Построение роботизированной системы ориентации солнечной батареи для малого космического аппарата

А. М. Безняков, В. А. Власов, Е. Н. Маленин

Аннотация


Изложены возможности роботизации системы ориентации солнечных батарей летательного аппарата на основе микропроцессора. Роботизация позволяет повысить автономность системы ориентации солнечных батарей и расширяет функциональность её устройства управления. Рассмотрен вариант роботизации электропривода ориентации солнечных батарей на базе микроконтроллера PIC16F873А для малого космического аппарата. Подобная реализация устройства управления позволяет осуществлять ориентацию солнечных батарей на Солнце, контролировать температуру и освещённость солнечных батарей, выполнять непрерывное регулирование мощности солнечных батарей в оптимальной рабочей точке вольтамперной характеристики, управлять процессом заряда и разряда аккумуляторной батареи, управлять стабилизацией напряжения на шинах нагрузки, сообщать бортовой цифровой вычислительной машине об аварийных режимах и нештатных ситуациях. Кроме того, в представленном устройстве управления реализован автономный режим работы – «следящий привод». Представлены результаты структурного и математического моделирования подобной системы и её реализация в виде физической модели. Разработанная модель системы ориентации солнечных батарей позволяет в лабораторных условиях проанализировать работоспособность системы в различных режимах, сопряжение отдельных элементов и узлов, а также реализовать работу системы под управлением персонального компьютера или при автономной работе от программы микроконтроллера.


Ключ. слова


Роботизация, микроконтроллер, система ориентации солнечных батарей, космический аппарат, привод системы ориентации, шаговый двигатель

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Лопота В.А., Минаков Е.П., Юре-вич Е.И. Современное состояние и перспективы развития отечественной космической робототехники // Труды 11-ой научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности». Т. 5. СПб.: Астерион, 2008. С. 49-54.

2. Асфаль Р. Роботы и автоматизация производства. М.: Машиностроение, 1989. 448 с.

3. Казанцев Ю.М. Токовый стабилизатор напряжения солнечной батареи для систем электропитания космических аппаратов // Сб. науч. трудов «Электронные и электромеханические системы и устройства». Томск: НТЛ, 2011. С. 42–48.

4. Кохц Д. Измерение, управление и регулирование с помощью PIC микро-контроллеров. М.: МК-Пресс, 2007. 300 с.

5. Власов В.А., Маленин Е.Н., Янгузов А.В. Вариант реализации цифрового привода системы ориентации солнечных батарей для космического аппарата // Труды четвертой науч.-техн. конференции «Инновационный арсенал молодежи». СПб: ФГУП «КБ «Арсенал», 2013. С. 111-114.

6. Каргу Д.Л., Стеганов Г.Б., Петренко В.И., Власов В.А., Ратушняк А.И., Маленин Е.Н., Радионов Н.В. Системы электроснабжения космических аппаратов и ракет-носителей: уч. пособие. СПб: Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, 2013. 116 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2015-14-1-9-17

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533