страница3/38
Дата29.01.2019
Размер2.76 Mb.

Для управления угловым движением небольших спутников обычно используется магнитная система ориентации


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   38

3. HokieSat [3] – разработка студентов из Virginia Tech. Имеет форму правильной шестиугольной призмы с большим диаметром (сечения) 0.5 м и высотой 0.3 м. Одна катушка в форме шестиугольника установлена на верхнем основании призмы. Количество витков намотки равняется 80, внутренний диаметр равен 0.145 м. На смежных сторонах перпендикулярно друг другу установлены еще 2 катушки по 133 витков каждая. Эти катушки имеют размеры 0.18*0.23 м2. При приложенном напряжении в 3.(мощность 0.75Вт) каждая катушка вырабатывает дипольный момент до 0.9. Общий вес катушек составляет 0.57 кг.

4. DTUsat [4,5] – первый спутник из серии CubeSat, разработан в Technical University of Denmark. В соответствии с концепцией CubeSat спутник имеет размеры 0.1*0.1*0.1 м3 и его масса не должна превышать 1 кг. Спутник был запущен в 2003 г. В качестве магнитной системы управления используются три катушки, расположенные на боковых сторонах каркаса. Диаметр каждой катушки равен 0.07 м. Количество витков в каждой катушке равно 475. Вес одной катушки равен 0.012 кг. Максимальный дипольный момент, создаваемый одной катушкой, равен 0.035.

5. CASSat [6] – также относится к спутникам CubeSat, спутник разработывается в Center of Excellence for Autonomous Systems в Сиднее. Диаметр и длина проволоки, использовавшейся для намотки катушек, 0.16 мм и 84 м соответственно. Количество витков - 261. Максимальный дипольный момент равен 0.0497.

6. Шведский наноспутник HUGIN [7] имеет расчетную массу около 5кг и общее энергопотребление 6 Вт. Для управления на спутнике используются три токовые катушки. Каждая катушка имеет 300 витков медного провода диаметром 0.3мм. Геометрические размеры катушек - 0.2*0.2 м2. Такая система производит момент порядка 2.4  при токе 0..

С целью проверки работоспособности всех систем спутника, а также для достижения максимальной эффективности их работы на орбите необходимо проведение серии наземных экспериментов. Для отработки алгоритмов управления спутником с магнитной системой ориентации можно использовать стенд [8], содержащий имитатор геомагнитного поля. В лабораторных условиях создается магнитное поле, в которое помещается макет спутника, подвешенный вблизи центра масс. Для тестирования алгоритмов управления спутников предлагается система управления с помощью токовых катушек. Прежде чем помещать катушки на макет спутника, рассчитать параметры по массе и энергопотреблению и откалибровать, что необходимо для нормальной работы стенда. Первая задача, которая стоит перед нами, это выбор типа катушки. Катушки могут быть плоские или вытянутые в зависимости от соотношения между диаметром и длиной, с сердечником или без него. Выбрав тип катушки, можно рассчитывать остальные параметры, такие как количество витков, диаметр проволоки обмотки и так далее.



В работе предлагается общий теоретический материал по расчету токовых катушек, также приведены примеры расчетов реальных катушек, используемых на макете спутника. Основной целью работы является расчет параметров катушек - количество витков, потребляемая мощность, масса катушки, а также оптимизация данных величин под конкретно поставленные ограничения по массе и энергопотреблению.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   38

Коьрта
Контакты

    Главная страница


Для управления угловым движением небольших спутников обычно используется магнитная система ориентации