
Система ориентации малых космических аппаратов
|
|

Назначение
|
Система ориентации
предназначена для ориентации малых космических
аппаратов, находящихся на полярных или близких к
полярным орбитах, осью минимального момента
инерции в направлении на центр Земли. Система
ориентации обеспечивает успокоение
космического аппарата после его отделения от
ракеты-носителя, ориентацию его по магнитному
полю Земли с целью создания в районах магнитных
полюсов Земли условий для перехода космического
аппарата к заданной гравитационной ориентации и
активное демпфирование вибрационных
колебаний космического аппарата после
выдвижения гравитационной штанги в течении
всего его последующего полета. КБ ПО "Полет" занимается разработкой
систем ориентации и стабилизации уже более 20 лет.
За это время в ПО "Полет"
были разработаны и успешно применяются на
космических аппаратах систем "Цикада" и
"КОСПАС—САРСАТ" - управляемая
гравитационная система ориентации и
комбинированная система трехосной ориентации,
созданная на базе первой и дополненная
управляющим двигателем-маховиком. Разработана и
отработана, представляемая здесь, система
ориентации малых космических аппаратов типа
"КосКон-Файсат", а также целый ряд систем
ориентации для перспективных космических
аппаратов.
Состав системы.
Два трехкомпонентных магнитометра,
гравитационная штанга, три электромагнитных
устройства, управляющая программа
"Полет-МК", аппаратные средства для
реализации программы "Полет-МК" и выдачи
питания на электромагнитные устройства.
Oсновные технические характеристики
Погрешность ориентации относительно местной вертикали |
<50, |
Максимальная потребляемая мощность (без учета потребления
аппаратных средств реализации программы " Полет-МК " и
выдачи питания на электромагнитные устройства): |
при успокоении и ориентации по магнитному полю Земли |
3.5 Вт |
при демпфирования либрационных колебаний КА |
0.35 Вт |
Ресурс работы |
>7 лет |
Масса (без учета аппаратных средств реализации программы "ПолетМК"
и выдачи питания на электромагнитные устройства) |
5 кг. |
|
|

Управляющая программа "Полет-МК" системы ориентации малых космических аппаратов
|
Управляющая программа "
Полет-МК " предназначена для формирования по
показаниям магнитометров управляющих сигналов
включения и выключения электромагнитных
устройств, а также информации о своем
функционировании и процессах успокоения и
ориентации космического аппарата для
последующей передачи по телеметрическим
каналам. Алгоритмы
управления, реализуемые программой
"Полет-МК", обеспечивают:
- Гашение угловых скоростей
космического аппарата после его отделения от
ракеты-носителя.
- Устойчивую ориентацию
продольной оси космического аппарата
относительно вектора индукции магнитного поля
Земли.
- Демпфирование либрационных
колебаний космического аппарата относительно
местной вертикали после выдвижения
гравитационной штанги в течение всего срока его
активного существования.
Управление ориентацией
космического аппарата через программу
"Полет-МК" производится девятнадцатью
радиокомандами. Контроль функционирования
системы ориентации через программу
"Полет-МК" производится с использованием
информации о векторах состояния программы и
управления электромагнитными устройствами,
переменных и массивов с вещественной
информацией о результатах преобразований
показаний магнитометров.
Основные технические характеристики
- Объем памяти требуемый для
размещения программы: ПЗУ <6 Кбайт, ОЗУ <2 Кбайт
- Максимальная длительность
цикла обновления вектора управления
электромагнитны ми устройствами Ј5 c.
- Длительность цикла обновления
показаний магнитометров (0,1х5) с.
Поставка программы
Программа поставляется КБ ПО "Полет" в виде объектного
модуля на магнитных носителях информации,
рекомендованных заказчиком.
Дополнительные услуги
По желанию заказчика программа может быть
выполнена на любом языке программи рования с
учетом аппаратных и программных средств,
имеющихся у заказчика. Для математического
моделирования углового движения КА с программой
"Полет-МК" в КБ ПО
"Полет" разработан пакет программ
"Полет-ИМК", предназначенный для
моделирования движения КА на орбите Земли, его
вращения и ориентации относительно направления
местной вертикали.
|
|

