|
Ahoj!
Abych se Vám představil. Je mi 16 a studuji SPŠS ve Vsetíně. Jsem přiměřený fanda kosmonatiky a velmi mě zajímá projekt CubeSat.
Nebudu tady dělat ze sebe chytráka, ale zkoušel jsem číst některé Vaše diskuse a abych pravdu řekl rozuměl jsem maximálně 1/3 o čem jste mluvili. A proto se chci zeptat jestli budou za potřeba nějaké výpočty. Strašně rád bych Vám pomohl... |
|
citace:
Ahoj!
Abych se Vám představil. Je mi 16 a studuji SPŠS ve Vsetíně. Jsem přiměřený fanda kosmonatiky a velmi mě zajímá projekt CubeSat.
Nebudu tady dělat ze sebe chytráka, ale zkoušel jsem číst některé Vaše diskuse a abych pravdu řekl rozuměl jsem maximálně 1/3 o čem jste mluvili. A proto se chci zeptat jestli budou za potřeba nějaké výpočty. Strašně rád bych Vám pomohl...
Je zapotřebí vypracovat algoritmus (počítačový program) pro průběžné určování polohy družice na základě měření zemského magnetického pole. To jest určit sklon družice k siločarám zemského magnetického v každé ose (x,y,z) zvlášť a na základě měření časových změn jednotlivých složek pole (Bx, By, Bz) určovat i okamžitou rychlost a směr rotace družice. Taktéž je zapotřebí určovat i absolutní polohu družice vůči Zemi, tj. zeměpisnou šířku a délku a vzdálenost od Země tj. středu nebo povrchu. Snad bude vhodné použít přesný geomagnetický model Země (viz např. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/space/model/models/igrf.html
). Vývoj algoritmu lze rozdělit do jednotlivých etap a úkolů. Máš-li zájem a věříš si ozvi se mi na info@emp-centauri.cz.
P.S. e-mail mi teď pár dní nefunguje kvůli technickým problémům a přechodu na ADSL ale to bude za pár dní v pořádku.
|
|
citace:
Ahoj!
Abych se Vám představil. Je mi 16 a studuji SPŠS ve Vsetíně. Jsem přiměřený fanda kosmonatiky a velmi mě zajímá projekt CubeSat.
Nebudu tady dělat ze sebe chytráka, ale zkoušel jsem číst některé Vaše diskuse a abych pravdu řekl rozuměl jsem maximálně 1/3 o čem jste mluvili. A proto se chci zeptat jestli budou za potřeba nějaké výpočty. Strašně rád bych Vám pomohl...
Pokud se chces i jinak zapojit do deni kolem kosmonautiky, tak se stav ve ctvrtek dopoledne (10:00 - 12:00) nebo odpoledne (13:30 - 16:00) ci v patek vecer (19:00 - 24:00) na Hvezdarnu Vsetin :-)
Na setkani se tesi Vaclavik Michal |
|
citace:
citace:
Ahoj!
Abych se Vám představil. Je mi 16 a studuji SPŠS ve Vsetíně. Jsem přiměřený fanda kosmonatiky a velmi mě zajímá projekt CubeSat.
Nebudu tady dělat ze sebe chytráka, ale zkoušel jsem číst některé Vaše diskuse a abych pravdu řekl rozuměl jsem maximálně 1/3 o čem jste mluvili. A proto se chci zeptat jestli budou za potřeba nějaké výpočty. Strašně rád bych Vám pomohl...
Je zapotřebí vypracovat algoritmus (počítačový program) pro průběžné určování polohy družice na základě měření zemského magnetického pole. To jest určit sklon družice k siločarám zemského magnetického v každé ose (x,y,z) zvlášť a na základě měření časových změn jednotlivých složek pole (Bx, By, Bz) určovat i okamžitou rychlost a směr rotace družice. Taktéž je zapotřebí určovat i absolutní polohu družice vůči Zemi, tj. zeměpisnou šířku a délku a vzdálenost od Země tj. středu nebo povrchu. Snad bude vhodné použít přesný geomagnetický model Země (viz např. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/space/model/models/igrf.html
). Vývoj algoritmu lze rozdělit do jednotlivých etap a úkolů. Máš-li zájem a věříš si ozvi se mi na info@emp-centauri.cz.
