Пассивные системы угловой стабилизации

Пассивные системы угловой стабилизации [c.24]

В случае когда ддя КА допускается достаточно большая угловая скорость вокруг одной из осей, а орбита достаточно высокая, тогда ориентацию оси вращения на Солнце можно осуществить с помощью пассивной системы. Эта система использует два пассивных принципа стабилизации вращение и световое давление солнечных лучей [38]. [c.133]

Датчики угловой скорости (ДУС) необходимы для введения в закон управления системы ориентации или стабилизации КА производных от регулируемых параметров. Вполне возможно, что эти производные могут быть получены с помощью пассивных дифференцирующих контуров, основу которых составляют цепочки R , Однако пассивные контуры дифференцируют сигналы с большими погрешностями при медленно меняющихся входных величинах. [c.258]

Ориентация панелей солнечных батарей на Солнце может быть с грубой точностью порядка 10.. . 15°, в то время как сам спутник должен ориентироваться на центр Земли с высокой точностью. Антенны спутников связи обычно ориентируются с точностью до 1°. Требование такой точности ориентации связано с применением на спутниках связи направленных антенн, которые являются не только более эффективными, но и экономически более вьи-одными, поскольку упрощается бортовая приемопередающая аппаратура наземных станций, не говоря уже о меньших энергетических затратах при той же эффективности. Если необходимо получить изображение, то допускаемая угловая скорость спутника в процессе стабилизации может иметь решающее значение при выборе типа системы и ее проектировании. Для решения подобного рода задач, когда КА и его элементы должны ориентироваться с различной точностью и относительно разных опорных систем координат, целесообразно применять комбинированные системы, в которых невысокая точность обеспечивается пассивными методами, а высокая — активными. [c.9]

В пассивных магнитных системах стабилизации демпфирование угловых колебаний спутника осуществляется главным образом за счет использования гистерезисного перемагничивания в стержнях из специальных магнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью. Их действие основано на том, что колебания спутника уменьшаются в результате потерь энергии на гистерезис. Потери энергии пропорциональны площади, расположенной внутри замкнутой гистерезисной кривой намагничивания В = f H) (рис. 2.5). Так как гистерезисная характеристика неоднозначна, то трудно записать аналитическое выражение для точной временной зависимости демпфированных колебаний. Наличие гистерезисного демпфирования в сочетании с демпфированием, обусловленным вихревыми токами, было подтверждено испытаниями на ряде искусственных спутниках Земли [64]. [c.33]

При идеальной ориентации вращающегося КА на Солнце момент сил светового давления по оси 0Z является постоянной величиной. Под действием этого момента угловая скорость КА будет монотонно изменяться, что нежелательно для некоторых КА. Для пассивной стабилизации угловой скорости КА СО2 может быть применена система, использующая центробежные силы для управления радиационным пропеллером [75], или система, использующая ошибку слежения оси вращения КА за направлением на Солнце при движении КА по солнечной орбите [87]. Рассмотрим динамику этих систем. [c.140]

Возможны также чисто пассивные способы создания управляющих моментов гравитационный, аэродинамический и светодинамический. Реализация этих способов сводится к конструктивному выполнению корпуса космического аппарата таким образом, чтобы с >1аксимальной пользой проявились гравитационный,, аэродинамический и светодинамический эффекты. Преимуществом этих способов является то, что при их использовании не расходуется рабочее тело. Однако системы угловой стабилизации, основанные на пассивных способах, обладают малой точностью. [c.13]

Для вывода систем угловой стабилизации с двигателями-маховиками из режима насыщения и возврата в рабочее состояние используем активные и полупассивные системы угловой стабилизации. Для этой же цели принципиально можно применять пассивные системы, однако малые стабилизируюпдие моменты ограничивают их применение. [c.62]

Дифференциальные уравнения (1.25) движения соответствуют случаю, когда спутник принудительно вращается вокруг оси вместе с орбитальной системой координат с угловой скоростью Qop6. При этом, например, оптическая ось какого-либо устройства (фотоаппарата, телевизионной головки, кинокамеры и др.) в плоскости OiiS удерживается на направлении истинной вертикали (ось 0Q. Отклонения спутника по тангажу фт О определяются, например, с помощью инфракрасной вертикали (ИКВ) и могут быть устранены активным способом стабилизации, например, путем включения газовых сопел. Если моменты внешних сил, действующих вокруг оси Oz, малы, то такое включение газовых сопел может быть кратковременным [18] (в настоящей монографии стабилизация спутника с помощью газовых сопел не рассматривается). Вместе с тем такая стабилизация идеального спутника в орбитальной системе координат по тангажу является пассивной , так как при отсутствии возмущающих моментов на кру-готовой орбите ось 0Y спутника может следить за направлением оси 0 при его вращении вокруг оси Oz по инерции и не требует затраты энергии. Однако через какой-то промежуток времени любая пассивная система гироскопической стабилизации требует затраты энергии (например режим насыщения маховиков и гироскопов, см. гл. 6). [c.15]

