, leading to a change in the position and/or orientation of the spacecraft (1) in space. The electromagnetic radiation is generated by one or more light-emitting diodes (8) arranged on the spacecraft (1), and effects a change in the position and/or orientation of the spacecraft (1) by emitting said beam (7) from the spacecraft (1). Precise position control of the spacecraft (1) can be achieved by controlling the emission direction and emission power. The method and the device enable fuel-free position control with maximum precision.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Lageregelung eines Method and device for position control of a
Raumflugkörpers Spacecraft
Technisches Anwendungsgebiet Technical application
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lageregelung eines Raumflugkörpers, bei dem durch wenigstens einen gerichteten Strahl elektromagnetischer Strahlung einer für die Lageregelung ausreichenden Leistung eine Kraft auf den Raumflugkörper ausgeübt wird, die zu einer Änderung der Position und/oder  The present invention relates to a method for position control of a spacecraft, in which by at least one directed beam of electromagnetic radiation sufficient for the position control power is exerted on the spacecraft, which leads to a change of position and / or
Orientierung des Raumflugkörpers im Raum führt. Die Erfindung betrifft auch eine auf dem Raumflugkörper angeordnete Vorrichtung zur Lageregelung. Raumflugkörper können beispielsweis künstliche Satelliten, Raumsonden, Raumschiffe, Raumfahrzeuge, Raumkapseln oder Raumstationen sein. Orientation of the spacecraft in space leads. The invention also relates to a device arranged on the spacecraft for attitude control. Spacecraft may be, for example, artificial satellites, spacecraft, spaceships, spacecraft, spacecaps or space stations.
Verschiedene für den Einsatz im Weltraum geplante Missionen von Raumflugkörpern, beispielsweise von Various spacecraft missions planned for space use, such as
Satelliten oder Sonden, sowohl im kommerziellen als auch im wissenschaftlichen Sektor stellen zunehmend komplexe Anforderungen an die hochgenaue stabili¬ sierende Ausrichtung des Raumflugkörpers bzw. der an Bord befindlichen Instrumente im Raum. Dabei ist neben einer feinen Drehmomentauflösung und Pulsfähigkeit auch die schnelle regelungsspezifische Reaktionsfähigkeit des eingesetzten Lageregelungssystems auf Korrektur¬ befehle entscheidend. Neben einer energie- und Satellites or probes, both in the commercial and scientific sectors increasingly have complex requirements for highly accurate stabili ¬ sierende orientation of the spacecraft and the instruments in space on board. In addition to a fine torque resolution and pulse capability, the fast control-specific responsiveness of the position control system used on correction commands is decisive. In addition to an energy and
treibstoffoptimalen Generierung von Steuerschüben soll oftmals auf eine möglichst kontaminationsfreie Technologie zurückgegriffen werden, um eine Beeinflussung anderer Systeme des Raumflugkörpers zu Fuel-optimized generation of control thrusts should often be as free of contamination as possible Technology can be used to influence other systems of the spacecraft
vermeiden . avoid.
Stand der Technik State of the art
Bei bekannten Techniken für die aktive Lageregelung und Stabilisierung werden für die Erzeugung eines Drehmoments des Raumflugkörpers Steuertriebwerke verwendet, die Treibstoff benötigen. Die zur  Known active attitude control and stabilization techniques use control thrusters that require fuel to generate a spacecraft torque. The to
Drehmomenterzeugung benötigte Kraft wird dabei  Torque generating force is required
beispielsweise durch Oxidation der Treibstoffedukte und anschließende Expansion der Verbrennungsgase for example, by oxidation of the Treibstoffedukte and subsequent expansion of the combustion gases
vermittelt. Ebenso kann mittels hoher elektrischer Felder ein ionisiertes Fluid (Gas, Flüssigkeit) beschleunigt und ausgestoßen werden. In jedem Falle ergibt sich bei diesen Techniken die lageregulierende Drehmomenterzeugung aus dem Rückstoßprinzip von taught. Likewise, by means of high electric fields, an ionized fluid (gas, liquid) can be accelerated and expelled. In any case, results in these techniques, the position-regulating torque generation from the recoil principle of
beschleunigtem, massebehaftetem Treibstoff. accelerated, mass-laden fuel.
Eine andere bekannte Möglichkeit zur Lageregelung und Stabilisierung von Satelliten basiert auf Another known possibility for attitude control and stabilization of satellites is based on
verschiedenen Varianten von Reaktions- bzw. Drallrädern. Diese bauen durch die adaptive Rotations- bewegung einer Schwungmasse einen stabilisierenden oder ausgleichenden Drehimpuls auf. Sie besitzen jedoch einen maximalen Wert des von ihnen induzierbaren different variants of reaction or twisting wheels. These build up a stabilizing or compensating angular momentum through the adaptive rotational motion of a flywheel. However, they have a maximum value of their inducible
Drehimpulses und müssen deshalb mit Hilfe von Angular momentum and must therefore with the help of
Schubdüsen oder anderen Drehimpulserzeugern, Thrusters or other angular momentum generators,
beispielsweise durch Magnettorquer, von Zeit zu Zeit entsättigt werden. Viele der bisher im Einsatz befindlichen For example, by magnetic gate, be desaturated from time to time. Many of those in use so far
Technologien zur aktiven Lageregelung von Raumflugkörpern nutzen Treibstoff (= Masse) zur Drehmoment¬ erzeugung. Dieser Treibstoff muss ab Missionsbeginn mitgeführt werden und steht zudem über die avisierte Missionsdauer nur in begrenztem Maße zur Verfügung. Diese Kriterien beeinflussen folglich die Startmasse sowie die missionsbezogene Lebensdauer des Raumflug¬ körpers. Ein wesentlicher Nachteil dieser Technologien liegt daher in der Notwendigkeit zur Mitführung und Speicherung des begrenzt verfügbaren Treibstoffs zur Drehmomenterzeugung . Technologies for active attitude control of spacecraft use fuel (= mass) for torque ¬ generation. This fuel must be carried along from the beginning of the mission and is also available only to a limited extent over the planned mission duration. Consequently, these criteria influence the take-off mass and mission-related service life of the spacecraft ¬ body. A major disadvantage of these technologies is therefore the need to carry and store the limited amount of fuel available to generate torque.
