On advanced manned spacecraft motion control using jet thrusters

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The motion control of the advanced manned spacecraft “Orel” is considered. For maneuvering and angular stabilization, a propulsion system is used as an actuator. In order to ensure simultaneous control of the motion of the center of mass of the spacecraft (SC) and its stabilization with the help of engines at each moment of time, it is necessary to solve the problems of determining the required change in the speed of the SC, choosing the optimal configuration of the engines, and the problem of predicting the motion parameters of the SC. Methods for solving these problems, applied in the development of the control system of the manned spacecraft “Orel”, are presented. The operability of the described algorithms is confirmed by the results of mathematical modeling on a ground test bench for onboard software.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Sumarokov

Korolev Energia Rocket and Space Corporation; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Autor responsável pela correspondência
Email: anton.sumarokov@rsce.ru
Rússia, Korolev; Dolgoprudny

Bibliografia

  1. Соловьев В.А., Коваленко А.А. Высокоширотная пилотируемая орбитальная станция. Задачи управления полетом // Матер. общих заседаний 15-й мультиконф. по проблемам управления. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2022. С. 7–9.
  2. Сумароков А.В. О бортовом алгоритме усреднения параметров орбитального движения Международной космической станции в эксперименте ICARUS // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 2. С. 102–111.
  3. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю. и др. Особенности проведения и использования результатов съемок земной поверхности, выполняемой экипажами Российского сегмента МКС // Космическая техника и технологии. 2015. № 1. С. 17–30.
  4. Сумароков А.В. Наведение камеры высокого разрешения при видеосъёмке поверхности Земли с МКС // Навигация и управление движением. Матер. XVII конф. молодых ученых «Навигация и управление движением» // Под. общ. ред. В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2015. С. 561–568.
  5. Борисенко Н.Ю., Борисенко Ю.Н., Платонов В.Н. и др. Анализ статистики ускоренного построения орбитальной системы координат транспортных пилотируемых и грузовых кораблей и методы повышения точности // Космическая техника и технологии. 2018. № 2. С. 58–65.
  6. Сумароков А.В. Об управлении движением Многоцелевого лабораторного модуля с помощью реактивных двигателей на автономном участке полета // Навигация и управление движением. Матер. XIV конф. молодых ученых «Навигация и управление движением» // Под. общ. ред. В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. С. 157–164.
  7. Сумароков А.В. Управление движением Многоцелевого лабораторного модуля с помощью двигательной установки // Изв. РАН. ТиСУ. 2023. № 3. С. 141–155.
  8. Прутько А.А., Сумароков А.В. О нагрузках на элементы конструкции Многоцелевого лабораторного модуля на автономном участке полета // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 2. С. 123–138.
  9. Богданов К.А., Зыков А.В., Субботин А.В. и др. Применение обобщенных полиномов Баттерворта для стабилизации положения равновесия космической станции // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 3. С. 148–163.
  10. Платонов В.Н., Сумароков А.В. Управление космическим аппаратом с помощью двухстепенных гироскопов при их раскрутке и торможении // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 2. С. 156–167.
  11. Платонов В.Н., Сумароков А.В. Обеспечение точностных характеристик стабилизации перспективного космического аппарата дистанционного зондирования Земли // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 4. С. 193–205.
  12. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992. 280 с.
  13. Микрин Е.А., Тимаков С.Н., Зыков А.В. и. др. Опыт и перспективы создания бортовых алгоритмов управления движением космических аппаратов // Вестн. РФФИ. 2017. № 3 (95). С. 23–45.
  14. Квакернаак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. М.: Мир, 1977. 650 с.
  15. Бранец В.Н., Севастьянов Н.Н., Федулов Р.В. Лекции по теории систем ориентации, Управления движением и навигации. Учебное пособие / Под общ. ред. Н.Н. Севастьянова. Томск: Томский государственный ун-т, 2013. 313 с.
  16. Банди Б. Основы линейного программирования. М.: Радио и связь, 1989. 176 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Position of the axes of the coupled PTC coordinate system and the location of the motors

Baixar (140KB)
Metadados
3. Fig. 2. Switching lines on the phase plane

Baixar (110KB)
Metadados
4. Fig. 3. Engine impulse thrust profile

Baixar (95KB)
Metadados
5. Fig. 4. Behaviour of angular velocity and angular misalignment in the process of Cartesian orbit correction in the +X direction

Baixar (183KB)
Metadados
6. Fig. 5. Behaviour of linear velocity in the process of Cartesian orbit correction in the +X direction

Baixar (92KB)
Metadados
7. Fig. 6. Cyclogram of DPO operation during Cartesian orbit correction in the +X direction

Baixar (193KB)
Metadados
8. Fig. 7. Behaviour of angular velocity and angular misalignment in the process of Cartesian orbit correction in the -X direction

Baixar (212KB)
Metadados
9. Fig. 8. Behaviour of linear velocity in the process of Cartesian orbit correction in the -X direction

Baixar (85KB)
Metadados
10. Fig. 9. Cyclogram of DPO operation during Cartesian orbit correction in the -X direction

Baixar (188KB)
Metadados
11. Fig. 10. Behaviour of angular velocity and angular mismatch in the process of orbit correction in the polar scheme in the +X direction

Baixar (196KB)
Metadados
12. Fig. 11. Linear velocity behaviour during polar orbit correction in the +X direction

Baixar (75KB)
Metadados
13. Fig. 12. Cyclogram of DPO operation during polar orbit correction in the +X direction

Baixar (195KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024