Estabilización de Actitud Electrodinámica de una Nave Espacial en una Órbita Elíptica
Autores: Klyushin, Maksim A.; Maksimenko, Margarita V.; Tikhonov, Alexey A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estabilización de Actitud Electrodinámica de una Nave Espacial en una Órbita Elíptica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Dinámica de naves espaciales
Control de actitud electrodinámico
órbita kepleriana
Campo magnético
Par gravitacional
Excentricidad orbital
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se considera uno de los problemas fundamentales de la dinámica de naves espaciales relacionado con la garantía de su orientación angular en el sistema de coordenadas básico. Se estudia el problema del control de actitud electrodinámico para una nave espacial en una órbita elíptica de Kepler cerca de la Tierra. Se construye un modelo matemático que describe la dinámica de actitud de la nave espacial bajo la acción del par de Lorentz, el par de interacción magnética y el par gravitacional. Se utiliza el modelo multipolar del campo magnético de la Tierra. Se analiza la posibilidad de control de actitud electrodinámico para la estabilización angular de la nave espacial en el marco orbital, basado en las ecuaciones diferenciales de Euler-Poisson. Se resuelve el problema de compensación electrodinámica del par perturbador debido a la excentricidad de la órbita. Se presenta la estrategia de control para la estabilización de actitud electrodinámica de la nave espacial. Se proponen parámetros electromagnéticos que permiten estabilizar la posición de actitud de la nave espacial en el marco orbital. Se tiene en cuenta el par perturbador del gradiente gravitacional. La convergencia del proceso de control se verifica mediante modelado por computadora. Así, se muestra la posibilidad y conveniencia de utilizar el método electrodinámico para el control de actitud de la nave espacial y su estabilización angular en el sistema de coordenadas orbital en una órbita elíptica.
Descripción
Se considera uno de los problemas fundamentales de la dinámica de naves espaciales relacionado con la garantía de su orientación angular en el sistema de coordenadas básico. Se estudia el problema del control de actitud electrodinámico para una nave espacial en una órbita elíptica de Kepler cerca de la Tierra. Se construye un modelo matemático que describe la dinámica de actitud de la nave espacial bajo la acción del par de Lorentz, el par de interacción magnética y el par gravitacional. Se utiliza el modelo multipolar del campo magnético de la Tierra. Se analiza la posibilidad de control de actitud electrodinámico para la estabilización angular de la nave espacial en el marco orbital, basado en las ecuaciones diferenciales de Euler-Poisson. Se resuelve el problema de compensación electrodinámica del par perturbador debido a la excentricidad de la órbita. Se presenta la estrategia de control para la estabilización de actitud electrodinámica de la nave espacial. Se proponen parámetros electromagnéticos que permiten estabilizar la posición de actitud de la nave espacial en el marco orbital. Se tiene en cuenta el par perturbador del gradiente gravitacional. La convergencia del proceso de control se verifica mediante modelado por computadora. Así, se muestra la posibilidad y conveniencia de utilizar el método electrodinámico para el control de actitud de la nave espacial y su estabilización angular en el sistema de coordenadas orbital en una órbita elíptica.