P.S. e-mail mi teď pár dní nefunguje kvůli technickým problémům a přechodu na ADSL ale to bude za pár dní v pořádku.
Ok, existuje na to nějaký program nebo se bude muset udělat? |
|
Program zatím neexistuje a je jej samozřejmě zapotřebí vypiplat a odladit. Něco málo je už připraveno, hlavně Hardwarové zapojení je v podstatě dané.
E-mail mi už funguje, pošlu Vám v nejbližších dnech bližší informace když budu vědět kontakt (e-mail). Taktéž o nosné konstrukci (rámu). |
|
citace:
Program zatím neexistuje a je jej samozřejmě zapotřebí vypiplat a odladit. Něco málo je už připraveno, hlavně Hardwarové zapojení je v podstatě dané.
E-mail mi už funguje, pošlu Vám v nejbližších dnech bližší informace když budu vědět kontakt (e-mail). Taktéž o nosné konstrukci (rámu).
Můj e-mail je misa.vs@centrum.cz |
| 10.7.2005 - 22:50 - spook | |
|
jj, ja bych se taky rad podilel na stavbe CubeSatu ale jako stavař se zajmem o PC a vseho co se tyka vesmiru, nemam potrebne znalosti 
takze mi nezbejva nic jineho nez sledovat tuhle diskuzi a tise zavidet chytrost ostatnim 
no ale napada me, teda jestli mate vyresenej HW, ze by to slo resit treba ceckem? teda jestli to neni nejaka blbost
jinak kdysi jsem narazil na tuhle stranku treba by se dalo neco pouzit: http://nebmech.astronomy.cz/VYPOCTY/vypocty.htm |
|
Můj e-mail je misa.vs@centrum.cz
Prosím ještě o pár dní strpení než s kolegy dovyjasníme některé problémy, viz diskuse na téma "konstrukce satelitu". |
|
citace:
jj, ja bych se taky rad podilel na stavbe CubeSatu ale jako stavař se zajmem o PC a vseho co se tyka vesmiru, nemam potrebne znalosti
Třeba právě jako stavař se znalostmi zeměměřičství by jste nám mohl pomoci s určováním polohy družice? My také nemáme mnohé potřebné znalosti, tak si je prostě musíme doplnit nebo to jinak dohnat. |
| 12.7.2005 - 19:28 - spook | |
|
| tak to me nenapadlo ze bych moch vyuzit geodezii. a jestli by to stacilo v C-cku tak bych moh nejakou tu funkci na to napsat(teda aspon doufam) |
|
citace:
tak to me nenapadlo ze bych moch vyuzit geodezii. a jestli by to stacilo v C-cku tak bych moh nejakou tu funkci na to napsat(teda aspon doufam)
S programovanim se nezatezujte, od toho tu jsou jini :-)
Prozatim staci, kdyz vymyslite vzorce na vypocet zemepisnych souradnic kolmeho prumetu kruzice na povrch v case. |
| 14.7.2005 - 11:51 - spook | |
|
citace:
Prozatim staci, kdyz vymyslite vzorce na vypocet zemepisnych souradnic kolmeho prumetu kruzice na povrch v case.
?
tak tohle jsem asi nepochopil. jetli myslite dve pomyslne (soustredne) koule z nichz jedna je Zeme a druha je urcena polohou sondy a zaroven znate souradnice na kouli urcene sondou, pak prumet na Zemi bude jednoduchy. => uhly zustanou stejne a potrebne vzdalenosti budou primo umerne pomeru polomeru_Zeme/polomeru_myslene_koule
ale takhle jste to asi nemyslel.
Potreboval bych spiz znat (obcne)hodnoty pri zacatku vypoctu. (ty konecne hodnoty, teda jestli to chapu dobre, budou zemepisna vyska a sirka) |
|
| Vratil jsem se ze staze v Nemecku, takze se zas pustim do pokracovani na (zatim) jednoduchem programu pro simulaci stabilizace. Zkusim do toho zapracovat model geomagnetickeho pole z toho odkazu z NASA. |
|
Vrátím se ještě k výpočtům polohy družice. To, co opravdu potřebujeme, je vědět, kde je Země (pro směrování komunikace), kde je Slunce (pro napájení a případně pro sluneční plachtu) a také, kde jsme na dráze (pro časování komunikace).
