CC BY
81
Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов»
УДК 629.78.054
Д. Е. Синицкий, Д. А. Федченко Научный руководитель - А. В. Мурыгин ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Железногорск
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУНАТУРНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ И СТАБИЛИЗАЦИИ КА
Описываются основные принципы полунатурного моделирования для отработки системы ориентации и стабилизации КА. Рассматривается принцип измерения управляющего момента двигателя-маховика.
Система ориентации и стабилизации (СОС) современных КА является сложной высокоточной системой. Наиболее эффективным способом испытаний СОС являются испытания с применением принципов полунатурного моделирования. Эти принципы предполагают применение имитаторов внешних воздействий (Солнца, Земли, Звезд) с целью создания среды функционирования системы, приближённой к эксплуатационной. Датчики, установленные на динамические стенды, движутся по отношению к имитаторам ориентиров аналогично их угловому движению на борту спутника. При испытаниях СОС для создания управляющих моментов, используются имитатор двигательной установки и двигатели-маховики.
В настоящее время измерение величины управляющего момента маховика осуществляется через блок электроники прибора, что приводит к грубому измерению момента, искажению информации, задержкам, ошибкам вычисления. В связи с этим, возникает необходимость более точного, нового метода измерения управляющего момента, создаваемого ма-ховичной системой. Для этого используется схема силовой компенсации, позволяющая производить измерения управляющего момента напрямую от двигателя-маховика. Структурная схема силовой компенсации изображена на рис. 1
Рис. 1. Структурная схема силовой компенсации
При подаче управляющего кода Жупр, маховик
создает управляющий момент М, приводящий к вращению измерительную балку в подшипниковых опорах, что фиксируется датчиком угла. Сигнал ПдУ с
датчика угла поступает в блок управления (БУ), где преобразуется и корректируется, а затем поступает на магнитоэлектрический датчик момента. БУ разбивает сигнал от ДУ на два сигнала. Первый служит для формирования канала демпфирования, второй для формирования канала силовой компенсации. Оба сигнала поступают в датчик момента, который, исходя из полученной информации, создает момент обратной связи Мос, компенсирующий момент создаваемый маховиком, воздействуя на измерительную балку. При этом в обмотке силовой компенсации датчика момента будет протекать ток. Искомое значение тока
замеряется с помощью измерительного усилителя. Затем сигнал поступает в АЦП, где преобразуется и выводится на вычислительное ЭВМ (РС).
Для оценки точности функционирования стенда измерения момента (СИМ) проведено моделирование работы маховика и СИМ. Схема моделирования представлена на рис. 2.
Рис. 2. Структурная схема моделирования
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
В результате моделирования определено, что ошибка измерения управляющего момента не превышает 2 %, что удовлетворяет заданным условиям.
Таким образом, в результате исследования разработан стенд измерения управляющего момента, где данные о величине измеряемого момента берутся непосредственно с двигателя-маховика, тем самым повышается точность измерений, исключаются ошибки
вычисления, задержки, открываются дополнительные возможности исследования, что позволяет использовать данную систему для измерения управляющего момента маховика в замкнутом контуре полунатурного моделирования при испытаниях СОС КА.
© Синицкий Д. Е., Федченко Д. А., 2012
УДК 629.78.054
Д. Е. Синицкий, Д. А. Федченко Научный руководитель - А. В. Мурыгин ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Железногорск
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НАЗЕМНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ СИСТЕМ ОРИЕНТАЦИИ И СТАБИЛИЗАЦИИ КА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМИТАТОРОВ ОБРАЩЕННОГО ТИПА
Рассматриваются основные принципы построения, структура имитатора Земли обращенного типа. Описывается принцип его действия и функциональные возможности.
При проведении наземных отработочных испытаний системы ориентации и стабилизации (СОС) на стенде полунатурного моделирования перед разработчиками системы стоит задача в создании имитаторов для моделирования светооптических условий работы приборов СОС. Основной принцип, заложенный в создание таких имитаторов следующий: прибор, установленный на имитатор движения, со-
вершает вращательное движение относительно опорного ориентира в соответствии с расчетными значениями, аналогичных угловому движению космического аппарата.
В настоящее время для решения задач наземной экспериментальной отработки СОС, имеющей в своем составе прибор ориентации на Землю, в ОАО ИСС разработан имитатор Земли обращенного типа.
Структура имитатора Земли обращенного типа: 1 - стол установочный; 2 - станина оптической скамьи; 3 - кронштейны; 4 - прибор ориентации на Землю; 5 - оптический блок; 6 - система управления оптическим блоком; 7 - имитатор теплового излучения Земли; 8 - система управления имитатором теплового излучения Земли; 9 - система управления приводами имитатора теплового излучения Земли; 10 - привод имитатора теплового излучения Земли по оси У; 11 - привод имитатора теплового излучения Земли по оси X; 12 - привод изменения углового размера (ось 7); 13 - система управления приводом изменения углового размера; 14 -пульт управления
