Kosmonautika (úvodní strana)
Kosmonautika@kosmo.cz
  Nepřihlášen (přihlásit)
  Hledat:   
Aktuality Základy Rakety Kosmodromy Tělesa Sondy Pilotované lety V Česku Zájmy Diskuse Odkazy

Obsah > Diskuse > XForum

Fórum
Nejste přihlášen

< Předchozí téma   Další téma >
Téma: Stabilizácia
16.11.2012 - 21:16 - 
s toho čo som sa "našprtal"..
napadla ma otázka či práve troj osová stabilizácia, nie je najnáročnejším prvkom projektu?
 
16.11.2012 - 21:24 - 
Samozřejmě, že aktivní stabilizace je těžká. Také ji prezentujeme jako experiment. 
16.11.2012 - 21:36 - 
ale bez nej.. predsa nemôžu fungovať veci, ako solárna plachta, alebo tether..
čo je teda "univerzálna platforma"? čo to má obsahovať?
 
16.11.2012 - 21:58 - 
Základ "univerzální platformy" je nosná konstrukce, solární napájení a rádio pro komunikaci se Zemí. Aktivní stabilizace je nadstavba, která platformu posunuje na vyšší úroveň.

Řada užitečných zatížení nepotřebuje stabilizaci vůbec (např. HAM převaděč, měření okolního prostředí nebo technologické experimenty), řada nákladů vystačí s pasivní stabilizací permanentním magnetem (např. i ten testovací tether nebo sluneční plachta). Pro některé náklady je ale aktivní stabilizace a pointace vhodná (např. snímkování Země, astronomická pozorování, nebo vysokorychostní radiokomunikace se směrovými anténami).
 
16.11.2012 - 22:17 - 
a na koľko je vlastne, pasívna a aktívna stabilizácia navzájom zlučiteľná?
neznižovala by prítomnosť magnetu, účinnosť aktívnych prvkov?
 
17.11.2012 - 17:45 - 
quote:
a na koľko je vlastne, pasívna a aktívna stabilizácia navzájom zlučiteľná?
neznižovala by prítomnosť magnetu, účinnosť aktívnych prvkov?
Podle všeho by se pasivní stabilizace permanentním magnetem dost "prala" s aktivní elektromagnetickou stabilizací. Hlavně při zjišťování okamžité polohy družice v prostoru (pokud by se k tomu používalo měření okolního mg. pole [což zatím předpokládám]). Takže raději bych v družici viděl buď jedno (magnet) nebo druhé (elmg. cívky). Možná by se to ale nakonec dalo nějak zkombinovat.

Musím ještě konstatovat, že jako "silový prvek" aktivní stabilizace může v principu posloužit i elektrodynamický tether a dokonce i sluneční plachta (oba prvky dokonce mohou fungovat i jako pasivní stabilizace, ale k tomu je asi na začátku potřeba už poměrně dobře ustabilizovaná družice).
 
19.11.2012 - 15:19 - 
ten "3D magnetometer" ale môže pracovať v rôznych programoch činnosti,
a v momente, keď keď jedna s cievok pracuje samostatne (nepretržite alebo v "pulznom" režime), supluje vlastne permanentný magnet nastavený do určitého smeru
podľa mňa, ak tam cievky budú, už to žiadne permanentné magnety nepotrebuje, aj keby sa dopredu vypracovaný algoritmus činnosti, ukázal ako nevhodný.. stačí to prepnúť do "pasívneho" režimu..
takže skutočný magnet, potom už na palube bude zbytočný [Upraveno 19.11.2012 alamo]
 
19.11.2012 - 22:08 - 
quote:
... podľa mňa, ak tam cievky budú, už to žiadne permanentné magnety nepotrebuje, aj keby sa dopredu vypracovaný algoritmus činnosti, ukázal ako nevhodný.. stačí to prepnúť do "pasívneho" režimu..
Souhlasím, je to tak. Cívky "ve zkratu" mají v magnetickém poli snahu brzdit svoji rotaci (protože se v nich při rotaci indukuje proud a tím i brzdné mg. pole).
 