Doufám, že to, kde jsme na dráze, můžeme zjistit z reálného času a předpokládané dráhy prostou tabulkou poloh (časů komunikačních oken) v závislosti na čase.
To, kde je Slunce, snad zjistíme měřením napětí solárních článků na různých stranách družice.
Zjistit, kterým směrem je Země, je pro mne v tuto chvíli nejobtížnější. Snad by to mohlo jít odvodit z měření mg. pole ve třech osách. Vidím to tedy tak, že potřebujeme algoritmus, který z polohy na dráze (odvozené z reálného času) a z hodnot mg. pole ve třech kolmých osách vypočítá, kterým směrem je Země (kde je směr "dolů"). Možná by to dokonce šlo zjistit i bez znalosti polohy na dráze? Ten, kdo pro toto navrhne (popíše) co nejjednodušší (nejsnáze naprogramovatelný) algoritmus, by stavbě družice opravdu pomohl :)
Ještě jednou to shrnu:
- máme hodnoty mg. pole Země ve třech osách (určené osy družice)
- máme souřadnice polohy na dráze (třeba sklon, argument perigea a čas od perigea)
- vypočítejte z těchto hodnot, kterým směrem je Země? (vzhledem k určeným osám družice)
Alternativní možností je navrhnout, jak jinak (co nejsnáze) zjistit výše uvedené hodnoty (kde je Země? kde je Slunce? kde jsme na dráze?)
P.S.: Jiné potřebné výpočty jsou např. ty pro stabilizaci družice, kterým se věnuje Archimedes. Pokud ale někdo další chce a může pomoci, tak ať se ozve. |
|
Predpokladejme nasledujici postup:
- civky prepneme procesor hardwarove do rezimu snimani indukovanych napeti
- procesor provede mereni hodnot napeti ve vsech civkach, a to po dobu nekolika sekund (rekneme pro zacatek 3s) s frekvenci alespon par desitek vzorku za sekundu
- ziskame tri casove rady po cca 100-200 vzorcich
- na techto casovych radach aplikujeme harmonickou analyzu (FFT)
- ziskame typickou vyraznou hodnotu frekvence, to bude frekvence rotace v prislusne ose
- podobny algoritmus lze aplikovat na hodnoty proudu z fotoclanku na stenach, frekvence by mely byt shodne, smery ke Slunci a smer mag. pole muzeme v nejakem kratkem intervalu (par sekund) povazovat za konstantni.
- zahajime aktivni stabilizaci, a to tak, ze do civky nutime silny proud souhlasny s proudem samocinne indukovanym (indukovany proud se sam snazi civku stabilizovat).
- stridame fazi mereni a aktivni stabilizace, a to tak, abychom mohli vzdy naplanovat aktivni zasah dopredu. Toto by melo podle meho nazoru fungovat nezavisle na okamzitem smeru vnejsiho pole.
- v prubehu jednotlivych vyhodnocovacich fazi by se mela snizovat frekvence rotace v jednotlivych osach.
- zaroven by se mela snizovat frekvence kmitu hodnot proudu z fotoclanku na stenach.
- Kdyz poklesne dostatecne malo, abychom mohli povazovat druzici za triose stabilizovanou pro ucely mereni, provedeme mereni hodnot slozek pole, bud nezavislym magnetometrem, nebo vyuzit dopredneho pohybu a merit napeti indukovane na nejakem primem dlouhem vodici.
- Z toho bychom vypocitali hodnoty slozek vnejsiho pole a tim i celkovy vektor vnejsiho pole.
- Tento vektor vnejsiho pole bychom pocitali periodicky, kazdych 30 sekund, po dobu cca 25 minut, to je zhruba ctvrtina obehu. Z teto sekvence hodnot by mela jit, podle zabudovaneho modelu pole Zeme, urcit zhruba trajektorie, tedy sklon drahy (ktera by mela byt predem znama) a vystrednost (ktera by mela byt co nejmensi).
- Jakmile zna druzice svou trajektorii, muze synchronizovat svuj vnitrni cas ... atd. |
|
Rozumím-li tomu dobře, předpokládá se že nejkratší perioda rotace družice bude výrazně delší než několik sekund. V případě nějaké rychlejší rotace by uvedený postup nefungoval (?).