Простейшими системами стабилизации угловой скорости являются пассивные системы. Фактически создание пассивной системы стабилизащ1Н сводится к изменению параметров механической части машины введением некоторых дополнительных ипер-ционных, упругих или диссипативных элементов. В пассивных системах формирование управляющих силовых воздействий не связано с использованием дополнительных источников энергии, а точка наблюдения совпадает с точкой управления. По этим причинам введение пассивных систем стабилизации не может приводить к неустойчивости системы. [c.108]

Активные системы стабилизации скорости, в отличие от пассивных систем, используются для уменьшения динамических ошибок, вызываемых сравпительпо медленными низкочастотными возмущениями. Пассивные системы (маховик, динамический гаситель) реагируют на ускорение в точке наблюдения поэтому они нечувствительны к статической ошибке угловой скорости, т. е. к постоянному по величине отклопению от номинального значения. Активные системы с тахометрической обратной связью снижают величину статической ошибки. Так, например, для машины с жесткими звеньями получаем из формулы (6.27) [c.117]

При исследовании пассивной системы стабилизации будем считать, что система стабилизации угловой скорости собственного вращения обеспечивает постоянство его кинетического момента Н. Воспользуемся линеаризованной системой дифференциальных уравнений движения (1.28), которая справедлива в полусвязанной системе координат при условии а)(>=0 и fx=0. Вводя обозначения [c.204]

Для стабилизации и регулирования угловой скорости собственного вращения космических аппаратов может быть использован моментный магнитопровод. Известны различные конструктивные схемы устройств для регулирования угловой скорости космических аппаратов, стабилизированных вращением, использующие магнитное поле Земли. Очевидно, что для создания механического управляющего момента на КА необходимо иметь либо постоянные магниты, либо электрические обмотки. В первом случае это пассивные системы, во втором — полупассивные. [c.160]

В июне 1963 г. в США был запущен искусственный спутник 1963 22А , на котором впервые была успешно применена пассивная система гравита-ционно-магнитной стабилизации [21]. В момент отделения от ржеты-носи-теля угловая скорость спутника приблизительно равнялась 21 рад/с. Сначала было проведено предварительное успокоение спутника с помощью механической системы йо-йо , которая уменьшила скорость его вращения до 0,107 рад/с. Дальнейшее Демпфирование угловой скорости спутника происходило за счет магнитных гистерезисных стержней. В течение 59 ч магнитные демпфирующие стержни, расположенные перпендикулярно оси симметрии спутника, погасили скорость до пренебрежимо малой величины. Спустя 69 ч после запуска скорость вращения спутника составляла по данным измерений менее одного оборота за 120 мин [63]. [c.49]

Газореактивные системы используются на пассивно стабилизированных КА, так как пассивные системы ориентации и стабилизации имеют малые управляющие моменты и при больших возмещениях не могут предотвратить вращения КА. Для быстрого уменьшения больших начальных возмущений по угловой скорости и угловому отклонению, появившихся в момент отделения аппарата, и для придания ему заданной ориентации применяется активная система предварительного успокоения, управляющие моменты которой создаются газовыми реактивными соплами. [c.60]

Элементарный анализ различных структурных схем одноосных пассивных гироскопических стабилизаторов показывает, что поплавковый интегрируюш,ий гироскоп улучшает динамические характеристики стабилизируемой системы, однако способствует возникновению статической погрешности Ааабс (2.36) стабилизации по угловой скорости, порождаемой моментом Му внешних сил. Применение упругого элемента (пружина 6 на рис. 2.5, а), необходимого для обеспечения устойчивости движения КЛА в системе V-крен (гл. 5), способствует возникновению еш е более значительной стати- [c.36]

Стабилизация вращением является, несомненно, наиболее часто применяемым методом пассивной стабилизации спутников. Например, на спутниках серий Пионер и Эксплорер использовались системы пассивной стабилизации вращением. Метод обеспечивает стабилизацию движения относительно двух осей инерциальной системы координат, является весьма простым и надежным, а при большой угловой скорости вращения может успешно противодействовать влиянию возмущений. В некоторых случаях вращение спутника можно использовать для улучшения условий работы полезной нагрузки. Например, вращение спутника Тайрос использовалось для обзора поверхности Земли при фотосъемках ее поверхности. Кроме того, центростремительное ускорение, которое испытывают периферийные части вращающегося космического аппарата, создает искусственную силу тяжести, необходимую для пилотируемых космических кораблей прежде всего, а также полезную с точки зрения конвективного охлаждения, регулирования уровня жидкостей на спутнике и обеспечения выполнения других, менее известных технических требований. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...