Paquete de Determinación de Actitud Tridimensional Basado en Filtrado para Naves Espaciales en Rotación: Resultados Preliminares con Arase
Autores: Soken, Halil Ersin; Sakai, Shin-ichiro; Asamura, Kazushi; Nakamura, Yosuke; Takashima, Takeshi; Shinohara, Iku
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Paquete de Determinación de Actitud Tridimensional Basado en Filtrado para Naves Espaciales en Rotación: Resultados Preliminares con Arase
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Nave espacial
Arase
Misión
Cinturones de radiación
Algoritmo de determinación de actitud
Estimación de actitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La nave espacial ERG (Exploración de la Energización y Radiación en Geoespacio) de JAXA, apodada Arase, fue lanzada el 20 de diciembre de 2016. Arase es una nave espacial estabilizada por giro y orientada al Sol. Su misión es explorar cómo se generan los electrones relativistas en los cinturones de radiación durante las tormentas espaciales. Se han diseñado dos algoritmos diferentes de determinación de actitud en tierra para la misión: un algoritmo basado en TRIAD que hereda de misiones anteriores y un nuevo algoritmo basado en filtrado. Este artículo, primero, discute el diseño del algoritmo de determinación de actitud basado en filtrado, que se basa principalmente en un Filtro de Kalman Sin Ruido (UKF), diseñado específicamente para naves espaciales en giro (SpinUKF). El SpinUKF utiliza un nuevo conjunto de parámetros de actitud (es decir, parámetros de giro) para representar la actitud de tres ejes de la nave espacial y ejecuta UKF para la estimación de actitud. Luego, el artículo presenta los resultados preliminares de estimación de actitud para la nave espacial que se obtuvieron después del lanzamiento. Los resultados se presentan junto con los desafíos encontrados y las soluciones sugeridas para ellos. Estos resultados preliminares de estimación de actitud muestran que la precisión esperada de la estimación fina de actitud para la nave espacial es inferior a 0.5 grados.
Descripción
La nave espacial ERG (Exploración de la Energización y Radiación en Geoespacio) de JAXA, apodada Arase, fue lanzada el 20 de diciembre de 2016. Arase es una nave espacial estabilizada por giro y orientada al Sol. Su misión es explorar cómo se generan los electrones relativistas en los cinturones de radiación durante las tormentas espaciales. Se han diseñado dos algoritmos diferentes de determinación de actitud en tierra para la misión: un algoritmo basado en TRIAD que hereda de misiones anteriores y un nuevo algoritmo basado en filtrado. Este artículo, primero, discute el diseño del algoritmo de determinación de actitud basado en filtrado, que se basa principalmente en un Filtro de Kalman Sin Ruido (UKF), diseñado específicamente para naves espaciales en giro (SpinUKF). El SpinUKF utiliza un nuevo conjunto de parámetros de actitud (es decir, parámetros de giro) para representar la actitud de tres ejes de la nave espacial y ejecuta UKF para la estimación de actitud. Luego, el artículo presenta los resultados preliminares de estimación de actitud para la nave espacial que se obtuvieron después del lanzamiento. Los resultados se presentan junto con los desafíos encontrados y las soluciones sugeridas para ellos. Estos resultados preliminares de estimación de actitud muestran que la precisión esperada de la estimación fina de actitud para la nave espacial es inferior a 0.5 grados.