Tento navržený postup můžeme vzít jako první základ pro další rozpracování. Tento navržený postup funguje tak že družice se stále snaží nerotovat popř. nekývat vůči siločarám zemského mag.pole (opravte mne jestli se mýlím). Určitý pohyb družice vůči siločarám je ale žádoucí. Nad zemskými póly by měla být družice orientována vůči siločarám o 90° jinak nežli na rovníku, tedy za zhruba 25 minut se musí pootočit o 90°. Pro aktivní stabilizaci je podle mne třeba měřit nejen indukované napětí v cívkách (rychlost kyvů nebo rotace družice vůči zemskému mag. poli) ale i hodnoty jednotlivých složek pole (Bx, By, Bz) a výsledné korekční akce provádět v závislosti na obou změřených veličinách. Neboli :
Tc = -K1 W - K2 dW/dt
Tc je korekční akce úměrná součinu velikosti korekční síly a času po kterou bude korekční akce prováděna
K1, K2 jsou korekční konstanty které budeme muset stanovit (spočítat)
W je chybový (nežádoucí) úhel o který je družice natočena vůči siločarám oproti (správnému) požadovanému úhlu (požadovaný úhel je např. 90° nad rovníkem, 0°nad póly, 40°nad územím ČR, atd.)
dW/dt je časová derivace chybového úhlu (pozor, nejedná se tedy o časovou derivaci sklonu družice k siločarám ale možná ji bude moci při zjednodušení použít)
Myslím že tenhle postup se odborně nazývá PD kontroler (position plus derivative).
Dále, nebylo by vhodnější nežli měřit napětí indukované na cívkách a odtud odvozovat rychlost rotace nebo kyvů, měřit změny zemského magnetického pole v jednotlivých osách x,y,z přímo pomocí magnetických čidel a rozdílu časů? Mám totiž obavy že by se do přesnosti měření pomocí induk. napětí na cívkách mohli míchat další nežádoucí jevy jako např. již dříve zmiňované indukované napětí vlivem rychlosti družice (cca 7km/sec) a nehomogennity zemského mag. pole. |
|
Absolutni casy jsem uvadel pro predstavu, samozrejme pri rychle rotaci by bylo nutno prizpusobit frekvenci vzorkovani, pri pomale rotaci zase je podstatnejsi doba vzorkovani. Tohle vsechno si ale procesor muze volit, takze zrejme udelame nejakou heuristiku, kdy nejprve nahrubo zkusime "jak na tom jsme" a pak zvolime spravne frekvence a casy.
Druzice musi vedet svou polohu na draze a take to, kde nad povrchem prave proleta. Z toho teprve muze odvodit zadany uhel natoceni vuci silocaram, z magnetometru nebo civek aktualni mereny uhel natoceni
a tim ziskat podklady pro aktivni regulaci uhlu.
Jaky to bude presne typ regulatoru a jake by mel mit ridici konstanty, by bylo nejlepsi zjistit simulaci. Na tom pracuji. K tomu je treba mit dost dobry model satelitu a pohybovych rovnic. Intenzivne studuju mechaniku tuheho telesa, ale potreboval bych v tomto trochu pomoci |
|
Mohu zapůjčit nějakou literaturu ohledně dynamiky a řízení polohy satelitů, něco z toho by mohlo být užitečné. Ale tak na pár týdnů, pak bych to potřeboval vrátit.
|
| 18.7.2005 - 07:49 - Honza Mocek | |
|
Pokud bude frekvence vzorkování (v režimu zjišťování polohy) menší než perioda rotace družice, nebo i srovnatelná, dojde k tzv. aliasingu a FFT bude dávat ujeté výsledky. Např. pokud bude perioda rotace 5 sekund a snímání "shodou okolností" taky, tak se střední hodnoty budou jevit stejné, jako kdyby družice byla v klidu, ale pokud bude snímač "samplovat" vzorku po 5,5 sekundě tak bude zdánlivá perioda 50 sekund a při frekvenci snímání 4,5 taky ale v opačném směru.
Analogie pro humanitně=netechnicky zaměřené: každých 23 hodin juknu z okna na oblohu a co nevidím: slunce vychází na západě a zapadá ne východě, oblohou jde zprava do leva /sev. polokoule/ a trvá mu to 24 dní...! |
|
Samozrejme mate pravdu, Honzo, to je trivialni uvaha.
