Курсовая работа: Разработка алгоритма системы гравитационной стабилизации для малого космического аппарата

РЕФЕРАТ
Пояснительная записка 27 с., 10 рис., 5 источн.
МАЛЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ГРАВИТАЦИОННАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ, АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ, КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Объектом исследования курсового проекта является малый космический аппарат (МКА) типа «CubeSat».
Предметом исследования является процесс разработки алгоритма управления гравитационной системой стабилизации для малого космического аппарата.
Цель работы – разработать эффективный алгоритм системы гравитационной стабилизации, обеспечивающий безопасность и стабильность полета МКА.
Проанализированы существующие способы гравитационной стабилизации. Составлена математическая модель движения малого космического аппарата типа «CubeSat». Описан алгоритм системы гравитационной стабилизации с использованием выдвижной гравитационной штанги с грузом на конце в виде магнитного демпфера.


СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 Описание объекта исследования
1.1 CubeSat
1.2 Внутреннее строение CubeSat и его предназначение
1.3 Подводные камни CubeSat
1.4 CubeSat в мире и в России
2 Анализ существующих систем гравитационной стабилизации
2.1 Система гравитационной стабилизации с использованием гравитационной штанги с грузом на конце
2.2 Система стабилизации маятникового типа
2.3 Стабилизация с помощью гироскопического момента
2.4 Магнитная система стабилизации
3 Разработка алгоритма системы гравитационной стабилизации
3.1 Математическая модель вращательного движения МКА
3.2 Алгоритм системы гравитационной стабилизации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время космическая техника представлена широким спектром аппаратов, различающихся по целевому использованию, габаритно-массовым характеристикам, составу бортового оборудования. Известно, что удельные затраты на разработку, изготовление, транспортировку малого космического аппарата (далее – МКА) существенно меньше, чем для тяжелых многофункциональных космических аппаратов (далее – КА). Таким образом, на сегодняшний день перспективным является создание МКА и систем на их основе.
Цель данной работы заключается в разработке эффективного алгоритма управления гравитационной стабилизацией МКА. Для достижения этой цели будут решены следующие задачи:

• изучение существующих систем стабилизации и алгоритмов управления ими;
• анализ требований к системе стабилизации для МКА;
• разработка математической модели гравитационной системы стабилизации;
• выбор и обоснование оптимального алгоритма управления системой стабилизации.

В результате была разработана математическая модель МКА и выведен алгоритм системы гравитационной стабилизации (далее – СГС).