Hệ mô phỏng bán vật lý xác định và điều khiển tư thế vệ tinh nhỏ

Bài báo này giới thiệu về hệ mô phỏng bán vật lý xác định và điều khiển tư thế vệ tinh nhỏ. Hệ mô phỏng bán vật lý này được thiết kế và chế tạo với mục đích thực nghiệm quá trình xác định, điều khiển tư thế vệ tinh nhỏ trên mặt đất qua đó phân tích, đánh giá và cải tiến các thành phần của hệ thống. Các loại cảm biến (cảm biến mặt trời, cảm biến từ trường,...) được dùng để xác định các thông số tư thế của vệ tinh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ mô phỏng bán vật lý xác định và điều khiển tư thế vệ tinh nhỏ Hoi nghi Khoa hoc ky- niem 35 ndm I'ien Khoa hoc vd Cong nghi Viet Nam - Hd Ngi 10 2010 HE MO PHONG BAN VAT LY XAC DINH VA DIEU K H I E N TlT THE VE TINH NHO Nguvin Khoa So-n. Nguyen Due Cuong*, Pham Anh TuSn, Vo Due My, Nguyen Thanh Tuan, Bui Nam Duo-ng, Le Xuan Huy, Nguyen Huy Thuy Vien Cong nghe Vii tru; * Vien Khoa hoc va Cong nghe Quan su Email: nkson@.vast.ac.vn Tom t^t: Hi thdng xdc dinh vd diiu khiin tu thi vi tinh, (ADCS) Id mdt hi thdng con trong vi tinh, cd nhiem vu gid cho vi tinh cdn bdng vd diiu khiin ve tinh theo mdt huang mong muon. Bdi bdo ndy gidi thieu vi hi md phdng bdn vdt ly xdc dinh vd dieu khien tu thi ve tinh nhd. Hi md phdng bdn vdt ly ndy duac thiit ki vd chi tao vdi muc dich thuc nghiem qud trinh xdc dinh, diiu khiin tu thi vi tinh nhd trin mat ddt quadd phdn tich, ddnh gid vd edi tiin cdc thdnh phdn ciia he thdng. Cdc . loai cdm bien (cdm^ bien mdt trdi, cdm biin tir trudng,...) duac ditng di xdc dinh cdc thdng sd tu thi ciia vi tinh. He thdng ca cdu chdp hdnh diing cho diiu khiin tu thi gdm cd; ba bdnh xe ddng luang, ba thanh tit luc duo'c ddt vudng gdc vdi nhau, khdi truat vd hi thdng khi nen. Mdt dim khi dgng cdu duac su dung di tgo ra mdt trgng thdi ldm viic gdn nhu khdng cd ma sdt. Todn bd qud trinh thu nghiim duac gidm sdt, phdn tich vd hiin thi bdng phdn mim xdy dung trin mdy tinh thdng qua mgt thiit bi truyin nhdn du lieu khdng ddy. Mdt vi xu ly duac su dung ldm khdi dieu khien trung tdm cho hi md phdng bdn vdt ly ndy. Abstract: 77?^ attitude determination and control system (ADCS) is the subsystem of a satellite which is responsible for stabilizing and orientating the satellite in the desired direction. The ADCS simulator for small satellite is introduced in this paper. This simulator is designed and manufactured for the purpose of carrying out the attitude determination and control process on the ground. Depending on the practical result, this simulator can be analyzed and improved. Different sensors (sun sensor, magnetometer,...) are used to measure the attitude parameter of satellite. A set of actuators consists of three inertial wheels, three mutually perpendiculgr magnetic coils, two sliding mass and a micro-thruster subsystem.. The spherical air bearing is used to create near frictionless circumstances. The whole test is observed, analyzed and displayed by software on the computer. Data is transferred between computer and the simulator via a wireless device. The Rabbit 3000 micro-processor is used as the central processing unit of this simulator. I. GIOT THIEU CHUNG He thong xac dinh va dilu khikn tu th6 ve tinh (ADCS) la mot he th6ng quan trong tren ve tinh. He thong nay co nhiern vu on dinh va dieu khien ve tinh quay theo mot huang mong muon. Nha do, ve tinh eo the huong theo hudng anh sang mat trai hay tro den mot muc tieu xac dinh tren Trai dat. Tuy nhien, qua trinh thir nghiem kha nang boat dong ciia he thong nay tren Trai dat la rat kho khan vi de tao ra moi truang vQ tru tren mat dit la khong hk dl dang 151 Tieu ban: Cong nghi thong tin - Tu dong hod - Cong nghe VU tru ISBN: 978-604-913-010-6 Trong mot gioi ban nao do, co the su dung phuang phap mo phong ban vat ly de mo phong boat dong ciia he nay. Bang each su dung mot dem cau khong khi va diSu chinh sao cho tam khoi ciia san da trung vai tam hinh hoc cua khoi cau se lam giam dang ke mo men quay, tao ra mot moi truang gan giong moi truang vii try. Bai bao trinh bay cac ket qua da dat dugc trong qua trinh nghien cuu, thiet ke, che tao mot bo mo phong he ADCS su dung dem cau khong khi nhSm muc dich thii nghiem va phat trien cac loai cam bien, ca cau chap hanh, cac thuat toan mai cho viec xac dinh va dieu khien tu the ve tinh. II. TONG QUAN HE THONG Thiet ke co ban cho mot bo mo phong dieu khien va xac dinh tu the ve tinh bao gom mot san da dat tren mot dem cau khong khi. Mot tam phang dugc su dung de da cac thiet bi bao gom: cac cam bien, cac ca cau chap hanh, thiet hi thu phat radio, may tinh trung tam. He thong su dung ba banh xe lam ca cau chap hanh ca ban va co the boat dong a mgt trong hai che do: banh xe phan lire hoac banh xe dgng lugng. Ba thanh tu lire dat vuong goc vai nhau tung doi mot nham muc dich khu bao hoa cua cac banh xe dgng lugng, ciing nhu dugc sir dung lam he thong dieu khien du phong. Cong suat cua he thong dugc cung cap bai cac bg ac quy va bo chuyen doi DC-DC se giiip tao ra mgt nguon dien ap on dinh dam bao boat dgng cua cac cam bien do quan tinh. He thong can bang tu dgng se dich chuyen tam khoi vao gan tam hinh hgc ciia dem cau khong khi. May tinh trung tam chiu trach nhiem thu thap dir lieu, lgc va thuc hien thuat toan. Thong qua truyen thong khong day, mgt may tinh de ban a xa co the hien thi va luu trir cac goc lech ma san da tao ra trong suot qua trinh can bang hay trong qua trinh dieu khien huong. III. CAC THANH PHAN CHINH VA HE THONG CON CUA HE ADCS I. Tdm phdng Mgt tam phang dugc thiet ke c6 dang hinh tron duong kinh ngoai 76 cm, day 17 mm. No dugc che tao tu vat lieu la cac tam bgt PVC dugc kep giira bai 3 tha sgi cac bon luong true va dugc trang ben ngoai bang nhua epoxy. Ket cau nay cho phep cac mo men du hi triet tieu, va sgi cac bon c6 he so ty le do cung/khoi lugng cao vai he s6 gian na nhiet 0,028 x 10-6 cm/cm*C, trong khi nhom co gia tri la 25 x 10-6 cm/cm*C. 2. Dim cdu khdng khi Dem cau khong khi dugc thiet ke va che tao bang chat lieu d6ng ph6t pho vai kha nang chiu tai 80 kg ...