Auch bei der zunächst treibstofflosen Lageregelung mittels Reaktionsrädern kann in vielen Fällen auf eine Kombination mit Schubdüsen als Impulsgeber nicht verzichtet werden, da die Schwungmassen bei Erreichen eines maximalen Rotationsmoments entsättigt werden müssen. Daraus ergibt sich zudem eine größere Even with the initially fuel-free position control by means of reaction wheels can not be dispensed with in many cases on a combination with thrusters as a pulse because the masses must be desaturated when reaching a maximum rotational moment. This also results in a larger one
Systemkomplexität. Ferner stellen die rotierendenSystem complexity. Furthermore, make the rotating
Massen hohe Anforderungen an die mechanische Struktur des Raumflugkörpers, da mechanische Belastungen wie Schwingungen und Vibrationen abgefangen werden müssen, um beispielsweise einen negativen Einfluss auf Massive high demands on the mechanical structure of the spacecraft, as mechanical loads such as vibrations and vibration must be intercepted, for example, a negative impact on
vorhandene Sensorik für wissenschaftliche Experimente zu minimieren. minimize existing sensors for scientific experiments.
Ein weiterer Nachteil dieser gängigen Konzepte besteht darin, dass die Drehmomentauflösung und die Reaktionszeiten des Lageregelungssystems, beispiels¬ weise durch das Anlaufverhalten bei Reaktionsrädern, begrenzende Faktoren mit Hinblick auf die geforderte Genauigkeit darstellen. Zukünftig geplante Missionen für weltraumbasierte wissenschaftliche Experimente stellen Anforderungen für das Drehmoment im (Sub- ) Mikro-Newtonmeter-Bereich, die mit bestehender Another disadvantage of these common concepts is that the torque resolution and the reaction times of the position control system, for example ¬ represent by the startup behavior of reaction wheels, limiting factors with regard to the required accuracy. Future planned missions for space-based scientific experiments place demands for the torque in the (sub-) micro-newtonmeters area, which with existing
Technologie nicht oder nur mit sehr großem zusätzlichen Aufwand erfüllt werden können. Technology can not be met or only with great extra effort.
Aus der DE 19848737 C2 ist ein Verfahren zur Lage- und Bahnregelung von Satelliten mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung bekannt. Bei diesem Verfahren sind am Satelliten Reflexionsflächen ausgebildet, die mit einem gerichteten Strahl elektromagnetischer From DE 19848737 C2 a method for position and orbit control of satellites using electromagnetic radiation is known. In this method, reflecting surfaces are formed on the satellite which are electromagnetic with a directed beam
Strahlung einer erdgebundenen oder auf einem anderen Satelliten befindlichen Strahlungsquelle bei Bedarf bestrahlt werden, um die Lage und/oder Bahn des Radiation of a terrestrial or on another satellite radiation source are irradiated as needed to the location and / or trajectory of the
Satelliten durch den Impulsübertrag bei der Reflexion zu beeinflussen. Eine derartige Technik erfordert jedoch entweder eine Sichtverbindung zwischen Erde und Satellit oder einen weiteren Raumflugkörper und wird bei erdgebundener Strahlungsquelle zudem von wechseln- den Verlusten durch atmosphärische Einflüsse gestört. To influence satellites by the momentum transfer during reflection. However, such a technique requires either a visual connection between earth and satellite or another spacecraft and is also disturbed by alternating losses due to atmospheric influences in the case of an earthbound radiation source.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Lageregelung eines Raumflugkörpers sowie eine entsprechende Vorrichtung zur The object of the present invention is a method for attitude control of a spacecraft and a corresponding device for
Lageregelung auf einem Raumflugkörper bereitzustellen, die eine hochpräzise Lageregelung des Raumflugkörpers ermöglichen und keinen Treibstoff benötigen. Provide attitude control on a spacecraft, which allow a high-precision attitude control of the spacecraft and need no fuel.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren und der auf dem Raumflugkörper angeordneten Vorrichtung gemäß den  The object is achieved with the method and the device arranged on the spacecraft according to the
Patentansprüchen 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen. Claims 1 and 8 solved. advantageous Embodiments of the method and the device are the subject of the dependent claims or can be found in the following description and the embodiment.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Lageregelung eines Raumflugkörpers wird durch Emission wenigstens eines gerichteten Strahls elektromagnetischer Strahlung mit einer für eine Lageregelung ausreichenden In the proposed method for attitude control of a spacecraft is by emission of at least one directional beam of electromagnetic radiation with sufficient for a position control
Strahlungsleistung eine Kraft auf den Raumflugkörper ausgeübt, die zu einer Änderung der Position und/oder Orientierung des Raumflugkörpers im Raum führt. Die elektromagnetische Strahlung wird dabei mit einer oder mehreren auf dem Raumflugkörper angeordneten Leucht- dioden (LEDs) erzeugt. Die Änderung der Position oder Orientierung des Raumflugkörpers erfolgt dann bei Radiation power exerted a force on the spacecraft, which leads to a change in the position and / or orientation of the spacecraft in space. The electromagnetic radiation is thereby generated with one or more light emitting diodes (LEDs) arranged on the spacecraft. The change of position or orientation of the spacecraft then takes place at
