способ формирования управляющих воздействий на космический аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными батареями

Классы МПК:B64G1/28 с использованием инерционного или гироскопического эффекта
B64G1/44 с использованием радиации, например раскрываемые солнечные батареи
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Приоритеты:
подача заявки:
2001-05-08
публикация патента:

Изобретение относится к области управления угловым и орбитальным движением космических аппаратов (КА). Предлагаемый способ использует повороты солнечных батарей КА на различные углы в солнечном потоке для формирования управляющих воздействий. Последние определяют по измеренному направлению на Солнце и заданному приращению характеристической скорости КА. Измеряют также кинетический момент в системе силовых гироскопов и определяют суммарный кинетический момент КА. Углы поворота солнечных батарей определяют с учетом предельно допустимой разницы между током, генерируемым батареями, и потребляемым на борту КА. Кроме того, прогнозируют насыщение силовых гироскопов от моментов сил солнечного давления и при необходимости заблаговременно разворачивают по крайней мере некоторые солнечные батареи на углы, создающие моменты разгрузки гироскопов. Изобретение позволяет без специального солнечного паруса изменять направление действия силы относительно направления на Солнце, непрерывно формируя управляющие воздействия и обеспечивая большее изменение характеристической скорости КА. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

Формула изобретения

Способ формирования управляющих воздействий на космический аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными батареями, включающий измерение единичного вектора направления на Солнце способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 определение по нему и заданному приращению характеристической скорости способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 космического аппарата требуемого ориентированного относительно направления на Солнце управляющего воздействия на космический аппарат и расчетного времени приложения управляющего воздействия к космическому аппарату, формирование требуемого управляющего воздействия на космический аппарат в расчетный момент времени, отличающийся тем, что, начиная с текущего момента времени, через заданные интервалы времени измеряют вектор абсолютной угловой скорости космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 измеряют вектор кинетического момента способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в системе силовых гироскопов, определяют суммарный вектор кинетического момента космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 сравнивают модуль кинетического момента космического аппарата G с предельно допустимым значением Gкр кинетического момента и если G<G, то определяют максимальный угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max разворота нормали к активной поверхности солнечных батарей относительно проекции на орбитальную плоскость единичного вектора направления на Солнце, при котором выполняется условие Jпр-Jн>способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J, где, Jпр - ток притока от солнечных батарей, Jн - ток нагрузки, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J - предельно допустимое значение разницы тока притока и потребления, определяют в интервале -способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/2<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/2 угол поворота нормали к активной поверхности солнечных батарей относительно проекции на орбитальную плоскость единичного вектора направления на Солнце, при котором способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 для измеренного значения единичного вектора направления на Солнце, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 управляющая сила от воздействия светового потока на поверхность солнечных батарей, и если |способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969|<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max, то формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая солнечные батареи на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая солнечные батареи на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то определяют способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 составляющую вектора суммарного кинетического момента космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в плоскости орбиты, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969Gгр, где Gгp - заданное граничное значение проекции суммарного кинетического момента космического аппарата на плоскость орбиты, при превышении которого требуется разгрузка накопленного кинетического момента от сил солнечного давления, то формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая солнечные батареи на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969>Gср, то определяют угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 = (способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max-dспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969), где dспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 - уставочный угол разворота солнечных батарей относительно максимального значения для разгрузки накопленного кинетического момента, выбирают солнечные батареи, при развороте которых на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 формируемый управляющий момент способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 от сил солнечного давления на поверхность солнечных батарей удовлетворяет условию способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 при развороте всех остальных солнечных батарей на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая выбранные солнечные батареи на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691, а все остальные солнечные батареи на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 - максимальный угол разворота остальных солнечных батарей, при котором выполняется условие Jпр-Jн>способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области управления угловым движением космических аппаратов (КА) с силовыми гироскопами (СГ) и поворотными солнечными батареями (СБ).

Известен способ формирования управляющих воздействий на КА (см. "Пленочные отражатели в космосе", А.В. Лукьянов, издательство Московского Университета, 1977 г., стр. 46-53), суть которого заключается в том, что управляющие воздействия на КА создаются при помощи использования давления потока солнечного излучения на специальную конструкцию - солнечный парус. Основной недостаток рассмотренного способа и системы заключен в том, что такое формирование управляющих воздействий требует создания сложного дополнительного устройства - солнечного паруса со своей системой управления.

