Captura de Dinámicas y Control de una Red Flexible para la Eliminación de Desechos Espaciales
Autores: Ru, Man; Zhan, Ying; Cheng, Bin; Zhang, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Captura de Dinámicas y Control de una Red Flexible para la Eliminación de Desechos Espaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Escombros espaciales
Naves espaciales
Red flexible
Dinámica de captura
Esquema de control
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los desechos espaciales amenazan gravemente la seguridad de las naves espaciales en órbita terrestre baja. Arrastrar los desechos espaciales a la atmósfera para que se quemen es una forma efectiva de eliminarlos. En este artículo, los autores se centran en capturar desechos irregulares y en rotación a través de una red flexible. Se establecen las dinámicas de captura de la red, incluyendo las dinámicas constitutivas de la red flexible y las dinámicas de contacto no lineales con los desechos, para simular los movimientos de la red flexible. Las dinámicas de los desechos, que comprenden dinámicas translacionales y rotacionales, se construyen para simular sus movimientos a lo largo de todo el proceso. Además, se aplica un esquema de control activo para diseñar los controladores de la red flexible. El método presentado se puede utilizar para simular el proceso de captura y post-captura de desechos irregulares y en rotación. Además, en comparación con el mecanismo de captura de desechos espaciales anterior, la red flexible presentada puede abrirse o cerrarse repetidamente; por lo tanto, la red flexible propuesta tiene más potencial para capturar muchas piezas de desechos en una sola misión. Las simulaciones numéricas muestran que la red flexible tiene una excelente capacidad de captura con el esquema de control presentado. La red flexible puede capturar los desechos que rotan con una velocidad angular de 6.28 rad/s. Además, los desechos pueden ser completamente envueltos y arrastrados a lo largo de la trayectoria esperada. Los resultados de los indicadores críticos muestran que el envolvimiento de los desechos es estable; por lo tanto, este método es factible para futuras misiones.
Descripción
Los desechos espaciales amenazan gravemente la seguridad de las naves espaciales en órbita terrestre baja. Arrastrar los desechos espaciales a la atmósfera para que se quemen es una forma efectiva de eliminarlos. En este artículo, los autores se centran en capturar desechos irregulares y en rotación a través de una red flexible. Se establecen las dinámicas de captura de la red, incluyendo las dinámicas constitutivas de la red flexible y las dinámicas de contacto no lineales con los desechos, para simular los movimientos de la red flexible. Las dinámicas de los desechos, que comprenden dinámicas translacionales y rotacionales, se construyen para simular sus movimientos a lo largo de todo el proceso. Además, se aplica un esquema de control activo para diseñar los controladores de la red flexible. El método presentado se puede utilizar para simular el proceso de captura y post-captura de desechos irregulares y en rotación. Además, en comparación con el mecanismo de captura de desechos espaciales anterior, la red flexible presentada puede abrirse o cerrarse repetidamente; por lo tanto, la red flexible propuesta tiene más potencial para capturar muchas piezas de desechos en una sola misión. Las simulaciones numéricas muestran que la red flexible tiene una excelente capacidad de captura con el esquema de control presentado. La red flexible puede capturar los desechos que rotan con una velocidad angular de 6.28 rad/s. Además, los desechos pueden ser completamente envueltos y arrastrados a lo largo de la trayectoria esperada. Los resultados de los indicadores críticos muestran que el envolvimiento de los desechos es estable; por lo tanto, este método es factible para futuras misiones.