Bedarf durch Abstrahlung des wenigstens einen Strahls elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper. Über die Richtung der Abstrahlung des Strahls wird die Demand by radiation of the at least one beam of electromagnetic radiation from the spacecraft. About the direction of the radiation of the beam is the
Richtung der auf den Raumflugkörper wirkenden Kraft festgelegt. Die Größe der Kraft entspricht dabei nach physikalischen Grundprinzipien 3,3 x 10"9 Newton je Watt abgestrahlter elektromagnetischer Leistung. Für die Änderung der Orientierung des Raumflugkörpers wird ein Drehmoment erzeugt, das sich im Wesentlichen aus dem über einen Hebelarm wirkenden Rückstoßimpuls der ausgesandten elektromagnetischen Wellen ergibt. Der Hebelarm entspricht dabei dem Abstand des Abstrahlungs- ortes von einer Hauptachse des Raumflugkörpers. Bei einer Strahlungsleistung von 1 kW mit einem Hebelarm von einem Meter ergibt sich ein Drehmoment von 3,3 μΝιτι. Die Lageregelung erfolgt bei dem vorgeschlagenen Verfahren vorzugsweise durch Steuerung der Abstrah- lungsrichtung und/oder der AbStrahlungsleistung des wenigstens einen Strahls elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper. Über die Wahl der Abstrahlungs- richtung kann die Richtung des Drehmomentes und damit die Orientierungsänderung des Raumflugkörpers bestimmt werden. Über die AbStrahlungsleistung kann die Größe des jeweils ausgeübten Drehmoments beeinflusst werden. Direction of the force acting on the spacecraft fixed force. According to basic physical principles, the magnitude of the force corresponds to 3.3 x 10 -9 Newton per watt of radiated electromagnetic power For the change in the orientation of the spacecraft, a torque is generated, which essentially consists of the recoil impulse of the emitted electromagnetic waves via a lever arm In this case, the lever arm corresponds to the distance of the radiation location from a main axis of the spacecraft With a radiation power of 1 kW with a lever arm of one meter, a torque of 3.3 μΝιτι results. The attitude control in the proposed method preferably takes place by controlling the radiation direction and / or the radiation power of the at least one beam of electromagnetic radiation from the spacecraft. The direction of the torque and thus the orientation change of the spacecraft can be determined by the choice of the radiation direction. The radiated power can be used to influence the size of the respectively exerted torque.
Für das vorgeschlagene Verfahren kann grundsätzlich jede Art an elektromagnetischer Strahlung In principle, any type of electromagnetic radiation can be used for the proposed method
eingesetzt werden, die sich mit LEDs erzeugen lässt, insbesondere IR-, VIS- oder UV-Strahlung. Bevorzugt wird ein Bereich der elektromagnetischen Strahlung genutzt, für den LEDs verfügbar sind, mit denen die Strahlung mit möglichst geringen Verlusten und/oder möglichst schnell aus gespeicherter elektrischer can be used, which can be generated with LEDs, in particular IR, VIS or UV radiation. Preferably, a range of electromagnetic radiation is used for the LEDs are available with which the radiation with the lowest possible losses and / or as quickly as possible from stored electrical
Energie erzeugt werden kann. Prinzipiell können Energy can be generated. In principle, you can
anstelle von LEDs auch andere Lichtquellen, vorzugs¬ weise mit vergleichbar geringem Energieverbrauch, zum Einsatz kommen. Instead of LEDs, other light sources, preferably ¬ with comparably low energy consumption, are used.
Die Strahlung kann mit nur einer oder auch mit mehreren LEDs erzeugt werden. Die Strahlung mehrerer LEDs kann dabei zu einem einzigen Strahl gebündelt werden. Es können auch mehrere Strahlen erzeugt werden, die beispielsweise in unterschiedliche Raumrichtungen abgestrahlt werden. Vorzugsweise wird der wenigstens eine Strahl elektromagnetischer Strahlung vor der The radiation can be generated with only one or with several LEDs. The radiation of several LEDs can be bundled into a single beam. It is also possible to generate a plurality of beams which are radiated, for example, in different spatial directions. Preferably, the at least one beam of electromagnetic radiation is before the
Abstrahlung durch ein oder mehrere Strahlablenk- und/oder Strahlführungselemente auf dem Raumflugkörper geführt. Die Abstrahlung kann durch Nutzung einer oder mehrerer beweglicher Strahlablenkelemente in nahezu beliebige Richtung oder auch über entsprechend fest eingestellte Ablenkelemente in fest vorgegebene Radiation guided by one or more Strahlablenk- and / or beam guiding elements on the spacecraft. The radiation can be by using one or a plurality of movable beam deflecting elements in almost any direction or via correspondingly fixed set deflection in fixed predetermined
Richtungen erfolgen, wobei dann beispielsweise der Strahl über Strahlweichen zwischen den jeweiligen Directions take place, in which case, for example, the beam via beam switches between the respective
Strahlablenkelementen umgeschaltet werden kann. Beam deflecting elements can be switched.
Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen möglich, um den auf dem Raumflugkörper erzeugten Strahl elektromagnetischer Strahlung in unterschiedliche Of course, other embodiments are possible to the generated on the spacecraft beam of electromagnetic radiation in different
Raumrichtungen abzustrahlen. Die Raumrichtung für die Abstrahlung wird dabei jeweils so gewählt, dass die gewünschte Lageänderung des Raumflugkörpers durch die Abstrahlung erzielt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die elektromagnetische Strahlung über mehrere LEDs erzeugt. Die Steuerung der AbStrahlungsleistung kann dann beispielsweise durch Zu- und Abschalten einer oder mehrerer dieser LEDs erfolgen. Damit können äußerst kleine, bislang mit herkömmlicher Technologie nicht erzielbare Schübe bzw. Drehmomente erzeugt werden. Dies ermöglicht die Lageregelung von Raumflugkörpern mit extrem hoher Ausrichtungsgenauigkeit. Die elektrische Energie zur Erzeugung der To radiate spatial directions. The spatial direction of the radiation is chosen in each case so that the desired change in position of the spacecraft is achieved by the radiation. In a preferred embodiment, the electromagnetic radiation is generated via a plurality of LEDs. The control of Abradrahlleistung can then be done for example by switching on and off one or more of these LEDs. This makes it possible to generate extremely small thrusts or torques that could not previously be achieved with conventional technology. This allows the attitude control of spacecraft with extremely high alignment accuracy. The electrical energy for generating the
elektromagnetischen Strahlung kann beispielsweise primär mit Hilfe von photovoltaischen Zellen gewonnen werden. Um eventuelle Phasen unzureichender solarer Einstrahlung auszugleichen, können zusätzlich Electromagnetic radiation can be obtained, for example, primarily with the aid of photovoltaic cells. In order to compensate for any phases of insufficient solar radiation, may additionally
wiederaufladbare Sekundärbatterien eingesetzt werden. Für kurzfristig benötigte Leistungsspitzen können auch Superkondensatoren zum Einsatz kommen. Photovoltaik und Sekundärbatterien bzw. Superkondensatoren stellen derzeit bevorzugte aber nicht ausschließliche Möglich¬ keiten für die Primärerzeugung und Zwischenspeicherung elektrischer Leistung dar. So sind beispielsweise auch Radioisotopengeneratoren, Reaktoren, Brennstoffzellen o.a. für die Primärerzeugung und herkömmliche Kondensa¬ toren, regenerative Brennstoffzellen oder auch Drallräder, insbesondere zwei gegenläufige Drallräder, für die ggf. notwendige Zwischenspeicherung denkbar. Rechargeable secondary batteries are used. Supercapacitors can also be used for short-term power peaks. Photovoltaic and secondary batteries or supercapacitors but currently non-exclusive possible ¬ speeds preferred is for primary production and intermediate storage of electrical power. Thus, for example, radioisotope generators, reactors, fuel cells above for primary production and conventional Kondensa ¬ motors, regenerative fuel cells or momentum wheels, in particular two opposite spin wheels for which, if necessary . necessary temporary storage conceivable.
Natürlich sind auch beliebige Kombinationen der oben genannten Komponenten möglich. Of course, any combination of the above components are possible.
Die für die Durchführung des Verfahrens The for the implementation of the procedure
ausgebildete Vorrichtung, die auf dem Raumflugkörper installiert ist, weist entsprechend eine oder mehrere LEDs zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung einer für die Lageregelung ausreichenden Leistung, eine trained device that is installed on the spacecraft, correspondingly has one or more LEDs for generating electromagnetic radiation sufficient for the position control, a
Anordnung zur Formung und/oder Führung eines Strahls der elektromagnetischen Strahlung sowie eine Abstrahleinrichtung auf, über die eine Abstrahlung des Strahls elektromagnetischer Strahlung von dem Raumflugkörper in unterschiedlichen Richtungen möglich ist. Die Arrangement for forming and / or guiding a beam of the electromagnetic radiation and an emitting device, via which a radiation of the beam of electromagnetic radiation from the spacecraft in different directions is possible. The
Vorrichtung weist vorzugsweise eine Steuerung für die Abstrahlung des Strahls der elektromagnetischen Device preferably has a control for the radiation of the beam of the electromagnetic
Strahlung zur Lageregelung auf, insbesondere eine Radiation for attitude control, in particular a
