Аннотация:

Для использования на малых спутниках, получивших в последнее время широкое распространение, представляют интерес алгоритмы магнитной стабилизации, обеспечивающие демпфирование начальной угловой скорости и разворот панелей солнечных батарей спутника на Солнце.

Представленная работа включает аналитическое исследование динамики спутника под управлением закона, названного «минус S-dot», аналогичного известному «минус В-dot», но использующего для определения ориентации вместо магнитометра измерения только солнечного датчика. Получены первые интегралы решений для спутника, близкого к осесимметричному, найдены положения равновесия и исследована их устойчивость. Показано, что соответствующий алгоритм позволяет управлять положением оси вращения аппарата в пространстве относительно направления на Солнце, при определенных соотношениях его моментов инерции. Этим эффектом можно воспользоваться на практике, например, для ориентации панелей солнечных батарей спутника на Солнце.

Результаты аналитического исследования подтверждены результатами численного моделирования на специально разработанном программном комплексе.

Алгоритм активного демпфирования с использованием магнитной системы стабилизации и солнечного датчика был реализован в качестве резервного в составе системы ориентации и стабилизации микроспутника «Чибис-М», успешно выведенного на орбиту 25 января 2012 г. с борта грузового корабля «Прогресс». Результаты летной эксплуатации алгоритма подтвердили его работоспособность и практическую пригодность.

Доклад подготовлен по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук (научный руководитель - доктор физ.-мат. наук М.Ю. Овчинников).