20.11.2012 - 05:08 - 
Připojím jen několik poznámek:
1. Permanentní magnety vyvíjejí magnetický moment minimálně o dva řády větší než realisticky velké cívky
2. Zkratované cívky mají brzdící účinky nepatrné a stabilizační účinky ještě menší. Problém je hlavně to, že kontrolní točivý silový moment by měl být alespoň řádově vyšší než součet všech možných poruchových momentů (gravitační, solární tlak, odpor atmosféry). Družice s vyklopenými panely bude mít jednak významně posunuté těžiště a jednak významně posunutý geometrický střed svého stínu, čímž se všechny momenty zesílí mnohem víc než u jednoduché kostky.
3. Cívky s trvalým proudem mohou nahradit účinky magnetu, ale díky svému odporu spotřebovávají citelnou část palubní energie.
4. Permanentní magnet vytváří tak silné pole, že měření magnetického pole se stane pravděpodobně nemožné.
5. Rozumné jsou dvě vzájemně se vylučující varianty. Buď permanentní magnet plus magnetické tlumiče, což vylučuje jakoukoliv další stabilizaci. Jsem přesvědčen, že běžný magnet bude mít dost síly, aby otáčel celým tělesem i s vysunutou plachtou. Druhá varianta jsou vzduchové cívky s co největší plochou, plně řízené, eventuálně se zkratovaným havarijním režimem - a s měřením pole.

Všechny tyto věcí si může kdokoliv ověřit jednoduchými výpočty. Na sítí je ke stažení řada diplomek, které se tomu věnují. Máme k dispozici přesný magnetometr i s příslušným programem a prototypy cívek, takže lze provést i praktická měření. Aktivitě se meze nekladou a mohla by to být opravdu radostná činnost.
 
21.11.2012 - 13:25 - 
aký má byť vlastne palubný riadiaci systém "inteligentný"?
alebo ako to vlastne býva pri iných projektoch?
má byť úplne autonómny, a satelit sa riadi úplne sám podľa údajov z palubných čidiel, pri cubesate napríklad dynamikou osvitu jednotlivých strán satelitu
alebo satelit vysiela na zem telemetriu, tá sa spracuje a pozemné riadiace stredisko vypracuje sekvenciu príkazov, ktorá sa nahrá do pamäte satelitu, a ten ju začne vykonávať v určitom čase
 
21.11.2012 - 13:55 - 
Všichni konstruktéři se snaží citlivě najít rovnováhu mezi co největší inteligencí a autonomií na palubě a zároveň co nejmenší složitostí algoritmů na palubě, aby se minimalizovalo riziko zanesené chyby (do úvahy vstupuje samozřejmě i pracnost).

K řešení malého satelitu je možné přistoupit různě. Jeden extrém je brát to jako legraci, kdy o nic tak moc nejde a když to selže, tak to prostě nevyšlo. Druhý extrém je profesionální testování, až nechutně byrokratické procedury při schvalování každého algoritmu, precizní specifikace každé maličkosti a podobně. První možnost je evidentně příliš nezodpovědná (škoda peněz), druhá je příliš omezující (může si jí dovolit leda ESA). Někde mezi tím je potřeba najít si své místo, a zde už se mohou názory lidí dost lišit, kde to místo má být.

Určitě se nespoléhá na komunikaci se Zemí, ta může být problémová. Satelit musí být schopen autonomně se minimálně vracet do základního stavu, a něco se pokoušet vysílat. Například podmínky IARU požadují, aby byl vysílač kdykoliv pod kontrolou - musí být možnost jej vypnout buď na dálku nebo na základě časovače na palubě.

Můj názor, pokud jde o ADCD, je takový, že by se satelit měl z hlediska stabilizace pokoušet autonomně zjišťovat svou pozici (natočení vůči hvězdám) a polohu (zhruba kde nad zemským povrchem se nachází). Dále by se měl snažit autonomně zastavit svou rotaci (v případě aktivního ADCS) a rozpoznat, že se mu to případně nedaří a nechat toho. To vše i bez komunikace s pozemní stanicí.