Steuerung, mit der die Abstrahlungsrichtung und/oder die AbStrahlungsleistung des Strahls elektro¬ magnetischer Strahlung entsprechend der gewünschten Lageregelung des Raumflugkörpers gesteuert werden kann. Das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörigeControl with which the emission direction and / or the Abstrahlleistung of the beam electro ¬ magnetic radiation according to the desired position control of the spacecraft can be controlled. The proposed method and the associated
Vorrichtung nutzen eine treibstofflose Lageregelung, da die Drehmomenterzeugung durch Aussendung von elektromagnetischen Wellen erfolgt. Da diese Art der Drehmomenterzeugung nicht auf die Umsetzung von massebehaftetem Treibstoff angewiesen ist, kann auf Device use a fuel-free position control, since the torque is generated by emission of electromagnetic waves. Because this kind of Torque generation is not dependent on the implementation of bulk fuel, can on
entsprechende Subsystemkomponenten für dessen corresponding subsystem components for its
Mitführung, Speicherung sowie dessen Umsetzung zur Drehmomentgenerierung verzichtet werden. Hieraus ergeben sich eine geringere Masse des Raumflugkörpers, eine geringere Komplexität und eine höhere Einsatzdauer des Lageregelungssystems. Damit wird auch die Missions¬ lebensdauer des Raumflugkörpers erhöht. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen eine kürzere Reaktions¬ zeit auf Korrekturanfragen gegenüber massebehafteten TreibstoffSystemen, deren inhärente Latenz, die durch die Förderung, Expansion in einem Triebwerk und Carrying, storage and its implementation are omitted for torque generation. This results in a lower mass of the spacecraft, a lower complexity and a longer service life of the attitude control system. This also increases the mission lifetime of the spacecraft. The method and apparatus allow a shorter reaction time ¬ for correction requests to ground afflicted fuel systems, the inherent latency, by promoting, Expansion in an engine and
gegebenenfalls durch chemische Reaktionen verursacht ist, bei dem vorliegenden Verfahren nicht auftritt. Durch die Nutzung elektromagnetischer Strahlung als Impulsgeber können sehr kurze und äußerst präzise possibly caused by chemical reactions, does not occur in the present process. By using electromagnetic radiation as a pulse generator can be very short and extremely precise
Minimalimpulse generiert werden, die den Leistungs¬ spezifikationen bisheriger Lageregelungstechnologien wie Reaktionsrädern oder Kaltgas-Triebwerken weit überlegen sind. Die damit erreichbare Steuerungs¬ präzision macht sehr anspruchsvolle Raumfahrtmissionen möglich. Ein weiterer Vorteil ist die deutlich Minimal pulses are generated, which are far superior to the performance ¬ specifications of previous position control technologies such as reaction wheels or cold gas engines. The achievable control ¬ precision makes it very challenging space missions possible. Another advantage is the clear
reduzierte Systemkomplexität aufgrund des Wegfalls des Treibstofffördersystems . Dadurch werden signifikant geringere Kosten für das Lageregelungssystem und eine erhöhte Zuverlässigkeit der Lageregelung erreicht. reduced system complexity due to the elimination of the fuel delivery system. As a result, significantly lower costs for the position control system and increased reliability of the position control are achieved.
Schließlich wird dadurch auch eine potentielle Finally, this also becomes a potential
Kontamination des Raumflugkörpers durch rückströmende Treibstoffkomponenten ausgeschlossen. Anwendungsbereiche des vorgeschlagenen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung sind alle Raumflugkörper, welche eine sehr präzise Lageregelung Contamination of the spacecraft due to backflowing fuel components excluded. Areas of application of the proposed method and the associated device are all spacecraft, which is a very precise attitude control
benötigen. Ein Beispiel ist die geplante LISA-Mission der ESA zur Detektion von Gravitationswellen, die eine entsprechende Feinstausrichtung von Laserstrahlen von drei Satelliten über eine Entfernung von mehreren need. One example is the ESA's planned LISA mission to detect gravitational waves, which involves a fine alignment of laser beams from three satellites over a distance of several
Millionen Kilometern erfordert. Million kilometers required.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen: ein Beispiel für einen Raumflugkörper, der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lageregelung aufweist; und ein Beispiel für die Erzeugung und  The proposed method and the associated device will be explained in more detail using an exemplary embodiment in conjunction with the drawings. 1 shows an example of a spacecraft having a position control device according to the invention; and an example of the generation and
Abstrahlung des Strahls elektro¬ magnetischer Strahlung von einem Radiation of the beam of electro ¬ magnetic radiation from a
Raumflugkörper .  Spacecraft.
