Форум разработчиков любительских спутников

Спутник "Радиоскаф" => Позиционирование => Тема начата: EU2AA от 20 Февраль 2011, 14:55:06

Название: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 20 Февраль 2011, 14:55:06
Если не применять специальных мер, то ИСЗ будет вращаться вокруг случайной оси со случайным периодом. Попросту говоря «кувыркаться».
Хорошо ли это?

Если речь идёт о спутнике-радиомаяке (Фаза-1), то наверно, это не страшно.

Если говорить о спутнике-ретрансляторе радиосигналов (Фаза-2) на круговой орбите или спутнике-ретрансляторе радиосигналов (Фаза-3) на высокоэллиптической орбите, то это уже не здорово!
Сигналы с ИСЗ, как ВВЕРХ, так и ВНИЗ будут подвержены сильным замираниям.
*Частично проблему можно решить, используя на Земле антенну с круговой поляризацией.

Если говорить о видеосъёмке земной поверхности, то без специальной системы стабилизации об этом нечего даже и мечтать!
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 20 Февраль 2011, 14:58:32
Пассивные системы стабилизации

Все пассивные системы стабилизации ИСЗ на орбите имеют одно неоспоримое преимущество: они не требуют затрат энергии от бортовых источников.

Это ставит их на ПЕРВОЕ место.
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 20 Февраль 2011, 14:59:38
Гравитационная штанга

Простое решение – гравитационная система стабилизации ИСЗ.
Моделирование системы из двух масс, жёстко соединённых штангой, показало, что «кувыркание» такой системы является затухающим процессом.

Т.е. присоединив к ИСЗ выдвигаемую телескопическую штангу с грузом на конце, мы получаем пассивную систему стабилизации!

По опыту, через пару дней после вывода ИСЗ на орбиту, ИСЗ поворачивается спутником к Земле, а грузом в космос.

Однако такая система теоретически ДВУСТАБИЛЬНА. Существует вероятность, что ИСЗ своими камерами может повернуться не на земную поверхность, а в космос!

*Открыто опубликованной модели найти не удалось.
Корреляция такой вероятности от соотношения масс, длины штанги также ждёт своего исследователя.
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 20 Февраль 2011, 15:03:53
Магнитная стабилизация

Оригинальная система пассивной стабилизации в магнитном поле Земли была применена на немецком ИСЗ Amsat Oscar-10.

Три рамки с обмотками коммутируются ключами
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 20 Февраль 2011, 15:29:17
Активные системы стабилизации

Активные системы стабилизации также применятся достаточно широко.

В качестве примера можно упомянуть телевизионные ИСЗ на стационарной орбите.

Период обращения ИСЗ на стационарной орбите равен 24 часам, поэтому ИСЗ как бы «висит» в одной точке. Все точки стояния – над экватором. Ресурс крайне ограниченный и давно поделен международными соглашениями. (*Кто победн'ее, давно продал свои точки…)

Добавлю: не только поделен, но также ещё и переделен повторно. Уплотнён.

Как же удержать ИСЗ от «съезжания» в чужой сектор?

Способ пока один. Сложная система стабилизации, включающая несколько двигателей и бочку с горючим для них.

Когда кончается половина горючего, ИСЗ, даже рабочий, уводят с орбиты в Тихий океан.
Для этого уходит ВТОРАЯ половина.
Система далека от совершенства, но другой ни Intelsat, ни Eurotelsat пока не придумали.
Дорогая к обоюдному удовольствию, как Заказчиков, так и Изготовителей.
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: ra3wok от 22 Февраль 2011, 12:19:48
Владимир спасибо за информацию! По поводу стабилизацией гравитационной штангой нам рассказывал Сергей Самбуров (rv3dr). Запускали один любителький российский спутник, по расчетам он должен был развернуться штангой в космос, но на практике произошло наоборот)
В разрабатываемом спутнике из-за ограничения размеров (нужно вписаться в куб 50 х 50 х 50 см) можно попробовать применить аналогичную систему как на Amsat Oscar-10.
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 22 Февраль 2011, 20:46:46
Штанга может быть телескопической и выдвигаться как зонтик.
Для куба 50 х 50 х 50 см тоже можно сделать.
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 14 Март 2011, 21:53:13
В ветке # Конструктив # Serg писал:
С системой стабилизации пока не определились
В связи с этим размещаю
Исходные данные для моделирования гравитационной стабилизации МКА

1. Масса МКА в кг.
2. Масса груза-противовеса в кг.
3. Длина штанги в метрах.
4. Жёсткость штанги

Результаты моделирования
5. Математическая модель в Exel2007, SolidWorks, других.
6. Амплитуда и частота колебаний,  оптимальные значения по пп.1-4 для круговой орбиты.
7. Амплитуда и частота колебаний,  оптимальные значения по пп.1-4 для эллиптической орбиты.
8. Амплитуда и частота колебаний,  оптимальные значения по пп.1-4 для высокоэллиптической орбиты.
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: EU2AA от 14 Март 2011, 22:11:29
По поводу стабилизацией гравитационной штангой нам рассказывал Сергей Самбуров (rv3dr). Запускали один любителький российский спутник, по расчетам он должен был развернуться штангой в космос, но на практике произошло наоборот)
Эту байку мне рассказывали 37 лет тому назад! На самом деле такого спутника не было.
В предыдущем посте #7 размещены исходные данные для моделирования гравитационной стабилизации МКА.
Думаю, что вашему Сергею, который занимается конструктивом, это вполне по плечу.

В разрабатываемом спутнике из-за ограничения размеров (нужно вписаться в куб 50 х 50 х 50 см) можно попробовать применить аналогичную систему как на Amsat Oscar-10.
Конечно, это тоже вариант
Название: Re: Стабилизация ИСЗ на орбите
Отправлено: UB4AAD от 25 Июнь 2011, 19:05:47
Я поддержу Владимира EU2AA  с гравитационной штангой.. К тому же на ней можно будет развернуть  антенну или какой научный датчик . Так сказать будет двойное назначение.

С нашим утерянным опытом постройки "любительских сатов"  нам щас не до жиру. самое простое и проверенное временем решение нужно применять. К  тому же это не самое плохое решение...

Название: Навигация
Отправлено: EU2AA от 09 Июль 2015, 23:27:44
Очень хорошая статья на эту тему: Как не заблудиться в космосе? http://geektimes.ru/post/253008/
Например: Вибрационные гироскопы производятся в MEMS-исполнении, отличаются дешевизной и очень маленькими размерами при сравнительно неплохой точности. Именно эти гироскопы стоят в телефонах, квадрокоптерах и тому подобной технике. MEMS-гироскоп может работать и в космосе, и их ставят на микроспутники.
(https://hsto.org/files/aae/abc/029/aaeabc029fe0416e8f72b09d9dde4df1.jpg)