Un banco de pruebas dinámico para la verificación de la actitud de nanosatélites
Autores: Modenini, Dario; Bahu, Anton; Curzi, Giacomo; Togni, Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un banco de pruebas dinámico para la verificación de la actitud de nanosatélites
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Verificación
Determinación de actitud
Sistemas de control
Nanosatélites
Banco de pruebas de simulador
Subsistemas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Para habilitar una verificación confiable de los sistemas de determinación y control de actitud para nanosatélites, se debe simular el entorno de las órbitas terrestres bajas con dinámicas de rotación casi libres de perturbaciones. Este trabajo describe las soluciones de diseño adoptadas para desarrollar un banco de pruebas dinámico de simulador de actitud de nanosatélites en la Universidad de Bolonia. La instalación integra varios subsistemas, incluyendo: (i) una plataforma de tres grados de libertad con cojinetes de aire y un sistema de equilibrado automático, (ii) una jaula de Helmholtz para la simulación del campo geomagnético, (iii) un simulador solar, y (iv) un sistema de visión metrológica para la generación de actitud de referencia. Aparte de la jaula de Helmholtz comercial, los otros subsistemas requirieron esfuerzos de desarrollo sustanciales. El propósito principal de este manuscrito es ofrecer algunas soluciones rentables para su desarrollo interno y demostrar, a través de la verificación experimental, que se pueden lograr rendimientos adecuados. El enfoque propuesto puede ser preferido a la adquisición de soluciones llave en mano, cuando lo exigen las limitaciones presupuestarias. El principal resultado de la fase de puesta en marcha de la instalación es: un par de perturbación residual que afecta a la plataforma de cojinetes de aire de menos de 5 x 10 Nm, una precisión de determinación de actitud del sistema de visión de 10 arcmin, y una divergencia del haz de luz del simulador solar de menos de 0.5 grados en un área de 35 cm de diámetro.
Descripción
Para habilitar una verificación confiable de los sistemas de determinación y control de actitud para nanosatélites, se debe simular el entorno de las órbitas terrestres bajas con dinámicas de rotación casi libres de perturbaciones. Este trabajo describe las soluciones de diseño adoptadas para desarrollar un banco de pruebas dinámico de simulador de actitud de nanosatélites en la Universidad de Bolonia. La instalación integra varios subsistemas, incluyendo: (i) una plataforma de tres grados de libertad con cojinetes de aire y un sistema de equilibrado automático, (ii) una jaula de Helmholtz para la simulación del campo geomagnético, (iii) un simulador solar, y (iv) un sistema de visión metrológica para la generación de actitud de referencia. Aparte de la jaula de Helmholtz comercial, los otros subsistemas requirieron esfuerzos de desarrollo sustanciales. El propósito principal de este manuscrito es ofrecer algunas soluciones rentables para su desarrollo interno y demostrar, a través de la verificación experimental, que se pueden lograr rendimientos adecuados. El enfoque propuesto puede ser preferido a la adquisición de soluciones llave en mano, cuando lo exigen las limitaciones presupuestarias. El principal resultado de la fase de puesta en marcha de la instalación es: un par de perturbación residual que afecta a la plataforma de cojinetes de aire de menos de 5 x 10 Nm, una precisión de determinación de actitud del sistema de visión de 10 arcmin, y una divergencia del haz de luz del simulador solar de menos de 0.5 grados en un área de 35 cm de diámetro.