Wege zur Ausführung der Erfindung Ways to carry out the invention
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel für einen Raumflugkörper mit einer Vorrichtung zur Lageregelung gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Raumflugkörper 1 weist in diesem Beispiel an seiner Außenseite Photovoltaikmodule 2 als Primärenergiequelle auf, über die die Energieversorgung der elektrischen Komponenten dieses Raumflugkörpers erfolgt. Zur Figure 1 shows a schematic representation of an example of a spacecraft with a position control device according to the present invention. The spacecraft 1 has in this example on its outside photovoltaic modules 2 as a primary energy source via which the power supply of the electric Components of this spacecraft takes place. to
Zwischenspeicherung der mit den Photovoltaikmodulen 2 erzeugten Energie ist ein Primärenergiespeicher 3, beispielsweise in Form von Li-Ionen-Batterien auf dem Raumflugkörper 1 angeordnet. Für hohen Leistungsbedarf ist in diesem Beispiel noch ein zusätzlicher Energiespeicher 4 vorgesehen, der aus Superkondensatoren gebildet ist. Weiterhin ist an einer Außenseite des Raumflug¬ körpers 1 eine Schub- bzw. Drehmomenterzeugungseinheit 5 angeordnet, die im rechten Teil der Figur nochmals vergrößert dargestellt ist. Diese Schub- bzw. Caching of the energy generated by the photovoltaic modules 2 is a primary energy storage 3, for example in the form of Li-ion batteries on the spacecraft 1 is arranged. For high power requirements, an additional energy store 4 is provided in this example, which is formed from supercapacitors. Furthermore, a thrust or torque generating unit 5 is arranged on an outer side of the spacecraft ¬ body 1, which is shown enlarged again in the right part of the figure. This push or
Drehmomenterzeugungseinheit 5 weist einen Abstand R von der Hauptachse 6 des Raumflugkörpers 1 auf. Die Schub¬ bzw. Drehmomenterzeugungseinheit 5 ist Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dient der Abstrahlung eines Strahls 7 elektromagnetischer Strahlung vom Torque generating unit 5 has a distance R from the main axis 6 of the spacecraft 1. The thrust ¬ or torque generating unit 5 is part of the apparatus of the invention and is used for emitting a beam of electromagnetic radiation from the 7
Raumflugkörper. Im vorliegenden Beispiel ermöglicht die Schub- bzw. Drehmomenterzeugungseinheit 5 die Spacecraft. In the present example, the thrust generating unit 5 enables the
Abstrahlung des Strahls 7 elektromagnetischer Strahlung in fünf Raumrichtungen, die sich jeweils um einen  Radiation of the beam 7 electromagnetic radiation in five spatial directions, each about a
Winkel von 90° oder 180° unterscheiden. Je nach Distinguish angles of 90 ° or 180 °. Depending on
Abstrahlungsrichtung erfährt der Raumflugkörper 1 aufgrund des Abstandes R der Schub- bzw. Drehmoment¬ erzeugungseinheit 5 von der Hauptachse 6 des Radiation direction of the spacecraft 1 learns due to the distance R of the thrust or torque ¬ generating unit 5 of the main axis 6 of the
Raumflugkörpers 1 ein Drehmoment, durch das die Lage des Raumflugkörpers geändert wird. Über eine Steuerung der Abstrahlungsrichtung sowie der Abstrahlungsleistung kann damit in Abhängigkeit von entsprechenden Spacecraft 1, a torque by which the position of the spacecraft is changed. About a control of the radiation direction and the radiation power can thus in dependence on appropriate
Steuerungsparametern eine genaue Lageregelung des Raumflugkörpers 1 erfolgen. Figur 2 zeigt ein Beispiel für die Erzeugung des Strahls 7 elektromagnetischer Strahlung in einer Control parameters take place an exact position control of the spacecraft 1. FIG. 2 shows an example of the generation of the beam 7 of electromagnetic radiation in one
Vorrichtung, wie sie in dem Raumflugkörper 1 der Figur 1 einsetzbar ist. In diesem Beispiel wird als Device, as it can be used in the spacecraft 1 of Figure 1. This example is called
Strahlungsquelle ein LED-Array 8 eingesetzt. Ein derartiges LED-Array hat einen hohen Wirkungsgrad. Die zur Strahlungserzeugung benötigte elektrische Energie kann beispielsweise direkt aus Solarzellen bzw. Radiation source an LED array 8 used. Such an LED array has a high efficiency. The electrical energy required for generating radiation can, for example, directly from solar cells or
Photovoltaikmodulen, über Batterien oder auch bei sehr hohem Leistungsbedarf zur Erzeugung hoher Drehmomente aus Superkondensatoren (Supercaps) abgerufen werden, wie diese auch beispielhaft in Figur 1 angedeutet sind. Über einzelne Glasfasern 9 und eine Kolimatoreinheit 10 erfolgt in diesem Beispiel eine Bündelung der Strahlung der einzelnen LEDs zu einem optischen Strahl 7. DerPhotovoltaic modules, via batteries or even at very high power requirements for generating high torques from supercapacitors (supercaps) are retrieved, as these are also indicated by way of example in Figure 1. About individual glass fibers 9 and a Kolimatoreinheit 10 takes place in this example, a bundling of the radiation of the individual LEDs to form an optical beam 7. The
Strahl wird dann in diesem Beispiel über einen steuerbaren Reflektor 11 vom Raumflugkörper abgestrahlt. Beam is then radiated in this example via a controllable reflector 11 from the spacecraft.
Dieser steuerbare Reflektor 11, der beispielsweise mechanisch und/oder optronisch gesteuert werden kann, ermöglicht eine Abstrahlung in nahezu beliebiger This controllable reflector 11, which can be controlled, for example, mechanically and / or optically, enables radiation in almost any desired
Richtung. Über die Anzahl der aktivierten LEDs des LED- Arrays 8 kann auf einfache Weise eine Modulation des erzeugten Schubs oder Drehmoments über mehrere  Direction. On the number of activated LEDs of the LED array 8 can easily a modulation of the generated thrust or torque over several
Größenordnungen erfolgen. Magnitudes take place.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
Raumflugkörper Spacecraft
Photovoltaikmodule  photovoltaic modules
Primärenergiespeieher  Primärenergiespeieher
zusätzlicher Energiespeicher additional energy storage
Schub- bzw. Drehmomenterzeugungseinheit Thrust or torque generating unit
Hauptachse des Raumflugkörpers Main axis of the spacecraft
Strahl  beam
LED-Array  LED array
Glasfasern  glass fibers
Kollimatoreinheit  collimator
Steuerbarer Reflektor  Controllable reflector

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Lageregelung eines Raumflugkörpers (1), bei dem durch wenigstens einen gerichteten Strahl (7) elektromagnetischer Strahlung einer für die Lageregelung ausreichenden Leistung eine Kraft auf den Raumflugkörper (1) ausgeübt wird, die zu einer Änderung einer Position und/oder A method for position control of a spacecraft (1), in which by at least one directional beam (7) electromagnetic radiation sufficient for the position control power is exerted on the spacecraft (1), which leads to a change of position and / or
Orientierung des Raumflugkörpers (1) im Raum führt,  Orientation of the spacecraft (1) leads in space,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren auf dem Raumflugkörper (1)  that the electromagnetic radiation with one or more on the spacecraft (1)
angeordneten Leuchtdioden (8) erzeugt wird und die Änderung der Position und/oder Orientierung des Raumflugkörpers (1) durch Abstrahlung des  arranged light emitting diodes (8) is generated and the change of position and / or orientation of the spacecraft (1) by radiation of the
wenigstens einen Strahls (7) elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper (1) bewirkt wird.  at least one beam (7) of electromagnetic radiation from the spacecraft (1) is effected.
