Стабилизация спутника в орбитальной системе координат

Простейшим гироскопическим стабилизатором является астатический гироскоп, нашедший применение в различных приборах систем ориентации, а также при стабилизации спутников в орбитальной системе координат. Книга начинается с рассмотрения принци- [c.3]

СТАБИЛИЗАЦИЯ СПУТНИКА В ОРБИТАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ [c.7]

Обсуждение теоремы 2.4.2. 1°. Структурная форма (2.4.5) характерна для многих механических систем [Воротников, 1998]. Так, например, при изучении задачи стабилизации искусственного спутника на круговой орбите первые две фуппы уравнений системы (2.4.5) характеризуют угловую скорость и ориентацию спутника в орбитальной системе координат, а третья фуппа уравнений - возмущенное движение центра масс спутника. [c.130]

Стабилизация и либрационное движение спутника в гравитационном поле сил. Уравнения движения спутника в гравитационном поле на круговой орбите допускают частное решение — относительное равновесие в орбитальной системе координат. В этом режиме движения главные центральные оси инерции спутника совпадают соответственно [c.288]

К искусственным спутникам, предназначенным для астрономических, радиофизических и других научных исследований, предъявляют особенно жесткие требования по точности стабилизации углового положения относительно неподвижной (или орбитальной) системы координат. Например, антенна такого спутника должна быть очень точно направлена на источник радиоизлучения, направление на который практически не изменяется в неподвижном (инерциальном) пространстве. [c.4]

В статье Д. Е. Охоцимского и В. А. Сарычева [60] рассматривается возможность стабилизации спутника относительно трехгранника, образованного радиусом-вектором, трансверсалью и бинормалью к орбите, то есть относительно орбитальной системы координат. [c.115]

ДВУХГИРОСКОПНАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ГРАВИТАЦИОННО-ГИРОСКОПИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПАССИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ СПУТНИКА В ОРБИТАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ [c.90]

Двухгироскопная гравитационно-гироскопическая система типа V-крен предназначена для стабилизации спутника вокруг центра его масс в орбитальной системе координат. Возникающие в центрально-симметричном гравитационном поле Земли или какой-либо иной планеты гравитационные моменты определенным образом ориентируют его относительно направления гравитационного поля Земли (эффект гантелей). При соответствующем выборе соотношения моментов инерции спутника относительно главных осей его инерции достигается пассивная трехосная стабилизация спутника в орбитальной системе координат, называемая его либрацией. (Об образовании восстанавливающего момента вокруг нормальной оси спутника при естественной его стабилизации в орбитальной системе координат см. гл. 1). [c.90]

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]

В астрономии широко известен так называемый эффект либрации Луны, вследствие которого Луна повернута к Земле всегда только одной стороной. Однако применение эффекта либрации для стабилизации спутника Земли возможно лишь при малых возмущающих моментах, действующих на спутник, и при низких требованиях к точности ориентации осей спутника относительно орбитальной системы координат. В системе V-крен для повышения точности ориентации спутника относительно орбитальной системы координат на борту устанавливается два поплавковых гироскопа с двумя степенями свободы, обеспечивающих затухание собственных его колебаний вокруг центра масс и сообщающих восстанавли- [c.90]

Неравномерное вращение вектора напряженности геомагнитного поля в орбитальной системе координат, передаваясь через магнитный демпфер, вызывает возмущения в движении спутника. Эти возмущения могут вызвать незатухающие колебания спутника вблизи устойчивого положения, но могут привести также к полной потере ориентации и возникновению режима недемпфируемого вращения. В работе [52] исследуется возможность существования таких режимов при плоском движении спутника с магнитным демпфером на круговой орбите. Показано, что магнитный демпфер работоспособен как в режиме стабилизации, так и в режиме предварительного успокоения. Получены аналитические выражения цд оценки продолжительности переходного процесса и точности ориентации. [c.54]

В данном случае для совокупной системы дифференциальных уравнений возмущенного движения спутника можно сначала решить задачу стабилизации по отношению к переменным, определяющим его положение в орбитальной системе координат. Делается это путем рассмотрения " "укороченной управляемой системы, получающейся из исходной совокупной обращением в нуль неконтролируемых на данном этапе решения переменных. Затем применением теоремы Ляпунова-Малкина [Малкин, 1966] доказывается, что в процессе проведенной стабилизации фактически обеспечивается не только асимптотическая устойчивость по указанной части переменных, но и устойчивость (неасимптотическая) по всем переменным исследуемого невозмущенного движения совокупной системы [Белецкий, 1965 Крементуло, 1977]. [c.23]

В данной работе рассматривается задача стабилизации положения равновесия орбитальной тросовой системы (ОТС) при помощи одностепенных гироскопических стабилизаторов — статически и динамически уравновешенных симметричных маховиков. ОТС состоит из тела-носителя с маховиками и присоединенного к нему на длинном весомом тросе зонда-спутника. Зонд-спутник считается материальной точкой, трос — гибкой нитью, не испытывающей сопротивления на изгиб и кручение. Предполагается, что центр масс тела-носителя с маховиками (первый случай) и орбитальной тросовой системы (второй случай) совершает движение по известной кеплеровской круговой орбите в ньютоновском центральном поле сил. Найдены частные решения нелинейных дифференциальных уравнений с обыкновенными и частными производными, соответствующие положениям равновесия ОТС в орбитальной системе координат. Главные центральные оси ОТС коллинеарны осям орбитальной системы координат. Трос с зондом расположен вдоль радиуса орбиты и направлен в сторону притягивающего центра (первый и второй случаи). Трос с зондом расположен вдоль радиуса орбиты и направлен в сторону противоположную от притягивающего центра (первый и второй случаи). [c.403]

В системах гравитационной стабилизации с активным демпфированием гашение собственных колебаний спутника относительно орбитальной системы координат осуществляется с помощью активной системы, включающей в себя чувствительные и исполнительные элементы, и лишь-восстанавливаюш ие моменты обеспечиваются за счет свойств гравитационного поля Земли. [c.300]

В системах стабилизации вращением могут быть также использованы стационарные решения для осесимметричного спутника на круговой орбите, полученные Г. И. Дубошиным (1959—1960) и В. Т. Кондурарем (1959). Этим решениям соответствуют вращения спутника с постоянной угловой скоростью вокруг оси симметрии, сохраняющей неизменным свое положение в орбитальной системе координат. Возможны случаи, когда ось симметрии перпендикулярна к [c.302]

Предлагаемая схема позволяет при любых инерционных характеристиках спутника обеспечить его стабилизацию относительно орбитальной системы координат. В среде без сопротивления форма спутника не имеет значения. Движение системы определяется инерционными характеристиками спутника и стабилизатора и координатами сферического шарнира относительно трехгранников OiXiijiZi и [c.118]

Неравномерное враща1ие системы координат (эксцентртситетные колебания). Наибольшее влияние эллиптичность орбиты оказывает на грави-тационно-стабилизированные спутники, так как частота соответствующего возмущающего момента близка к собственной частоте либрационных движений системы гравитационной стабилизации. На круговой орбите собственные колебания гравитационно-устойчивого спутника с течением времени затухают, и система переходит в положение устойчивого равновесия. На эллиптической орбите равновесного положения не существует. Система совершает в плоскости орбиты вынужденные (эксцентриситетные) колебания, вызываемые неравномерностью вращения орбитальной системы коор- [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...