Гравитационная штанга системы ориентации малых космических аппаратов

|
Гравитационная штанга в системе ориентации
предназначена для создания эллипсоида инерции,
обеспечивающего ориентацию малого космического
аппарата осью минимального момента инерции в
направлении на центр Земли. Гравитационная
штанга обеспечивает создание требуемого
эллипсоида инерции малого космического аппарата
путем выдвижения легкой трубчатой штанги с
грузом на конце на заданную длину от места ее
закрепления на корпусе космического аппарата.
Состав
гравитационной штанги -
барабан с намотанной штангой - оконечная масса -
узлы крепления и зачековки на корпусе
космического аппарата.
Основные технические характеристики
Длина гравитационной штанги |
4,5 м |
Время выдвижения |
5 с |
Масса оконечного груза |
2 кг |
Суммарная масса |
3 кг |
Ресурс работы |
неограничен |
Поставка гравитационной штанги
ПО "Полет" поставляет
гравитационную штангу как в составе системы
ориентации разработки КБ ПО
"Полет", так и в виде самостоятельного
устройства для использования ее в системе
ориентации разработки заказчика гравитационной
штанги. При этом ПО
"Полет" оказывает все необходимые
технические консультации и при необходимости
дорабатывает гравитационную штангу (в том числе
и в части увеличения длины и массы оконечного
груза).
|
|

Электромагнитное устройство системы ориентации малых космических аппаратов

|
Назначение
ЭМУ предназначено для создания магнитного
момента, который можно менять по заданному
алгоритму с помощью управляющих сигналов.
Область применения
Предприятие имеет двадцатилетний опыт
разработки, изготовления и эксплуатации ЭМУ.
Выпускаемые разновидности ЭМУ охватывают
диапазон формируемых магнитных моментов от 200 до
0.1 А*м2 и установлены в
спутниковых системах стабилизации и ориентации
на КА типа ЦИКАДА, КОСПАС, КОСКОН-ФАЙСАT и др.
Отличительные особенности
Предлагаемый образец ЭМУ имеет следующие
особенности:
- Малые значения остаточных
моментов.
- Наличие контура
автоматического размагничивания.
- Сохранение линейной
зависимости регулирования во всем диапазоне
управления от 0.1 до 10 А*м2
- Возможность контроля факта
формирования магнитного поля по уровню 15% и более
от номинального значения.
Технические характеристики
Номинальное значение магнитного
момента, А*м2 |
±10 |
|
Значение остаточного
момента, А*м2 |
не более ±0.005 |
Минимальное значение
магнитного момента, А*м2 |
±0.1 |
Номинальная потребляемая
мощность, Вт |
не более 1 |
Масса, г |
не более 400 |
|
|

Пирочека

|
Пирочека предназначена для зачековки
раскрывающихся элементов механических систем
космических аппаратов (например, антенн, штанг
антенн, солнечных батарей, штанг систем
ориентации и т. д.) и для их расчековки в заданный
момент времени. Пирочека предназначена для
одноразового использования. ПО
" Полет " имеет многолетний опыт разработки
и изготовления и применения пирочек в системах
зачековки различных штанг, антенн космических
аппаратов ЦИКАДА, КОСПАС, КосКон-Файсат. Состав
пирочеки
Шток удержания зачековываемых элементов
конструкции космического аппарата с поршнем в
корпусе и пиропатрон.
Технические характеристики
Допускаемое поперечное усилие на штоке
в момент срабатывания |
617Н (63кгс) |
Напряжение срабатывания, В |
27 |
Ток срабатывания, А |
не менее 3 |
Ток проверки цепей, А |
не более 0.02 |
Масса, кг |
0.247 |
Габаритные размеры |
90х70х50 |
Поставка пирочеки
ПО "Полет" поставляет
пирочеки для установки в системах зачековки
раскрывающих ся элементов конструкции
космических аппаратов и оказывает все
необходимые консультации по применению
пирочеки.
|
|

Пирозамок

|
Предназначен
для зачековки раскрывающихся элементов
механических систем космических аппаратов
(например, антенн, штанг антенн, солнечных батарей,
штанг систем ориентации и т. д.) и для их
расчековки в заданный момент времени. Замок
предназначен для одноразового использования. ПО " Полет " имеет многолетний
опыт разработки и изготовления и применения
пирозамков в системах зачековки различных штанг,
антенн космических аппаратов ЦИКАДА, КОСПАС,
КосКон-Файсат.
Состав пирозамка - шток удержания зачековываемых
элементов конструкции космического аппарата, -
защелка - блок пиротолкателей.
Технические характеристики
Допускаемое поперечное усилие на штоке
в момент срабатывания |
98 Н (10 кгс) |
Напряжение срабатывания |
27В |
Ток срабатывания не менее |
0.6А |
Ток проверки цепей |
не более 0.02А |
Масса |
0.076кг |
Габаритные размеры |
58х53х40 |
Поставка пирозамка
ПО " Полет " поставляет
пирозамки для установки в системах зачековки
раскрываю щихся элементов конструкции
космических аппаратов и оказывает все
необходимые консультации по применению
пирозамков.
|
|
Изготовитель: ПО "ПОЛЕТ" |
|