Известен другой способ формирования управляющих воздействий на КА (см. "Управление орбитой стационарного спутника", Г.М. Чернявский, В.А. Бартенев, В. А. Малышев, Москва, "Машиностроение", 1984 г., стр. 104-108), позволяющий значительно упростить конструкцию солнечного паруса и систему управления, по технической сути наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный авторами в качестве прототипа.

Способ-прототип включает в себя измерение единичного вектора направления на Солнце способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 определение по нему и заданному приращению характеристической скорости космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 требуемого, ориентированного относительно направления на Солнце, управляющего воздействия на космический аппарат и расчетного времени приложения управляющего воздействия к космическому аппарату, при котором эффективность этого воздействия максимальна, формирование требуемого управляющего воздействия на космический аппарат в течение заданного интервала времени путем раскрытия солнечного паруса в расчетный момент времени. Направление формируемого управляющего воздействия противоположно направлению на Солнце.

Основной недостаток способа-прототипа заключен в том, что его применение позволяет управлять только параметрами траектории движения КА и не решает вопроса управления кинетическим моментом КА, который непременно встает, так как при формировании управляющей силы формируется и момент. Управляющее воздействие всегда направлено в сторону, противоположную направлению на Солнце, а поэтому действует на КА только в той точке орбиты, где оно наиболее эффективно и в течение непродолжительного интервала времени, что ограничивает величину приращения характеристической скорости КА. Кроме того, для создания управляющего воздействия используется солнечный парус, который утяжеляет конструкцию и усложняет систему управления КА.

Техническим результатом, достигаемым данным изобретением, является формирование на КА и управляющих сил и моментов, что позволяет не только обеспечивать заданное изменение характеристической скорости, но и управление кинетическим моментом КА. Предлагаемый способ позволяет изменять направление действия силы относительно направления на Солнце, что дает возможность непрерывно формировать управляющие воздействия и, следовательно, обеспечить большее изменение характеристической скорости. Кроме того, предлагаемый способ использует для формирования управляющих воздействий существующие на КА солнечные батареи и не требует специального солнечного паруса.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе формирования управляющих воздействий на космический аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными батареями, включающем измерение единичного вектора направления на Солнце способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 определение по нему и заданному приращению характеристической скорости космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 требуемого, ориентированного относительно направления на Солнце, управляющего воздействия на космический аппарат и расчетного времени приложения управляющего воздействия к космическому аппарату, формирование требуемого управляющего воздействия на космический аппарат в расчетный момент времени, в отличие от известного, начиная с текущего момента времени, через заданные интервалы времени измеряют вектор абсолютной угловой скорости космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 измеряют вектор кинетического момента способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в системе силовых гироскопов, определяют суммарный вектор кинетического момента космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 сравнивают модуль кинетического момента космического аппарата G с предельно допустимым значением кинетического момента Gкp, если G<G, то определяют максимальный угол разворота нормали к активной поверхности солнечных батарей относительно проекции на орбитальную плоскость единичного вектора направления на Солнце способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max, при котором выполняется условие Jпp-Jн>способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J, где Jпр - ток притока от солнечных батарей, Jн - ток нагрузки, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J - предельно допустимое значение разницы тока притока и потребления, определяют угол поворота нормали к активной поверхности солнечных батарей относительно проекции на орбитальную плоскость единичного вектора направления на Солнце -способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/2<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/2, при котором способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 для измеренного значения единичного вектора направления на Солнце, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 управляющая сила от воздействия светового потока на поверхность солнечных батарей, если |способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969|<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max, то формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая солнечные батареи на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая солнечные батареи на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то определяют способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 составляющую вектора суммарного кинетического момента космического аппарата способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в плоскости орбиты, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969, где Gгр - заданное граничное значение проекции суммарного кинетического момента космического аппарата на плоскость орбиты, при превышении которого требуется разгрузка накопленного кинетического момента от сил солнечного давления, то формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая солнечные батареи на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то определяют угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 = (способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max-dспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969), где dспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 - уставочный угол разворота солнечных батарей относительно максимального значения для разгрузки накопленного кинетического момента, выбирают солнечные батареи, при развороте которых на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 формируемый управляющий момент способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 от сил солнечного давления на поверхность солнечных батарей удовлетворяет условию способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 при развороте всех остальных солнечных батарей на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, формируют управляющее воздействие на космический аппарат, разворачивая выбранные солнечные батареи на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691, а все остальные солнечные батареи на угол sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 относительно проекции на плоскость орбиты единичного вектора направления на Солнце, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 - максимальный угол разворота остальных солнечных батарей, при котором выполняется условие Jпр-Jн>способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J.