Proto uvazuji o tom, ze nejprve probehne heuristicka "zkouska", jak na tom jsme zhruba, ve kterych radech se rotace prave pohybuje.
K tomu se udela nekolik pokusnych mericich sad, pokazde s diametralne odlisnou vzorkovaci periodou. |
|
citace:
Mohu zapůjčit nějakou literaturu ohledně dynamiky a řízení polohy satelitů, něco z toho by mohlo být užitečné. Ale tak na pár týdnů, pak bych to potřeboval vrátit.
to je velkorysa nabidka ... kterou okamzite prijimam :-) pisu vam mail.
neni nejaka cesta, jak to sdilet elektronicky ? pokud to neni prilis mnoho stran ? |
|
citace:
Mohu zapůjčit nějakou literaturu ohledně dynamiky a řízení polohy satelitů, něco z toho by mohlo být užitečné. Ale tak na pár týdnů, pak bych to potřeboval vrátit.
Taky bych se na to rad podival. Kolik toho cca je? Idealni by bylo naskenovat alespon ty podstatne pasaze do PDF. V praci skener mame, takze bych tomu i nejaky cas obetoval. |
|
| Raději bych to poslal poštou. Nerad bych to kopíroval a porušoval autorský zákon. Zákony této země se mi sice vůbec nelíbí, ale zákon je zákon. Mohu to poslat Wartexovi a on pak Tobě jestli souhlasíš. |
|
Mohu poslat tyto knihy:
Marcel J.Sidi: Spacecraft Dynamics and Control
Charles D. Brown: Elements of Spacecraft Design.
|
|
Dekuji, Mariane, za knizky. Je to skutecne poklad, informace a postupy, ktere jsem se pokousel dat postupne dohromady z mechaniky tuheho telesa, jsou tu proste skoro hotove.
Nas satelit je totiz v podstate setrvacnik s volnou osou, na ktery pusobi soustava casove promennych vnejsich sil. To je patrne z hlediska analyzy a simulace jeden z nejslozitejsich pripadu. Vysledkem je totiz casove promenny precesni pohyb, nic jednoducheho. Na obecne analyticke reseni muzeme zapomenout rovnou (to jsem popravde ani nepredpokladal).
Kazdopadne pro ucely verohodne simulace bude nutne znat rozlozeni hmoty v telese satelitu, aby se dal vypocist moment setrvacnosti vzhledem k libovolne ose.
Tohle rozlozeni by se nemelo s casem menit, takze musime uvnitr vsechno dobre upevnit, aby se to pri startu nehnulo, ruzne cancoury a kabely a podobne :-) Kdyz se bude trochu menit, nevadi, s tim by se mel vyporadat regulator, ale nesmi se zmenit podstatne, to by totiz ovlivnilo parametry regulatoru a ty, prepokladam, by mely byt predem nastaveny uz ze Zeme.
Volny setrvacnik ma prirozenou osu rotace kolem osy s nejvetsim nebo nejmensim momentem setrvacnosti. Je nejaky predpoklad o tom, jak vypada vlastni vypusteni satelitu CubeSat ? Jakou zhruba pocatecni rotaci bude mit ? Zhruba rozsah uhlovych rychlosti ?
Chceme vlastne stabilizaci ve 2 nebo 3 osach ? Tri osy jsou dokonalost sama, ale pak se to z jedne strany porad opeka Sluncem. Dve osy (tj. rotujici kostka s osou rotace smerujici do stredu Zeme) umozni dobrou komunikaci a zajisti dobry teplotni rezim. Jaky na to mate nazor ? Samozrejme pro dosazeni obou techto stavu ELMAG stabilizaci je treba mit vsechny tri civky.
