Разработка и испытания прототипа интеллектуальной системы стабилизации и ориентации космического аппарата форм-фактора CubeSat 3U

Проведение большинства научных исследований в космосе с помощью наноспутника предполагает ориентацию его в пространстве, обеспечение которой достигается за счет использования активных или комбинированных (пассивных в сочетании с активными) систем стабилизации. Системы ориентации (стабилизации) можно отнести к системам управления малым космическим аппаратом во время его автономного полета на целевой орбите. Интеллектуальная система стабилизации и ориентации (ИССО) является важным исполняющим модулем малого космического аппарата (МКА). В возможности этой системы входят: модули стабилизация МКА в пространстве, демпфирования нежелательных колебаний, ориентации аппарата в выбранном направлении, точного ориентирования спутника, направления антенн на приемную станцию, наведения солнечных панелей на Солнце, решения задач целевой аппаратуры (полезной нагрузки) с фиксацией положения МКА. По сравнению с пассивной системой ориентации, в которой направление и величина магнитного момента заранее определены, активная система ориентации позволяет управлять величиной и направлением магнитного момента, что выступает как дополнительная информация в алгоритмах управления. С помощью системы ИССО можно достичь трех- или двухосной ориентации путем установки соответствующего числа исполнительных органов. В качестве исполнительных органов могут служить катушки Гельмгольца, соленоиды, которые создают магнитный момент при протекании тока через обмотки и др. В работе предполагается использовать систему активной ориентации, состоящую из гиродина и магнеторкера, которая должна позволить выполнить грубую (с помощью гиродина) и точную (с помощью магнеторкера) стабилизацию (вращения) малого космического аппарата, расширенного трех координатными датчиками магнитного поля Земли. Практическая ценность заключается в разработке системы ИССО для МКА форм-фактора CubeSat, занимающей объем не более 1-го юнита полезной нагрузки.