کنترل وضعیت یک ماهوارۀ کوچک تصویربرداری با استفاده از گشتاوردهنده های مغناطیسی

این مقاله گزارش طراحی سامانه کنترل وضعیت یک ماهواره ی کوچک نمونه، با مأموریت تصویربرداری از زمین است که در آن با استفاده از عملگرهای مغناطیسی، پایداری سه محوره، با هدف سمت گیری دوربین رو به زمین در محدوده ی دقت مورد نظر بدست آمده است. در روند طراحی سیستم کنترلی، ابتدا مدل میدان مغناطیسی زمین بر مبنای الگوهای موجود شامل IGRF و WMM و در راستای دستیابی به کمترین خطا تدوین شده است. با این الگوها مدل میدان مغناطیسی زمین برای محاسبه ی بردار گشتاورهای مغناطیسی اعمالی به ماهواره در هر موقعیت مداری آن قابل شبیه سازی است. سپس عملگرهای کنترلی (سیم پیچ های مغناطیسی) با ضریب اطمینان بالا طراحی گردیده و مدل آن در حلقه ی کنترلی اعمال شده است. همچنین بر مبنای روش کنترل تناسبی-مشتقی، حلقه کنترلی برای حصول پایداری سه محوره، تکمیل و شبیه سازی شده است. کاربرد روش کنترل مغناطیسی در ماهواره های کوچک که عموماً در مدارهای با ارتفاع پایین مستقر می شوند، با توجه به محدودیت های جرمی و توانی در این نوع ماهواره ها از نقطه نظر کاربردی قابل توجه است.

Keywords:

گشتاوردهنده های مغناطیسی , مدل میدان مغناطیسی , پایداری سه محوره , ماهواره های کوچک