Myslim, ze jsme se shodli na tom, ze cilem tohoto prvniho satelitu je udelat stabilizovanou komunikujici druzici s experimentem, v tomto pripade tetherem. Pro tether by snad stacila stabilizace ve 2 osach, nebo se mylim ? |
|
"Je nejaky predpoklad o tom, jak vypada vlastni vypusteni satelitu CubeSat ? Jakou zhruba pocatecni rotaci bude mit ? Zhruba rozsah uhlovych rychlosti ? "
Nedokáži přesně odpověď. Snad by někdo šlo sehnat o tomto informace. Vzájemné odpoutání jednotlivých Cubesatů od sebe a od P-Podu, tj. přepravního obalu, je zajištěno pomocí pružin jež jsou součástí nosné konstrukce. Na standartním Cubesatu včetně našeho jsou 2 tyto pružiny vzdálené od sebe úhlopříčně asi 140mm. Síla každé pružiny je typicky 0.5 až 1libra, tj. přibližně 2-4N. Při nepřesném seřízení (nastavení) obou pružin ,můžeme předpokládat rozdíl v silách maximálně tak 1N, tato síla působí při vypuštění družice po dráze asi 1mm, odtud mi vychází maximální rychlost rotace asi 1 otáčka za 10sec. Když tak mne překontrolujte. Jak je to ale v případě odpoutání P-PODu od mateřského tělesa nevím.
Dal bych přednost stabilizaci družice ve 3 osách. Pro vlastní vysunutí tetheru by to bylo jistější. U samotného tetheru po vysunutí předpokládám stabilizaci jednak gradientem gravitačního pole a jednak silovým působením zemského mag. pole na vodič protékaný proudem (tedy v podstatě tříosá stabilizace), pak by měl tether dostatečně stabilizovat i samotnou kostku. Pokud bude po vysunutí tetheru ještě fungovat i stabilizace samotné kostky pomocí 3 cívek, nebude to na závadu i když se budou tether s kostkou trochu "přetahovat".
Před vysunutím tetheru, při stabilizaci kostky ve 3 osách, je sice část kostky dlouhodobě na Slunci ale vzhledem k velmi malým rozměrům kostky a dobré tepelné vodivosti hliníku jakožto nosné konstrukce by to nemělo vyvolat drastické rozdíly teplot mezi jednotlivými částmi kostky v daném okamžiku, vychází mi to , byť přibližně, do asi 10-20s stupňů, viz také analýza v souboru druzice.doc.
Co se týče přesnosti stabilizace kostky, je otázka zda je nutné stabilizovat družici s přesností nějakých cca 10-20°nebo lepší, nebo postačí stabilizace pouze souhlasně se siločarami magnetického pole. Ta druhá stabilizace by určitě vyžadovala jednodušší algoritmus a v podstatě by asi stačilo sledovat napětí indukované v cívkách vlivem kývání nebo rotace kostky a snažit se jej minimalizovat, jak jsi myslím navrhoval Ty Wartexi (nabízím tykání pokud možno). Pro anténu by to asi stačilo a pro tether snad (?) také. Každopádně si myslím že nějaká rychlejší rotace družice okolo osy družice-střed Země, dejme tomu 1 otáčka za 10sec. a rychlejší, by mohl být pro vysunutí tetheru problém.
|
|
Co se týče momentů setrvačnosti kostky v jednotlivých osách, je předpoklad že bude největší okolo os X a Y, je-li ve směru osy Z družice nejdelší (113mm).Podél směru osy Z také předpokládám rozmístění složeného tetheru uvnitř v kostce a jeho vysunutí by se mělo uskutečnit směrem od kostky také v ose Z. Vysunutí mechanismu bude do vzdálenosti nějakých 5-10 metrů od kostky, možná ještě o něco více, poté by se měla vysunout obě ramena tetheru do stran každé o délce nějakých 3 až 5 metrů. po rozvinutí tetheru by tento měl mít v podstatě tvar písmene T:
plazmový kontaktor I-----------střed----------plazmový kontaktor II
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
kostka
(mateřské těleso)
!
!
\!/
směr k Zemi
Vzhledem k hmotnosti tetheru (200-400gramů) dojde tedy po jeho vysunutí k podstatným změnám momentů okolo os X,Y, moment okolo osy Z se změní také postatně ale o něco méně.
Jinak si myslím že pro stabiliazci pomocí cívek ve 2ou nebo 3osách bychom nemuseli znát jednotlivé momenty setrvačnosti kostky až tak přesně, tedy že by měla stačit přesnost např. 50% až 200% skutečné hodnoty momentů. Budeme-li korekční akce provádět dostatečně často (řekněme alespoň 5 korekčních akcí pro každou osu a 5 následných měření po dobu jednoho kyvu kostky nebo periody rotace kostky) tak se kostka musí dříve či později ustabilizovat tak jako tak. Ale možná že mi něco uniká.
