طراحی سیستم کنترل وضعیت و مدیریت توان برای یک ماهواره سنجش از دور با درنظر گرفتن اثر اشباع چرخ‌ها

نویسندگان

دانشگاه صنعتی امیرکبیر - پژوهشکده علوم و فناوری فضا

چکیده

در این مقاله، طراحی سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره سنجش از دور با استفاده از 4 چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی و به‌منظور تصویربرداری استریو مطرح می‌شود. در این روش، به‌منظور تأمین بخشی از توان مورد نیاز ماهواره توسط انرژی ذخیره شده در چرخ‌های عکس‌العملی، یک قانون مدیریت توان برای شارژ و دشارژ انرژی چرخ‌ها مطابق با پروفایل از پیش تعیین شده طراحی و به قانون کنترل وضعیت افزوده می گردد، به‌گونه‌ای که کنترل وضعیت ماهواره و مدیریت توان ذخیره شده در چرخ‌های عکس‌العملی به طور همزمان انجام می‌پذیرد. در این روش، هنگامی‌که ماهواره در روشنایی قرار دارد و باتری‌ها شارژ هستند، سرعت چرخ‌ها تا حد مجاز افزایش می‌یابد و هنگامی‌که توان مورد نیاز برای زیرسیستم‌ها ناکافی باشد، با کاهش سرعت چرخ‌‌ها توان مورد نیاز به سیستم بازگردانده می‌شود. در طراحی این سیستم، اثر اشباع چرخ‌ها نیز به‌گونه‌ای منظور شده است که در صورت انجام مدیریت توان مطابق پروفایل از پیش تعیین شده، دقت کنترل وضعیت ماهواره تا حد امکان دچار اختلال نشود. نتایج شبیه‌سازی بیانگر کارایی مناسب سیستم کنترل وضعیت ماهوارهدر حضور سیستم مدیریت توان طراحی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Collision-Free Control for Multiple Satellites via Formation Feedback of Virtual Structure

نویسندگان [English]

  • فرهاد فانی صابری
  • امیر اسلامی مهرجردی
چکیده [English]

In this paper we are going to design an attitude control system for a Stereo-Imaging Remote Sensing Satellite using of four pyramidal reaction wheels. In this method, in order to provide the power requirements of the satellite by the energy stored in the reaction wheels, a power management law will be designed and added to the attitude control law to charge and discharge the wheels according to the preset profiles. Therefore, attitude control and power management of the satellite will be carried out simultaneously. In this method, while the satellite is in the light and the batteries are charged, the speed of the wheels increase up to the limited speeds and while the power requirements of the subsystems are inadequate, Power will be returned to the subsystems by reducing the speed of the wheels. The design of this system has been conducted to consider the effects of saturation of the wheels to prevent attitude deviations of satellite while power management is done. Simulation results show the good performance of the designed attitude control and power management system of the satellite.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Attitude control
  • satellite
  • Power management system
  • Stereo –imaging
  • Reaction wheel
  • Saturation effects