Влияние производственных отклонений изготовления электротермической двигательной установки на точность маневрирования наноспутника


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложена методика оценки результатов проведения манёвров коррекции наноспутника (НС) с электротермической двигательной установкой (ЭТДУ). На примере разрабатываемого наноспутника SamSat-M выявлены общие причины возникновения неточности маневрирования, связанные с производственными отклонениями изготовления двигательной установки. Выполнен в вероятностной постановке анализ процесса маневрирования НС. В качестве случайных факторов рассматриваются проектные параметры ЭТДУ. Статистические модели распределений всех случайных факторов полагаются равновероятными, что является наихудшим сценарием, так как истинные распределения проектных параметров ЭТДУ неизвестны. Методической основой исследования является метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) с последующим использованием регрессионного и факторного анализа, на основании которых определено влияние разбросов каждого из проектных параметров на контролируемые параметры. Сформированы требования к проектным параметрам ЭТДУ, влияющим на разброс проекций вектора изменения скорости движения НС и на возникающее угловое движение. Представленные результаты могут быть использованы для оценки влияния производственных отклонений проектных параметров двигательных установок на характер движения космического аппарата, а также для формирования требований к разбросам проектных параметров для обеспечения выполнения целевой задачи.

Об авторах

Л. И. Синицын

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: sinitsin_leonid@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6569-1645

аспирант

Россия

И. В. Белоконов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: ibelokonov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5486-8820

доктор технических наук, профессор, заведующий межвузовской кафедрой космических исследований

Россия

Список литературы

  1. Sochacki M., Narkiewicz J. Propulsion system modelling for multi-satellite missions performed by nanosatellites // Transactions on Aerospace Research. 2018. V. 2018, Iss. 4. P. 58-67. doi: 10.2478/tar-2018-0030
  2. Tummala A.R., Dutta A. An overview of cube-satellite propulsion technologies and trends // Aerospace. 2017. V. 4, Iss. 4. doi: 10.3390/aerospace4040058
  3. Лукьянчик А.И. Параметрические исследования маневрирующего наноспутника с аммиачным электротермическим микродвигателем // Информация и космос. 2018. № 3. С. 157-166.
  4. Coxhill I.G., Gibbon D. A xenon resistojet propulsion system for microsatellites // 41st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit (July, 10-13, 2005, Tucson, Arizona). doi: 10.2514/6.2005-4260
  5. Lee R.H., Bauer A.M., Killingsworth M.D., Lilly T.C., Duncan J.A., Ketsdever A.D. Free-molecule-microresistojet performance using water propellant for nanosatellite applications // Journal of Spacecraft and Rockets. 2008. V. 45, Iss. 2. P. 264-269. doi: 10.2514/1.32341
  6. Lemmer K. Propulsion for CubeSats // Acta Astronautica. 2017. V. 134. P. 231-243. doi: 10.1016/j.actaastro.2017.01.048
  7. Блинов В.Н., Вавилов И.С., Косицын В.В., Лукьянчик А.И., Рубан В.И., Шалай В.В. Исследование энерговооружённости электротермической двигательной установки маневрирующей спутниковой платформы наноспутников // Динамика систем, механизмов и машин. 2017. Т. 5, № 2. С. 4-16. doi: 10.25206/2310-9793-2017-5-2-04-16
  8. Жумаев З.С., Щеглов Г.А. Анализ проектных параметров солнечной электродвигательной установки для наноспутника // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. № 12. С. 59-65.
  9. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Финансы и статистика, 1986. 366 с.
  10. Харман Г. Современный факторный анализ. М.: Статистика, 1972. 489 с.
  11. Мантуров А.И. Механика управления движением космических аппаратов. Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2003. 62 с.
  12. Попов В.И. Системы ориентации и стабилизации космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. 184 с.
  13. Иванов Д.С., Трофимов С.П., Широбоков М.Г. Численное моделирование орбитального и углового движения космических аппаратов. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2016. 118 с. doi: 10.20948/mono-2016-trofimov
  14. Белоконов И.В., Ивлиев А.В., Богатырев А.М., Кумарин А.А., Ломака И.А., Симаков С.П. Выбор проектного облика двигательной установки наноспутника // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18, № 3. С. 29-37. doi: 10.18287/2541-7533-2019-18-3-29-37
  15. Титов Б.А., Сирант А.Л. Исследование динамики космического аппарата с системой ориентации на базе двухкомпонентных жидкостных ракетных двигателей малой тяги // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва. 2007. № 1 (12). С. 98-105. doi: 10.18287/2541-7533-2007-0-1(12)-98-105
  16. Сарычев В.А., Гутник С.А. Динамика спутника под действием гравитационного и аэродинамического моментов. Исследование положений равновесия // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2014. № 39. 36 с.
  17. Семёнов К.К. Достоверность результатов применения метода Монте-Карло в задачах интервального анализа // Вычислительные технологии. 2016. Т. 21, № 2. С. 42-52.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2021

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