Zatím má kostka asi 400gramů. Největší rozložení hmotnosti je po obvodu (povrchu) kostky. Pochopitelně, neboť vnitřek je zatím téměř prázdný.
|
|
| No, tak ten obrázek v předešlém příspěvku se mi příliš nepovedl. Svislá osa s vykřičníky má mířit do "středu" aby to celkově tvořilo písmeno T. |
|
citace:
vychází maximální rychlost rotace asi 1 otáčka za 10sec. Když tak mne překontrolujte. Jak je to ale v případě odpoutání P-PODu od mateřského tělesa nevím.
Je-li usporadani tak, jak popisujes, pak by mela osa pocatecni rotace priblizne prochazet spojnici dvou uhlopricne protilehlych stran a stredem krychle. To neni urcite osa s nejvetsim momentem, takze deviacni momenty budou nejake a kostka se postupne rozkyve.
Nicmene, pokud jde o frekvenci, prepocitaval jsem to, prace pruziny je 10-3 J, moment setrvacnosti homogenne huste kostky vuci teto ose mi vysel nejakych 1.67.10-3 kg.m2 (numericky), takze omega=cca 1rad/s takze frekvence rotace cca 0.17 Hz, to je otacka za 6 sekund, takze jako nejhorsi pripad bych bral otacku za zhruba 3 sekundy, coz mi pripada slusne. Vychazelo ti to, Mariane, nejak podobne ?
Jeste k te stabilizaci, tam jsem nepresne zformuloval tu 2osou. Rotujici druzice se bude az na nezbytnou precesi chovat v zasade jako setrvacnik, takze jeji osa bude, v souradnem systemu spojenem s hvezdami, udrzovat konstantni smer, coz vubec neznamena, ze by smerovala stale do stredu Zeme, bude ukazovat stale na tutez hvezdu. |
|
Ono to, Mariane, s tou stabilizaci je vubec dost komplikovane. Jestli jsem spravne pochopil obrazek, je treba, aby byla druzice stale orientovana jednou stranou, protilehlou k tetheru, smerem k Zemi. To ovsem neni stabilizovany objekt, ale objekt s vazanou rotaci, neco jako Mesic (ten nam taky ukazuje prakticky stale stejnou tvar). Cili bychom vlastne potrebovali, aby druzice vykonala kolem osy Y (predpokladam, ze si rozumime stran souradnic, X ve smeru letu, Z smerem do stredu Zeme, Y kolme na obe, pravotocivy system) za dobu obehu (1h 30min) jednu celou obratku. Rovnomernou.
To, cemu bych rikal stabilizace, znamena, ze po uvolneni z nosice se bude druzice snazit minimalizovat amplitudy vln indukovanych napeti v civkach. To neznamena, ze se zorientuje do konstantniho uhlu proti silocaram ! To znamena to, ze nebude rotovat kolem zadne osy a vuci hvezdam zaujme konstantni polohu (napr. kazda jeji hrana bude ukazovat do stejneho mista na obloze).
I po tomto zorientovani se samozrejme jeste v civkach bude indukovat napeti, dane zmenou orientace civek vuci externimu poli, castecne diky obehu a konstantni pozici, castecne diky promennemu externimu mag. poli, kterym proleta. Toto napeti ale uz nebude mit z hlediska harm. analyzy vyrazne frekvence nekde mezi 0.05-1 Hz. Jak dlouho tato faze potrva, to je prave otazka, nepochybne to zavisi na regulatoru a hodnotach proudu, ktere bude mozne do civek nutit.
Myslim a tusim, ze rozliseni mereni a rusive vlivy nam neumozni rozlisit nizke hodnoty otacek, tak bych se oprel jeste o mereni proudu ze solarnich clanku. Ty by z hlediska otacek mely generovat podobne periodickou zavislost jako indukovana napeti a harmonicka analyza by v nich mela odhalit tytez frekvence, ale nezavisle na externim mag. poli.
Co vlastne ten tether potrebuje ? Jakou presne pozici a orientaci satelitu ? |
|
