Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Разработка алгоритмов и написание программ для сбора данных с датчиков системы ориентации и стабилизации космического аппарата

Партнер
ВУЗ
Актуальность

Космическая отрасль долгое время была областью, которой занимались исключительно крупные государственные предприятия. Однако в наше время наблюдается интенсивный рост вовлечения в эту отрасль частных организаций и различных учебных заведений. Развитие технологий позволяет сравнительно небольшим группам инженеров и даже студентам самостоятельно создавать малые космические аппараты и запускать их в космос с различными коммерческими и научно-исследовательскими миссиями. Также зачастую исследования, которые проводят научные группы, состоящие из студентов и преподавателей, в университетах, являются основой для внедрения новых технологий на крупных предприятиях.

Одной из важнейших систем космического аппарата (КА), к которой предъявляются высокие требования по точности и надежности является система ориентации и стабилизации (СОС). Она служит для определения положения КА в космическом пространстве. Для этой задачи применяются различные датчики, использующие в качестве ориентиров, например, Солнце, звезды или магнитное поле Земли. Работать такая система должна бесперебойно все время активного существования КА, что может достигать 15 лет.

Совершенствование датчиков и исполнительных устройств СОС позволяет создавать миссии с более амбициозными задачами и устанавливать на борт КА сложную аппаратуру, требующую высокой точности позиционирования КА. Например, это может быть спутник для группировки, обеспечивающей глобальное покрытие интернетом и связью всей земной поверхности, где нужно точное позиционирование КА относительно Земли для установления связи с наземными абонентами и одновременно относительно других КА для установления связи между ними по каналу лазерной системы связи. Или это может быть спутник дистанционного зондирования Земли с камерой сверхвысокого разрешения, оптические приборы которого также требуют высокой точности ориентации и стабилизации КА. Также эта система нужна, например, при переходе с одной орбиты на другую при межпланетных миссиях, когда работает двигательная установка КА и необходимо сохранять неизменным направление осей аппарата.


Описание
Задача состоит в том, чтобы разобраться с принципами работы датчиков СОС, таких как магнетометр, датчик угловой скорости, солнечный датчик. Необходимо разработать алгоритмы и написать программы для снятия показаний с датчиков. По итогам должна быть написана общая программа ориентации и стабилизации, после чего она будет запущена и протестирована на макете КА.


Результат

Решение представляет собой написание программ для приема показаний с различных датчиков, их юстировку и сравнение показаний датчиков с разной элементной базой. Также должна быть написана программа ориентации и стабилизации КА, одновременно с чем необходимо будет собрать макет КА, рациональным образом проложив кабельную сеть, запрограммировав центральный компьютер на прием показаний датчиков и включение исполнительных органов системы ориентации и стабилизации.

Будут объяснены основы программирования, которые потребуются для решения поставленных задач.

Ограничения
Используются готовые датчики и исполнительные устройства, в следствии чего точность ориентации и стабилизации определяется точностью самих датчиков и исполнительных устройств. Тестирование системы осуществляется на оборудовании, имитирующем работу реального космического аппарата (конструктор «Орбикрафт»).