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Un enfoque recursivo para la estimación del campo magnético en el control de actitud magnética de naves espaciales

Autores: Desouky, Mohammed A. A.; Abdelkhalik, Ossama

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un enfoque recursivo para la estimación del campo magnético en el control de actitud magnética de naves espaciales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Actuadores magnéticos
Magnetómetros
Actitud de la nave espacial
Ciclo de trabajo
Filtro de Kalman Extendido Multiplicativo (MEKF)
Consumo de energía

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento se ocupa del control de actitud magnética de naves espaciales. El funcionamiento de los actuadores magnéticos suele ser en un ciclo de trabajo; durante los tiempos de inactividad en este ciclo, se utilizan los magnetómetros para medir el campo magnético alrededor de la nave espacial. Este funcionamiento alterno de actuadores magnéticos y sensores evita el efecto de ruido en los magnetómetros proveniente de los actuadores magnéticos. Este funcionamiento alterno resulta en tiempos de maniobra más largos. Este documento presenta un enfoque de estimación para el campo magnético, así como la actitud de la nave espacial, que aumenta el ciclo de trabajo de las varillas magnéticas mientras reduce la tasa de recolección de datos del magnetómetro. Se utiliza un Filtro de Kalman Extendido Multiplicativo (MEKF) modificado en el enfoque propuesto. Se desarrolla un modelo dinámico relativamente simple y rápido para su uso en el MEKF. Las simulaciones de Monte Carlo presentadas en este documento muestran que el enfoque propuesto resulta en menos tiempo de maniobra y menos consumo de energía por parte de las varillas magnéticas en comparación con un enfoque de control magnético estándar. El proceso de estimación del campo magnético se verifica utilizando datos recolectados de la nave espacial CASSIOPE a través de su sistema de telemetría y se presentan los resultados.

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