Control de Acoplamiento Electromagnético Sin Sensor para Micro y Nanosatélites Basado en el Método de Inyección de Alta Frecuencia
Autores: Ruan, Guangzheng; Wu, Lijian; Wang, Yaobing; Wang, Bo; Han, Runqi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Acoplamiento Electromagnético Sin Sensor para Micro y Nanosatélites Basado en el Método de Inyección de Alta Frecuencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Método de acoplamiento electromagnético sin sensor
Micro y nanosatélites
Método de inyección de alta frecuencia
Estimación de distancia
Controlador de acoplamiento electromagnético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un método de acoplamiento electromagnético sin sensor adecuado para microsatélites y nanosatélites. Basado en el modelo de circuito del dispositivo de acoplamiento electromagnético, se ha desarrollado un algoritmo para calcular la distancia entre dos satélites sobre la base del método de inyección de alta frecuencia (HFI). En la implementación específica, primero, se inyecta un voltaje de alta frecuencia (HF) en uno de los dos electroimanes; segundo, se miden las corrientes HF inducidas por ambos electroimanes y se calculan sus respectivas raíces cuadradas medias (RMS); tercero, se sustituyen las dos RMS en una fórmula específica para obtener una variable que contiene información de distancia; finalmente, se utiliza la variable para calcular la estimación de distancia utilizando el método de interpolación de tabla de búsqueda. Este documento presenta un controlador de acoplamiento electromagnético en bucle cerrado que incluye un bucle de distancia externo y un bucle de velocidad interno y adopta la estimación de distancia como retroalimentación. El método de acoplamiento electromagnético sin sensor propuesto se verifica mediante la prueba de respuesta de seguimiento de estimación de distancia y la prueba de acoplamiento en tierra. Los resultados indican que se puede lograr un acoplamiento de bajo impacto bajo la condición inicial de que los dos satélites tienen un cierto grado de desalineación. El método propuesto puede adoptarse como una solución de acoplamiento electromagnético primaria o redundante para microsatélites y nanosatélites críticos en recursos.
Descripción
Este documento propone un método de acoplamiento electromagnético sin sensor adecuado para microsatélites y nanosatélites. Basado en el modelo de circuito del dispositivo de acoplamiento electromagnético, se ha desarrollado un algoritmo para calcular la distancia entre dos satélites sobre la base del método de inyección de alta frecuencia (HFI). En la implementación específica, primero, se inyecta un voltaje de alta frecuencia (HF) en uno de los dos electroimanes; segundo, se miden las corrientes HF inducidas por ambos electroimanes y se calculan sus respectivas raíces cuadradas medias (RMS); tercero, se sustituyen las dos RMS en una fórmula específica para obtener una variable que contiene información de distancia; finalmente, se utiliza la variable para calcular la estimación de distancia utilizando el método de interpolación de tabla de búsqueda. Este documento presenta un controlador de acoplamiento electromagnético en bucle cerrado que incluye un bucle de distancia externo y un bucle de velocidad interno y adopta la estimación de distancia como retroalimentación. El método de acoplamiento electromagnético sin sensor propuesto se verifica mediante la prueba de respuesta de seguimiento de estimación de distancia y la prueba de acoplamiento en tierra. Los resultados indican que se puede lograr un acoplamiento de bajo impacto bajo la condición inicial de que los dos satélites tienen un cierto grado de desalineación. El método propuesto puede adoptarse como una solución de acoplamiento electromagnético primaria o redundante para microsatélites y nanosatélites críticos en recursos.