Одной из важнейших задач управления КА является задача управления параметрами орбиты. Для ее решения обычно используют реактивные или электромагнитные двигатели, которые способны создавать значительные по величине ускорения в течение коротких промежутков времени. Существуют решения этой задачи, использующие малые силы, непрерывно воздействующие на КА. Как пример, можно привести солнечный парус, использующий давление потока светового излучения Солнца на пленочную поверхность. Такие решения как правило более экономичны, и их выгодно использовать в тех случаях, когда не требуется создание больших управляющих воздействий, например, для поддержания в рабочей точке стационарного спутника. Предлагаемый способ использует в качестве солнечного паруса существующие на КА солнечные батареи. Основное назначение СБ - обеспечение КА электроэнергией, и, обычно, управление СБ осуществляется таким образом, чтобы их нормаль к активной поверхности была как можно ближе к направлению на Солнце. Однако, при проектировании СБ учитывается снижение электрических характеристик СБ в связи с их старением, поэтому, особенно в начальный период использования КА, ток притока электроэнергии от СБ значительно превышает ток потребления. Это позволяет, отклоняя СБ относительно направления на Солнце, решать не только задачу электропитания, но и задачу управления КА. Причем, так как при отклонении СБ относительно направления на Солнце создаются и силы и моменты, то таким образом можно управлять не только параметрами орбиты КА, но и суммарным кинетическим моментом КА.

Суть изобретения поясняется фиг 1-4. На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемой системы, на фиг.2 - используемые системы координат, на фиг.3 - КА с солнечными батареями, на фиг.4 - силы солнечного давления на элементарную площадку.

Примером системы, реализующей данный способ, может служить система управления движения КА "Ямал 100". Блок-схема системы, приведенная на фиг.2, включает 1 - блок определения навигационных параметров (БОНП), 2 - датчики ориентации (ДОР), 3 - датчики угловой скорости (ДУС), 4 - блок измерения кинетического момента системы СГ (БИКМ), 5 - блок определения вектора суммарного кинетического момента (БОВСКМ), первый вход которого связан с выходом ДУС 3, а второй вход - с выходом БИКМ 4, 6 - система ориентации солнечных батарей (СОСБ), 7 - солнечные батареи (СБ), 8 - корпус КА, 9 - силовые гироскопы (СГ), 10 - блок определения углового положения КА (БОУП), первый вход которого связан с первым выходом БОНП 1, второй вход - с выходом ДОР 2, третий вход - с выходом ДУС 3, 11 - блок определения координат единичного вектора направления на Солнце в связанном базисе (БОВССБ), первый вход которого связан со вторым выходом БОНП 1, второй вход - с первым выходом БОУП 10, а выход - с первым входом СОСБ 6 и первым входом БОУВТО 15, 12 - блок определения параметров управления угловым движением (БОПУУД), первый вход которого связан со вторым выходом БОУП 10, второй вход - с выходом ДУС 3, третий вход - с выходом БОВСКМ 5, 13 - блок формирования управляющих сигналов на СГ (БФУССГ), вход которого связан с первым выходом БОПУУД 12, 14 - блок задания требуемого изменения характеристической скорости (БЗТИХС), 15 - блок определения управляющих воздействий от СД и требуемого отклонения СБ (БОУВТО), второй и третий входы которого связаны соответственно со вторым и третьим выходами БОПУУД 12, четвертый вход - с выходом БОВСКМ 5, пятый вход - с выходом БЗТИХС 14, а выход - со вторым входом СОСБ 6. Условно показано воздействие на СБ 7 сил солнечного давления и суммирование на корпусе КА 8 следующих моментов: управляющего момента от СГ 9 (MГ), суммарного момента всех внешних возмущающих сил (МВ) и управляющего момента (MУ) от СБ 7. Дополнительно приведена механическая связь СОСБ 6 с СБ 7, БФУССГ 13 с СГ 9 и СГ 9 с БИКМ 4, а также установка ДОР 2 и ДУС 3 на корпусе КА 8.

