Gestión Magnética Integrada del Momento Angular Almacenado en Sistemas de Control de Actitud Autónomos
Autores: Colagrossi, Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Gestión Magnética Integrada del Momento Angular Almacenado en Sistemas de Control de Actitud Autónomos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Operaciones de naves espaciales autónomas
Autonomía a bordo
Gestión del momento angular
Misiones espaciales
Soporte en tierra
Sistema de control de actitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las operaciones de naves espaciales autónomas están en la vanguardia de los intereses de investigación modernos, porque permiten misiones espaciales que no serían viables solo con control desde tierra. La posibilidad de aprovechar la autonomía a bordo para gestionar la plataforma y el mantenimiento nominal es, por lo tanto, beneficiosa para realizar misiones espaciales complejas, que podrían depender del apoyo terrestre solo en las fases críticas de la misión. Una operación rutinaria que la mayoría de las naves espaciales debe realizar es la gestión del momento angular almacenado para mantener los actuadores de intercambio de momento completamente utilizables. La ejecución de esta actividad puede ser programada, ordenada desde tierra o activada automáticamente cuando se alcanzan ciertos umbrales. Sin embargo, la gestión autónoma del momento angular puede interferir con otras operaciones primarias de la nave espacial si se ejecuta con un modo de sistema dedicado y separado. Este documento presenta la gestión magnética del momento angular almacenado, integrada con el sistema principal de control de actitud. El diseño e implementación del sistema están destinados a naves espaciales autónomas, y puede operar sin un apoyo terrestre significativo. El documento describe la arquitectura del sistema y las leyes de control de actitud integradas con la gestión magnética del momento angular. Específicamente, se destaca la capacidad del sistema autónomo para mantener el momento angular interno lejos de la saturación y lejos de los niveles de cruce por cero. Se presentan y discuten los resultados de rendimiento de un sistema de control de actitud de ejemplo con cuatro ruedas de reacción y tres torqueros magnéticos, con los resultados de simulación a nivel de modelo en bucle (MIL).
Descripción
Las operaciones de naves espaciales autónomas están en la vanguardia de los intereses de investigación modernos, porque permiten misiones espaciales que no serían viables solo con control desde tierra. La posibilidad de aprovechar la autonomía a bordo para gestionar la plataforma y el mantenimiento nominal es, por lo tanto, beneficiosa para realizar misiones espaciales complejas, que podrían depender del apoyo terrestre solo en las fases críticas de la misión. Una operación rutinaria que la mayoría de las naves espaciales debe realizar es la gestión del momento angular almacenado para mantener los actuadores de intercambio de momento completamente utilizables. La ejecución de esta actividad puede ser programada, ordenada desde tierra o activada automáticamente cuando se alcanzan ciertos umbrales. Sin embargo, la gestión autónoma del momento angular puede interferir con otras operaciones primarias de la nave espacial si se ejecuta con un modo de sistema dedicado y separado. Este documento presenta la gestión magnética del momento angular almacenado, integrada con el sistema principal de control de actitud. El diseño e implementación del sistema están destinados a naves espaciales autónomas, y puede operar sin un apoyo terrestre significativo. El documento describe la arquitectura del sistema y las leyes de control de actitud integradas con la gestión magnética del momento angular. Específicamente, se destaca la capacidad del sistema autónomo para mantener el momento angular interno lejos de la saturación y lejos de los niveles de cruce por cero. Se presentan y discuten los resultados de rendimiento de un sistema de control de actitud de ejemplo con cuatro ruedas de reacción y tres torqueros magnéticos, con los resultados de simulación a nivel de modelo en bucle (MIL).