Pozemní stanice musí mít možnost (samozřejmě pokud bude fungovat spojení, alespoň částečně uplink) povelovat příslušné části SW - zadávat na palubu úkoly, co se má udělat - a třeba zcela vyřadit jakýkoliv autonomní provoz. Ideálně více nezávislými cestami (nespoléhat na jeden rádiový kanál). Přesto musí automatický restart uvést družici opět do základního stavu, když se komunikace na nějakou dobu přeruší.

Rychlost rotace a její osu v palubním souřadném systému lze detekovat sledováním některého vektoru v čase - může to být hrubý vektor na Slunce, může to být vektor okolního mag. pole. Profesionální řešení spoléhají na senzor hvězdné oblohy (což je mimo finanční možnosti malé družice). Vektor mag. pole má své omezení - sám od sebe kolem LEO družice rotuje zhruba 1x10minut i když je satelit vůči hvězdám v klidu. Dále, dnes už jsou díky mobilům k dispozici akcelerometry a gyroskopy s dostatečným rozlišením, aby se teoreticky daly použít až do rychlostí cca 1 otočka za 10-15 minut (pro komunikaci je i to stále příliš mnoho, ale aspoň něco). Nejlepší výsledek je integrace informací ze všech čidel přes Kalmanův filtr. To už je ale možná příliš složité, takže riziko chyby ... atd.

Vypracování obecných softwarových modulů v univerzálním programovacím jazyce (C), které by na základě vstupních vektorů určily parametry rotace nebo třeba tu polohu kolem Země, by bylo pro amatérskou kosmonautiku velmi přínosné. Daly by se totiž donře integrovat do různých projektů. Psaní takového kódu je čistá radost
 
21.11.2012 - 14:10 - 
quote:
Psaní takového kódu je čistá radost


to áno aj keď o programovaní nič neviem..
mne sa stala čudná vec..
pokúsil som sa "predstaviť si" ako by taký algoritmus mal fungovať
najprv som si predstavoval seba ako pozorovateľa na povrchu zeme, a hneď som sa pri pozorovaní satelitu "stratil"
tak som sa pokúsil "presťahovať" na palubu satelitu, do nejakej "virtuálnej riadiacej kabíny", a akosi sa to stalo "jasnejšie", okolité deje sa zredukovali na jednoduché periodicky sa opakujúce javy na ktoré bolo treba "mechanicky" reagovať
takže navigácia bola ľahšia, keď som bol v nejakom "satelitocentrickom" vesmíre, kde sa všetko točí okolo "pevného bodu" na palube..
čudné..
 
21.11.2012 - 16:01 - 
quote:
quote:
Psaní takového kódu je čistá radost


to áno aj keď o programovaní nič neviem..
mne sa stala čudná vec..
pokúsil som sa "predstaviť si" ako by taký algoritmus mal fungovať
najprv som si predstavoval seba ako pozorovateľa na povrchu zeme, a hneď som sa pri pozorovaní satelitu "stratil"
tak som sa pokúsil "presťahovať" na palubu satelitu, do nejakej "virtuálnej riadiacej kabíny", a akosi sa to stalo "jasnejšie", okolité deje sa zredukovali na jednoduché periodicky sa opakujúce javy na ktoré bolo treba "mechanicky" reagovať
takže navigácia bola ľahšia, keď som bol v nejakom "satelitocentrickom" vesmíre, kde sa všetko točí okolo "pevného bodu" na palube..
čudné..


... bože!
 
22.11.2012 - 10:09 - 
quote:
Psaní takového kódu je čistá radost


Nic zlozite, v podstate len nasobite matice. Ta programatorska cast je to najlahsie. To tazsie je spocitat niektore konstanty do tych matic.
 
 


Stránka byla vygenerována za 0.147390 vteřiny.