Научно-образовательная платформа для тестирования алгоритмов и режимов ориентации СМКА

Авторы
Николаев А.О.(1), Семенович С.Н.(1), Стецко И.П.(1)
Организации
(1) Белорусский государственный университет
Сессия
Космическое приборостроение и эксперимент
Форма представления
Устный
Текст тезисов
Наноспутник BSUSat-2 стандарта CubeSat 3U был разработан как орбитальная часть научно-образовательной лаборатории. В данной работе рассматривается реализация системы ориентации(СО) с точки зрения соответствия образовательным целям и возможности проведения экспериментов на орбите.
СО спутника включает в себя исполнительные органы и датчики обратной связи. Алгоритмы управления ориентацией определяют разницу между желаемым и текущим направлениями спутника и задают требуемый управляющий момент. Для выполнения образовательной части миссии СО спроектирована с возможностью выбора и конфигурирования с Земли любого из имеющихся на борту алгоритмов управления.
В случае задачи наведения на один ориентир достаточно использовать в качестве входных параметров алгоритма управления ориентации только вектор направления на заданный ориентир в связанной системе координат и угловую скорость вращения наноспутника. Определив величину отклонения ориентира от желаемого направления можно задать управляющий механический момент с помощью PD-регулятора.
В данной работе проведена проверка предложенных алгоритмов ориентации на инженерной модели наноспутника. Исполнительными органами служат три электромагнитные катушки с взаимно перпендикулярными создаваемыми магнитными моментами. В качестве ориентиров использовались имитатор Солнца и внешнее магнитное поле. Тестирование проводилось в одноосном приближении на струнном подвесе.
В результате проведенных экспериментов было выявлено наличие остаточного магнитного момента наноспутника. Устранение влияния остаточного магнитного момента было обеспечено за счёт расширения PD-регулятора до PID-регулятора и размагничивания элементов наноспутника в переменном магнитном поле.