Системы ориентации и стабилизации

Системы ориентации и стабилизации для малых космических аппаратов разрабатываются специалистами СПУТНИКС на основе собственного опыта и имеющегося заделаall in one2. Опыт и определенные наработки были получены при создании и эксплуатации трехосной системы определения ориентации и стабилизации для микроспутника Чибис-М, больше года успешно работающего на околоземной орбите.

Разрабатываемые компанией СПУТНИКС системы могут различаться по составу используемых датчиков, исполнительных элементов, используемых алгоритмов в зависимости от требований со стороны полезной нагрузки спутника. Традиционно в качестве датчиков определения ориентации могут быть использованы магнитометр, солнечные датчики, датчики угловой скорости. Ведется разработка звездного датчика средней точности. В качестве исполнительных элементов могут быть использованы двигатели-маховики, электромагнитные устройства. Ведется разработка малогабаритного двигателя-гиродина.

 

Системы ориентации и стабилизации разработки СПУТНИКС являются конфигурируемыми системами, способными отвечать различным требованиям к ориентации микроспутников благодаря вариациям комплектации системы ориентации и использования соответствующих алгоритмов из имеющегося набора. В приложении перечислены возможные варианты алгоритмов и необходимых минимальных наборов датчиков и исполнительных элементов для обеспечения работы алгоритмов, и получаемые в результате работы алгоритмов точностные характеристики.

 

Трехосная активная маховичная система ориентации и стабилизации (СОС) SxPA разрабатывается специалистами СПУТНИКС с использованием опыта по "Чибис-М". Однако архитектура и состав системы будет существенно отличаться от системы, разработанной ранее. Прежде всего, в состав SxPA-системы войдут новые разработки СПУТНИКС:wheel

  • двигатели-маховики;
  • двигатели-гиродины;
  • солнечные датчики;
  • звездный датчик.

Все датчики и исполнительные элементы подключаются к центральному вычислительному блоку по шине CAN2B или SpaceWire. Модуль управления электромагнитными устройствами вынесен в отдельный блок. Используются два магнитометра. Количество подключаемых двигателей-маховиков и двигателей-гиродинов неограничено.

Модернизируется и бортовое ПО, прежде всего обеспечивая высокую автономность работы системы, а также по части реализации новых алгоритмов определения ориентации и стабилизации. Кроме того, система может быть интегрирована в бортовую Plug-n-Play сеть, являясь полностью совместимой со SxPA-спецификациями.

 

Трехосная активная маховичная система ориентации и стабилизации "Чибис-М" разработана специалистами СПУТНИКС для одноимённого спутника разработки Института космических chibis-mисследований РАН. Успешно эксплуатируется больше года в составе микроспутника Чибис-М. Включает в себя следующие датчики ориентации (состав и количество могут быть изменены):

  • трёхосевой магнитометр;
  • пять цифровых солнечных датчиков;
  • трехосный датчик угловых скоростей;

В качестве исполнительных элементов системой используются:

  • двигатели-маховики;
  • электромагнитные устройства.

Центральный блок управления содержит вычислитель и осуществляет обмен данными с внешними устройствами управления по шине CAN2B.

sx adcs view

Основные режимы работы системы ориентации и стабилизации:

  • предварительного успокоения;
  • грубой трехосной ориентации;
  • точной трехосной ориентации;
  • ориентации панелей солнечных батарей на Солнце.