Verfahren nach Anspruch 1, Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass eine Abstrahlungsrichtung des wenigstens einen Strahls (7) elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper (1) und/oder eine Abstrahlungs- leistung des wenigstens einen Strahls (7) elektro¬ magnetischer Strahlung vom Raumflugkörper (1) zur Durchführung der Lageregelung gesteuert wird. that an emission direction of the at least one beam (7) of electromagnetic radiation from the spacecraft (1) and / or a Abstrahlungs- performance of the at least one beam (7) electromagnetic ¬ radiation from the spacecraft (1) is controlled to carry out the position control.
3. Verfahren nach Anspruch 2, 3. The method according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die elektromagnetische Strahlung mit mehreren auf dem Raumflugkörper (1) angeordneten that the electromagnetic radiation with several arranged on the spacecraft (1)
Leuchtdioden erzeugt wird und die Steuerung der AbStrahlungsleistung durch Zu- und Abschalten einer oder mehrerer dieser Leuchtdioden erfolgt. Light-emitting diodes is generated and the control of Abradrahlleistung done by switching on and off one or more of these light-emitting diodes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, Method according to one of claims 1 to 3, characterized
dass der Strahl (7) elektromagnetischer Strahlung vor der Abstrahlung durch ein oder mehrere that the beam (7) of electromagnetic radiation before the emission by one or more
Strahlablenk- und/oder Strahlführungselemente (9, 10) auf dem Raumflugkörper (1) geführt wird. Beam deflecting and / or beam guiding elements (9, 10) on the spacecraft (1) is guided.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, Method according to one of claims 1 to 4, characterized
dass für die Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung erforderliche elektrische Energie durch photovoltaische Zellen (2) am Raumflugkörper (1) erzeugt wird. that required for the generation of electromagnetic radiation electrical energy is generated by photovoltaic cells (2) on the spacecraft (1).
Verfahren nach Anspruch 5, Method according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die für die Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung erforderliche elektrische Energie in wiederaufladbaren Batterien (3) und/oder that the electrical energy required for generating the electromagnetic radiation in rechargeable batteries (3) and / or
Superkondensatoren (4) zwischengespeichert wird. Supercapacitors (4) is cached.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, Method according to one of claims 1 to 6, characterized
dass die elektromagnetische Strahlung mit einem oder mehreren Leuchtdioden-Arrays (8) erzeugt wird . Vorrichtung zur Lageregelung eines Raumflugkörpers (1), die auf dem Raumflugkörper (1) angeordnet ist und wenigstens in that the electromagnetic radiation is generated with one or more light-emitting diode arrays (8). Device for position control of a spacecraft (1), which is arranged on the spacecraft (1) and at least
- eine oder mehrere Leuchtdioden oder Leucht- dioden-Arrays (8) zur Erzeugung elektromag¬ netischer Strahlung einer für die Lageregelung ausreichenden Leistung, - one or more light emitting diodes or light emitting diode array (8) for generating electromag netic radiation ¬ sufficient for the position control performance,
- eine Anordnung (9, 10) zur Formung und/oder Führung eines Strahls (7) der elektromagnetischen Strahlung, und  an arrangement (9, 10) for shaping and / or guiding a beam (7) of the electromagnetic radiation, and
- eine Abstrahleinrichtung (5, 11) zur Abstrahlung des Strahls (7) elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper (1) in unterschiedliche Abstrah- lungsrichtungen aufweist.  - An emission device (5, 11) for the radiation of the beam (7) electromagnetic radiation from the spacecraft (1) in different directions of discharge has.
Vorrichtung nach Anspruch 8, Device according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass sie eine Steuerung aufweist, mit der die Abstrahlungsrichtung des Strahls (7) elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper (1) und/oder eine AbStrahlungsleistung des Strahls (7) elektromagnetischer Strahlung vom Raumflugkörper (1) für die Lageregelung gesteuert werden kann. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,  in that it has a control with which the radiation direction of the beam (7) of electromagnetic radiation from the spacecraft (1) and / or a radiation power of the beam (7) of electromagnetic radiation from the spacecraft (1) for the attitude control can be controlled. 10. Apparatus according to claim 8 or 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass photovoltaische Zellen (2) am Raumflugkörper (1) angeordnet sind, mit denen für die Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung erforderliche elektrische Energie erzeugt wird.  in that photovoltaic cells (2) are arranged on the spacecraft (1) with which electrical energy required for generating the electromagnetic radiation is generated.
