1
УДК 629.7.017.2
К анализу систем ориентации деформируемых
космических аппаратов
© Л.В. Северова, C.П. Северов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассматриваемая задача ставится следующим образом. Имеется космический
аппарат (КА) с выносными упругими элементами типа солнечных батарей. Ос-
новные проектные параметры КА и динамические характеристики (формы, ча-
стоты и декременты) предполагаются теоретически определенными и экспери-
ментально подтвержденными летными или наземными имитационными испыта-
ниями. Космический аппарат имеет систему датчиков, определяющих его ориен-
тацию относительно направления на заданный небесный объект, а также актив-
ный комплекс исполнительных органов — двигателей. Аппарат должен поддержи-
вать заданную ориентацию в определенно малой области отклонений. На стадии
предварительного проектирования требуется синтезировать нелинейную систе-
му ориентации деформированного аппарата. Отличительными признаками рабо-
ты являются направленность на использование ротора-маховика в качестве ис-
полнительного органа и метода фазовой полиплоскости для алгоримизации про-
цессов управления ориентацией. В соответствии с условиями метода фазовой
биплоскости в работе представлены, переносное движение аппарата на одном
листе и относительное движение солнечных батарей на втором листе фазовой
биплоскости. Полученные результаты могут быть использованы для выявления
замкнутых предельных циклов автоколебаний, а также для оценки точности ори-
ентации аппарата.
Ключевые слова:
космический аппарат, солнечные батареи, система ориентации,
фазовая плоскость.
Стабильное поддержание пространственной ориентации косми-
ческого аппарата (КА) в его движении относительно центра масс бы-
ло и остается одним из основных функциональных требований. По-
следнее особенно актуально для КА дальнего космоса, для научно-
исследовательских, в частности астрономических, аппаратов, а также
для искусственных спутников Земли, функционирующих в составе
орбитальных группировок спутниковых систем связи и навигации.
Известны системы ориентации деформируемых космических ап-
паратов (ДКА) с использованием различных чувствительных элемен-
тов — датчиков ориентации и исполнительных органов: реактивных,
электромагнитных, гравитационных, роторных и др.
Для определенности будем иметь в виду роторные (маховичные)
исполнительные органы, как наиболее точные и экономичные. В ли-
нейной постановке системы ориентации с роторными исполнитель-
ными органами исследованы с исчерпывающей полнотой. Достаточно
полно изучены также системы автоматического управления ориентаци-
