Tekerlek Kümesindeki Arıza Durumunda Uzay Aracı Yönelim Kontrol Sisteminin Sürdürülebilirlik Kabiliyetinin Sağlanması

Bu çalışmada herhangi bir reaksiyon tekerleğinin arızalanması duru- munda manyetik eyleyicinin minimum fazlalık kümesine sahip bir uzay aracı yönelim kontrol sisteminin sürdürülebilirliğini sağlamaya yönelik bir yöntem sunulmaktadır. Bilgisayar simülasyonu so-nuçları elde edilmiş ve General Electric şemasına göre dört tekerlek-ten her- hangi ikisinin arızalanması, tekerlek kümesinin dijital kontro-lünün ve manyetik sürücünün arazi araştırma uydusunun verilen dü-nyasal gözlem kabiliyetini korumasına izin verdiği tespit edilmiştir.

Ensuring Survivability of Spacecraft Attitude Control System at Failures in Flywheel Cluster

A method for ensuring the survivability of a spacecraft attitude con- trol system with minimally redundant cluster of the flywheels and magnetic actuator at the faults of any reaction wheels are presented. The results of computer simulation were obtained and it was found if any two of the four flywheels according to the General Electric scheme fail, digital control of the flywheel cluster and magnetic drive allows the land-survey satellite to maintain the ability for observation of given terrestrial targets.

___

  • [1] N. Testoyedov, V. Rayevsky, Ye. Somov, G. Titov, and Ye. Yakimov, “Attitude and orbit control systems of Russian communication, navigation and geodesic sa- tellites: History, present and future”, IFAC PapersOn- Line; vol. 50, pp. 6422-6427, July 2017.
  • [2] Ye. Somov, S. Butyrin, S. Somov, and T. Somova, “Control of robot-manipulator during its preparation and capture of a passive satellite”, Mathematics in En- gineering, Science and Aerospace; vol. 10, pp. 421- 432, August 2019.
  • [3] Ye. Somov, S. Butyrin, T. Somova, and S. Somov, "In-flight verification of attitude control system for a land-survey satellite at a final of its manufacturing," IFAC PapersOnLine, vol. 51, pp. 66-71, 2018.
  • [4] H. Krishnan, N. McClamroch, and M. Reyhanoglu, “Attitude stabilization of a rigid spacecraft using two momentum wheel actuators”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol.18, pp. 256-263, March 1995.
  • [5] F. Boyer and M. Alamir, “Further results on the con- trollability of a two-wheeled satellite”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 30, pp. 611- 619, March 2007.
  • [6] Q. Lam, B. Anderson, and M. Xin, “Preserving spacecraft attitude control accuracy using -D control- ler subject to reaction wheel failures”, AIAA Paper 2010, Atlanta, Georgia, USA, April 20-22, 2010, pp. 1- 19.
  • [7] N. Horri and P. Palmer, “Practical implementation of attitude-control algorithms for an underactuated sat- ellite”, Journal of Guidance Control, and Dynamics, vol. 35, pp. 40-45, January 2012.
  • [8] H. Gui, L. Jin, and S. Xu, “Attitude maneuver con- trol of a two-wheeled spacecraft with bounded wheel speeds”, Acta Astronautica, vol. 88, pp. 98-107, July 2013.
  • [9] S. Kim and Y. Kim, “Spin-axis stabilization of a rigid spacecraft using two reaction wheels,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 24, pp. 1046- 1049, September 2001.
  • [10] Q. Lam, P. Sanneman, N. Stamatakos, B. Vogt, and J. Kim, “A mixed-mode attitude control system strategy for actuator failure accommodation,” AIAA Paper 2001, Montreal, Canada, August 06-09, 2001, pp. 1-11.
  • [11] B. Roberts, J. Kruk, T. Ake, T. Englar, B. Class, and D. Rovner, ”Three-axis attitude control with two reaction wheels and magnetic torquer bars,” AIAA Pa- per 2004, Providence, Rhode Island, USA, August 16- 19, 2004, pp. 1-8.
  • [12] J. Forbes and C. Damaren, “Geometric approach to spacecraft attitude control using magnetic and me- chanical actuation,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 33, pp. 590-595, March 2010.
  • [13] S. Somov and T. Somova, "Ensuring the surviva- bility of an attitude control system for land-survey sat- ellite at faults of the rotor drives, "Izvestiya of Samara Scientific Centre, Russian Academy of Sciences," vol. 20, pp. 190-195, 2018.
  • [14] K.J. Reckdahl, "Wheel speed control system for spacecraft with rejection of null space wheel momen- tum," USA Patent no. 6141606. 2000.
  • [15] S. Ratan and X. Li, , "Optimal speed management for reaction wheel control system and method," USA Patent no. 7198232. 2007.
  • [16] T. Somova, "Attitude guidance and control, simu- lation and animation of a land-survey mini-satellite mo- tion," Journal of Aeronautics and Space Technologies, vol. 9, pp. 35-45, July 2016.
  • [17] T. Somova, “Satellite attitude guidance and econo- mical digital control during initial modes, ”Mathema- tics in Engineering, Science and Aerospace," vol. 9, pp. 365-372, July 2018.
Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi-Cover
  • ISSN: 1304-0448
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2003
  • Yayıncı: Dr. Öğr. Üyesi Fatma Kutlu Gündoğdu
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bir dönerkanadın UKF tabanlı durum kestirimi

Aziz KABA

GSM Frekans Bantlarının Kalkanlama Uygulamaları için Çift Bantlı Frekans Seçici Yüzey Tasarımı

Bora DÖKEN, İhsan Güney KOÇ, Ali Berkay KOÇ, Mikail ALTAN

Tekerlek Kümesindeki Arıza Durumunda Uzay Aracı Yönelim Kontrol Sisteminin Sürdürülebilirlik Kabiliyetinin Sağlanması

Sergey SOMOV, Tatyana SOMOVA

Uçak Kabin Ünitelerinin Yapısal Elemanlarında Kullanılan Bal Peteği Kompozit Panellerinin Birleştirme Yöntemlerinin İncelenmesi

Şeyma KORKMAZ, M. Hüseyin ÇETİN, Aslan Kahraman ERHAL, Sena KABAVE KILINÇARSLAN

Gerçek Zamanlı Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Şüpheli Geçişlerin Otomatik Tespiti

Ömer ÇETİN, Melek TURSUN

Denge Konumundan Uzak Akışlar İçin Açık Kaynak Kodlu Hipersonik Bir Çözücü

Davut VATANSEVER, Bayram ÇELİK

Bir Naca Kanat Profilinin Etrafındaki Akış Alanının OpenFoam ve Fluent CFD Yazılımları ile Araştırılması

Yusuf IŞIKER, Zeynel Abidin FIRATOĞLU, Yusuf İLHAN, Hakkı KESKİN

Tabakalı Kompozit Malzemelerin Gerilme Analizleri için Peridinamik ve Timoşenko Kiriş Teorisinin Birleştirilmesi

Mehmet DÖRDÜNCÜ

Açık Hava Koşulları Altında Güneş Tutulması Etkileri: 11 Ağustos 1999, Türkiye İncelemesi

Emine Ceren KALAFATOĞLU EYİGÜLER, Zerefşan KAYMAZ

Havacılık Endüstrisinde Yakıt Taşımacılığının Makine Öğrenmesi Algoritmaları ile Tahmini

Elif KARTAL, Zeki ÖZEN, Sevinç GÜLSEÇEN, İlker Güven YILMAZ