Работает система следующим образом. БОУП 10 на основе координат вектора угловой скорости способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в связанной системе координат, поступающих с ДУС 3, и данных, поступающих с ДОР 2, формирует нормированный кватернион разворота А от выбранной инерциальной системы координат к связанной системе координат, путем интегрирования уравнения

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

компоненты которого используются в БОВССБ 11, а также кватернион управления N, компоненты которого используются в БОПУУД 12. Кватернион N соответствует развороту от орбитального базиса к связанному

N = L-1способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969A,

где L - нормированный орбитальный кватернион, соответствующий развороту от выбранной инерциальной системы координат к орбитальной системе координат, формируемый БОНП 1, принцип работы которого подробно представлен в "Навигация, наведение и стабилизация в космосе" (Авторы Ч.С. Дрейпер и др. "Машиностроение", Москва, 1970 г. ). Оси связанной системы координат OXYZ направлены таким образом, что при поддержании орбитальной ориентации они совпадают с осями орбитальной системы координат и ось Х направлена на центр Земли, ось Z - противоположно вектору орбитальной угловой скорости, а ось Y дополняет их до правой тройки (см. фиг.2). На фиг.2 цифрами обозначены: 16 - Земля, 17 - траектория движения КА, 18 - направление падающего солнечного света, 19 - КА. БОВСКМ 5 формирует для БОПУУД 12 и БОУВТО 15 компоненты вектора суммарного момента способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 где J - тензор инерции КА. БОПУУД 12 формирует расчетное значение вектора требуемого управляющего момента для построения и поддержания ориентации КА способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 компоненты которого используются БФУССГ 13, и требуемый вектор орбитальной угловой скорости способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в связанном базисе способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 координаты которого используются в БОУВТО 15, здесь способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690 - модуль орбитальной скорости, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 единичный вектор, направленный противоположно оси Z орбитальной системы координат. Кроме того, БОПУУД 12 формирует для БОУВТО 15 требование на формирование управляющего момента от сил солнечного давления. Требование на формирование управляющего момента от сил солнечного давления формируется при отсутствии проведения коррекции орбиты на двигателях, когда модуль суммарного кинетического момента не превышает заданного предельного значения и когда построена и поддерживается орбитальная ориентация, т.е. способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969N - уставка, определяющая границы зоны нечувствительности по углу,

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 - уставка, определяющая границы зоны нечувствительности по угловой скорости,

I - единичный кватернион.

БФУССГ 13 использует компоненты вектора способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 для формирования сигналов на электрические двигатели, управляющие скоростями вращения СГ.

БОВССБ 11 использует координаты единичного вектора направления на Солнце в выбранной инерциальной системе координат, формируемые БОНП 1 и компоненты кватерниона А из БОУП 10. По ним рассчитываются координаты единичного вектора направления на Солнце в связанной системе координат, используемые в СОСБ 6 и БОУВТО 15.

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

где RE - координаты единичного вектора направления на Солнце в связанной системе координат,

RI - координаты единичного вектора направления на Солнце в выбранной инерциальной системе координат.

СОСБ 6 осуществляет разворот СБ 7 в требуемое положение. КА "Ямал-100" с поворотными СБ схематично представлен на фиг.3, где цифрами обозначены: 20 - центральный блок, 21 - СБ 1, 22 - СБ 2. Положение каждой СБ на КА "Ямал-100" задается углом поворота данной СБ относительно "исходного" положения. В исходном положении нормаль к рабочей поверхности СБ направлена противоположно оси Х связанной системы координат. Угол поворота измеряется в зонах (1 зона равна способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692,81o): USB[0] - для первой СБ и USB[1] - для второй. Поворот осуществляется по часовой стрелке, если смотреть на батарею со стороны центрального блока.

По координатам единичного вектора на Солнце в связанной системе координат RE из БОВССБ 11 определяются положения СБ USB0[0] и USB0[1], при которых нормали батарей наиболее близки к проекции способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 на плоскость орбиты. Далее формируются

USB[0]=USB0[0]+DZ[0] и

USB[1]=USB0[1]+DZ[1],

где DZ[0] и DZ[1] - поправки к положению соответствующих СБ относительно направления на Солнце, формируемые в БОУВТО 15. Затем СОСБ 6 осуществляет разворот СБ 7 при помощи электрических двигателей до тех пор, пока первая батарея не придет в зону USB[0]-2, a вторая - в зону USB[1]+2. После этого разворот батарей прекращается до тех пор, пока вследствие вращения КА они не придут соответственно в зоны USB[0]+2 и USB[1]-2. Далее снова осуществляется разворот и т.д.

Описание вышеуказанных блоков и их реализация на КА "Ямал 100" приведены в техническом описании "Система управления движением и навигацией" (300ГК. 12Ю000A-0TO).

