Методика определения погрешности стенда измерения масс-центровочных и инерционных характеристик наноспутников с помощью эталонных объектов


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе решается научно-прикладная задача экспериментального определения погрешностей стенда измерения масс-центровочных и инерционных характеристик наноспутников, основанного на принципе перевёрнутого крутильного маятника. Предложена методика определения погрешности измерения составляющих тензора инерции и координат центра масс с помощью эталонных объектов. Для этой цели был разработан и изготовлен эталонный наборный объект переменной конфигурации в виде наноспутника формата CubeSat 3U.
С помощью эталона была отработана модифицированная методика проведения эксперимента, позволяющая снизить влияние погрешностей в изготовлении стенда и его оснастки на точность измерений за счёт осреднения одноимённых величин. В статье приведены результаты серий экспериментов по определению погрешностей измерений масс-центровочных и инерционных характеристик эталонного наборного объекта трёх вариантов сборки. Результаты серии экспериментов подтвердили теоретически вычисленную и заявленную в технической документации стенда погрешность измерений. Кроме того, проведена проверка точности определения периода колебаний и выявлено, что влияние факторов окружающей среды незначительно и им можно пренебречь. Результаты работы могут быть использованы для определения погрешности измерений координат центра масс и составляющих тензора инерции наноспутника формата CubeSat 1U-3U на этапе испытаний.

Об авторах

П. В. Васин

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: shans-vpv@yandex.ru

инженер-программист

Россия

Е. В. Баринова

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: l5545@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4645-7212

кандидат технических наук, доцент кафедры высшей математики, старший научный сотрудник НИЛ-102

Россия

Список литературы

  1. Гернет М.М., Ратобыльский В.Ф. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969. 247 c.
  2. Genta G., Delprete C. Some considerations on the experimental determination of moments of inertia // Meccanica. 1994. V. 29, Iss. 2. P. 125-141. doi: 10.1007/BF01007497
  3. Altra Industrial Motion. Inertia dynamics. https://www.idicb.com/products/moment-of-inertia-measurement-instruments
  4. Resonic. Resonic K. https://resonic.de/resonic-k/
  5. Raptor scientific. SpaceElectronics KSR, CG/MOI. https://www.space-electronics.com/Products/ksr-cg-moi-series
  6. Belokonov I.V., Kliuchnik V.N., Barinova E.V., Ivliev A.V., Boltov E.A. Procedure of experimental evaluation of nanoclass spacecraft design parameters using the ground test equipment // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. V. 984. Iss. 1. doi: 10.1088/1757-899X/984/1/012038
  7. Olmedo N.A., Barczyk M., Lipsett M. Experimental determination of the inertial properties of small robotic systems using a torsion platform // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. V. 131. P. 71-96. doi: 10.1016/j.ymssp.2019.05.021
  8. Белоконов И.В., Баринова Е.В., Ивлиев А.В., Ключник В.Н., Тимбай И.А. Устройство для определения положения центра масс и моментов инерции объектов: патент РФ № 2698536; опубл. 28.08.2019; бюл. № 25.
  9. Голицына О.М., Меремьянин А.В., Рисин В.Е. Математическая обработка результатов измерений в лабораторном практикуме по курсу общей физики: учеб.-метод. пособие. Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2015. 20 с.
  10. ГОСТ 8.010-2013. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2014. 11 с.
  11. Цветкова Е.В., Шабунио Е.В. Измерение момента инерции твёрдых тел методом крутильных колебаний: методические указания к лабораторной работе № 111 по механике. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006. 12 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах