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Modelado Matemático de un Sistema de Medición de Propulsante: Un Estudio de Caso sobre PRISMA

Autores: Shaik, Riyaaz Uddien; Relangi, Naresh; Thangavel, Kathiravan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Modelado Matemático de un Sistema de Medición de Propulsante: Un Estudio de Caso sobre PRISMA


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Medición de propulsante
Nave espacial
Tasa de precisión
Tanque de satélite
Algoritmos
Medición térmica de propulsante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La medición del propulsor es crucial para una nave espacial que se acerca al final de su vida útil. Los sistemas de medición actuales para satélites suelen tener una tasa de precisión de unos pocos meses a un año al final de su vida operativa. Por lo tanto, es esencial determinar el sistema de medición adecuado para las operaciones de la misión. Esta investigación se centra en modelar el sistema de medición de propulsor para PRISMA, un satélite de Observación de la Tierra (EO) de la Agencia Espacial Italiana. El análisis se centra en implementar algoritmos que calibren la masa de propulsor restante en el tanque del satélite utilizando métodos tradicionales como la contabilidad (BKP) y la presión-volumen-temperatura (PVT). Para mejorar la precisión en la cuantificación, se ha considerado un enfoque no convencional llamado medición térmica de propulsor (TPG). Se realizaron cálculos preliminares utilizando datos obtenidos del modelo térmico de PRISMA para comprender la precisión de calibración de los tres métodos. Al final de su vida operativa, los métodos BKP y PVT exhibieron tasas de error del 4.6% y 4.8%, respectivamente, al calcular la masa. En contraste, el método TPG demostró una precisión significativamente mayor con una tasa de error del 1.86%. Sin embargo, al comienzo de la vida operativa del satélite, los métodos PVT y TPG mostraron tasas de error del 1.0% y 1.3%, respectivamente, mientras que la técnica BKP reportó una tasa de error del 0.1%. Basado en estos hallazgos, se ha concluido que combinar los enfoques BKP y TPG produce resultados superiores a lo largo de la vida útil del satélite. Además, los investigadores han determinado la duración específica de tiempo durante la cual cada uno de estos enfoques distintos puede ser utilizado de manera efectiva.

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