Чтобы пояснить принцип работы БОУВТО 15, оценим силы и моменты, действующие на КА со стороны сил солнечного давления.

Силы, действующие со стороны света на элементарную площадку dS, изображены на фиг.4. Здесь 23 - площадка dS, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 единичный вектор в направлении на Солнце, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 нормаль к поверхности. Сила

df=df1+df2;

df1 = -Pc(nспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969dS(1-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690);

df2 = -2Pc(nспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)2ndSспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690,

здесь способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690 - коэффициент отражения, Рc - давление солнечного света.

Сила способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 и момент способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 действующий на спутник:

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

MУ+-;

M+ = Pcспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969(1-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690)r(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969n)dS;

M- = 2Pcспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690nспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969r(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969n)2dS.

Интегрирование производится по всей освещенной поверхности КА.

Основной вклад в эти воздействия вносят силы, действующие на поверхность СБ, и в дальнейшем мы не будем учитывать воздействия, создаваемые силами солнечного давления на корпус КА.

КА "Ямал-100" снабжен двумя поворотными СБ, общая ось которых параллельна вектору орбитальной угловой скорости (см. фиг.4). Найдем проекции суммарного момента способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 на оси инерциальной системы координат OX0Y0Z0. Проинтегрировав по всей поверхности СБ и пренебрегая небольшими периодическими составляющими, возникающими из-за несовпадения центра масс с центром давления, получаем для проекций способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 на плоскость орбиты:

MX = PcSспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690cos2способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969cR(-sinспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691cos2способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691+sinспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692cos2способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692);

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

Здесь S - суммарная площадь СБ, R - расстояние от центра солнечного давления до центра симметрии каждой батареи, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 угол между направлением на Солнце и плоскостью орбиты, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969X и способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969Y - проекции единичного вектора направления на Солнце на оси связанной системы координат, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 и способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 - углы поворота первой и второй батарей соответственно относительно положения, при котором нормаль батареи совпадает с проекцией способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 на плоскость орбиты. Углы будем считать положительными, когда разворот происходит по часовой стрелке, если смотреть со стороны +Z0, а в противном случае - отрицательными.

У проекции вектора способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 на ось Z0 постоянная составляющая отсутствует и разворот СБ на углы способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 и способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 соответственно приводит к возникновению периодической составляющей, изменяющейся с орбитальной частотой и амплитудой

MZ = PcSспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690cos2способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969cA(sinспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691cos2способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691+sinспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692cos2способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692),

где А - расстояние от центра давления до центра масс КА.

Из приведенных соотношений видно, что разворот той или иной СБ относительно направления на Солнце приводит к возникновению управляющего момента, знак проекции которого на ось Y0 определяется тем, какую СБ повернули, а знак проекции этого момента на ось Х0 - тем, в какую сторону повернули данную батарею. Если разворачивать батареи на

одинаковые углы, то управляющий момент в орбитальной плоскости не создается.

Проекции управляющей силы способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 на оси связанной системы координат при развороте обеих батарей на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

FZ = -PcS(1-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690)cosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969ccosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969Z,

где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969X, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969Y, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969Z - проекции единичного вектора направления на Солнце на оси связанной системы координат.

При отсутствии требования на формирование управляющего воздействия из БОПУУД 12, формирование управляющего воздействия не производится и требуемые отклонения СБ от ориентации на Солнце полагаются равными нулю, DZ[0]=DZ[1] для каждой батареи. Если же требование выставлено, то в начальный момент времени формирования управляющих воздействий численным методом определяется значение угла поворота -способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/2<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/2, при котором скалярное произведение способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 принимает максимальное значение Nmax, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 - требуемое изменение характеристической скорости из БЗТИХС 14. Сравнивается значение полученного угла способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 с углом способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969maxспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690, где способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max определяется из соотношения Jmaxcosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969maxcosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969c = Jн+способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J, где Jmax - максимальный ток притока от СБ, Jн - ток нагрузки, способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J - предельно допустимое значение разницы тока притока и потребления. Если |способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969|<способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max, то для разворота батарей на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 определяют требуемые отклонения СБ

DZ[0] = [-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969];

DZ[1] = [способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969],

где квадратные скобки обозначают выделение целой части. Если |способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969|способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max, но Nmaxспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079690, то для разворота батарей на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 = способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969maxsign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969) определяют требуемые отклонения СБ

DZ[0] = [-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969];

DZ[1] = [способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969].