Vorrichtung nach Anspruch 10, Device according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Raumflugkörper (1) wiederaufladbare Batterien (3) und/oder Superkondensatoren (4) angeordnet sind, in denen die für die Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung erforderliche elektrische Energie zwischengespeichert wird. characterized, in that rechargeable batteries (3) and / or supercapacitors (4) are arranged on the spacecraft (1) in which the electrical energy required for generating the electromagnetic radiation is intermediately stored.
PCT/EP2017/082419 2016-12-13 2017-12-12 Method and device for position control of a spacecraft WO2018108905A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016224816.2 2016-12-13
DE102016224816.2A DE102016224816B4 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Method and device for attitude control of a spacecraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018108905A1 true WO2018108905A1 (en) 2018-06-21

Family

ID=60937695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/082419 WO2018108905A1 (en) 2016-12-13 2017-12-12 Method and device for position control of a spacecraft

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016224816B4 (en)
WO (1) WO2018108905A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020118186A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 David Hawkins Generation of electromagnetic solitons for propulsion by a rotating anisotropic homopolar magnetic field

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3204889A (en) * 1962-08-10 1965-09-07 Robert J Schwinghamer Space vehicle electrical system
US3696286A (en) * 1970-08-06 1972-10-03 North American Rockwell System for detecting and utilizing the maximum available power from solar cells
FR2795457A1 (en) * 2000-09-06 2000-12-29 Robert Signore Propulsive device has warm black body emitting radiating flow, with focussing mirror fitted to convert radiating flow into parallel flow to provide propulsion.
DE19848737C2 (en) 1998-10-22 2003-03-06 Astrium Gmbh Position and orbit control of satellites

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2229865B (en) * 1988-11-01 1993-05-05 Roger John Shawyer Electrical propulsion unit for spacecraft
US7118075B2 (en) * 2003-06-13 2006-10-10 Schubert Peter J System and method for attitude control and station keeping
US7413147B2 (en) * 2005-08-23 2008-08-19 Young Kun Bae System and method for propellantless photon tether formation flight

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3204889A (en) * 1962-08-10 1965-09-07 Robert J Schwinghamer Space vehicle electrical system
US3696286A (en) * 1970-08-06 1972-10-03 North American Rockwell System for detecting and utilizing the maximum available power from solar cells
DE19848737C2 (en) 1998-10-22 2003-03-06 Astrium Gmbh Position and orbit control of satellites
FR2795457A1 (en) * 2000-09-06 2000-12-29 Robert Signore Propulsive device has warm black body emitting radiating flow, with focussing mirror fitted to convert radiating flow into parallel flow to provide propulsion.

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IWAMI K ET AL: "Nanonewton thrust measurement of photon pressure propulsion using semiconductor laser", NANOPHOTONICS AND MACROPHOTONICS FOR SPACE ENVIRONMENTS V, SPIE, 1000 20TH ST. BELLINGHAM WA 98225-6705 USA, vol. 8164, no. 1, 9 September 2011 (2011-09-09), pages 1 - 8, XP060021452, DOI: 10.1117/12.893427 *
YOUNG K. BAE: "Photonic Laser Propulsion: Proof-of-Concept Demonstration", JOURNAL OF SPACECRAFT AND ROCKETS., vol. 45, no. 1, 1 January 2008 (2008-01-01), US, pages 153 - 155, XP055464822, ISSN: 0022-4650, DOI: 10.2514/1.32284 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016224816A1 (en) 2018-06-14
DE102016224816B4 (en) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2929615B1 (en) Wireless remote energy supply for unmanned aerial vehicles
EP3007350B1 (en) Missile with magnetohydrodynamic (mhd) generation of electric energy
DE69309624T2 (en) Process for immobilizing fuel
EP2156905A1 (en) Treatment device for workpieces
EP3034412A1 (en) Regulating mechanism for adjusting at least one engine of a spacecraft
Rysanek et al. Microvacuum arc thruster design for a cubesat class satellite
WO2018108905A1 (en) Method and device for position control of a spacecraft
DE212019000352U1 (en) Pusher
DE2538665A1 (en) PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR LETTERING BOMBS
DE102010024214A1 (en) Method and device for generating high-energy microwave pulses
DE102010001347A1 (en) Device for the transmission of energy and / or for the transport of an ion and particle beam device with such a device
EP4223638A1 (en) Wingless aircraft
US5813217A (en) Ion beam thrust method
DE202018004845U1 (en) Device for firing high-speed projectiles by means of coupled pneumatic and electromagnetic linear accelerators
DE19848737C2 (en) Position and orbit control of satellites
DE102020006892A1 (en) Horn antenna and its reconstruction
EP0635698A1 (en) Method and device for extending the communication time of space vehicles
DE102020007890B4 (en) Propulsion device for a spacecraft
DE3728011C2 (en)
AT518732B1 (en) Surfaces stepper motor
DE10114085C1 (en) Rotary space vehicle operating method has rotation of space vehicle slowed upon alignment with required heavenly body
DE10033969A1 (en) Nuclear fusion controlling unit comprises reactor, accelerators, ion bundle injectors, magnetic field spools, vacuum system, boiler with heat carrying agent, plasma injectors and anodes
Retsky Can Coulomb repulsion for charged particle beams be overcome?
GB2619887A (en) Vehicle and method for propelling vehicle
DE102019115463A1 (en) Rotating deorbiting motor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17825780

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17825780

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1