Если |способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969|способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max и Nmax<0, то определяется способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 текущая составляющая вектора способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 в плоскости орбиты. Если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 где Gгр - заданное граничное значение, определяющее границу зоны нечувствительности по кинетическому моменту, то для разворота батарей на угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 = способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969maxsign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969) определяют требуемые отклонения СБ

DZ[0] = [-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969];

DZ[1] = [способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969].

Если способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то определяют угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 = (способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max-dспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969)sign(способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969), где dспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 - уставочный угол разворота солнечных батарей относительно максимального значения для разгрузки накопленного кинетического момента, величина которого определяет скорость разгрузки и не превышает способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969max. Находят угол способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692, решая уравнение Jmaxcosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969c(cosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691+cosспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692)/2 = Jн+способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969J.

Отсюда

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

Далее, если при развороте первой и второй батареи соответственно на углы способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 и способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 расчетный управляющий момент удовлетворяет условию способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то для разворота соответствующих батарей на углы способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 и способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 определяют требуемые отклонения СБ

DZ[0] = [-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969];

DZ[1] = [способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969].

Если же способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 то для разворота соответствующих батарей на углы способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692 и способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691 определяют требуемые отклонения СБ

DZ[0] = [-способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079692/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969];

DZ[1] = [способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 22079691/способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969].

Далее, через заданные интервалы времени способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969t производится перерасчет управляющих воздействий и требуемых отклонений DZ[0] и DZ[1]. Наиболее удобно выбирать интервал времени способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969t таким образом, чтобы за это время угловое перемещение Солнца относительно аппарата составляло одну зону, т.е. способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969tспособ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 220796910 мин.

Таким образом при развороте СБ в заданное положение создается управляющая сила, имеющая максимальную составляющую в направлении требуемого изменения характеристической скорости. На тех участках орбиты, где невозможно создать такую управляющую силу, создается управляющая сила, имеющая минимальную составляющую, противоположную требуемому изменению характеристической скорости, и управляющий момент способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969 разгружающий накопленный кинетический момент гиродинов

способ формирования управляющих воздействий на космический   аппарат с силовыми гироскопами и поворотными солнечными   батареями, патент № 2207969

Для КА "Ямал-100" характерная величина требуемого изменения характеристической скорости для поддержания КА в рабочей точке по долготе ~1 м/с в год. Такое изменение создается при помощи проведения периодических маневров с использованием двигателей. Применение предлагаемого способа позволяет не только уменьшить требуемое суммарное изменение характеристической скорости в 10 раз, но и разгружать накопленный кинетический момент без дополнительных затрат топлива, следовательно, сэкономить топливо для других операций и без каких-либо дополнительных затрат увеличить срок службы КА, что для спутников связи ведет соответственно к уменьшению стоимости каналов связи.

Класс B64G1/28 с использованием инерционного или гироскопического эффекта

способ измерения вектора угловой скорости космического аппарата и устройство для его реализации -  патент 2519603 (20.06.2014)
способ ориентации космического аппарата и устройство для его реализации -  патент 2519288 (10.06.2014)
способ автоматической компенсации ошибок бесплатформенной системы ориентации в системе управления ориентацией космических аппаратов, и устройство, реализующее этот способ -  патент 2517018 (27.05.2014)
способ переориентации и управления тягой вращающегося космического аппарата с солнечным парусом -  патент 2480387 (27.04.2013)
способ прогнозирования и обеспечения срока нормального функционирования космического аппарата -  патент 2446997 (10.04.2012)
многороторное гироскопическое устройство и способ управления пространственным положением космического аппарата -  патент 2403190 (10.11.2010)
способ управления кинетическим моментом космического аппарата в процессе коррекции орбиты -  патент 2356803 (27.05.2009)
способ поддержания трехосной ориентации космического аппарата с силовыми гироскопами и целевой нагрузкой -  патент 2341419 (20.12.2008)
способ управления космическим аппаратом с помощью силовых гироскопов и расположенных под углами к осям связанного базиса реактивных двигателей -  патент 2341418 (20.12.2008)
способ управления ориентацией орбитального космического аппарата с инерционными исполнительными органами при зондировании атмосферы земли -  патент 2325310 (27.05.2008)

Класс B64G1/44 с использованием радиации, например раскрываемые солнечные батареи

солнечная батарея для малоразмерных космических аппаратов и способ ее изготовления -  патент 2525633 (20.08.2014)
способ управления ориентацией солнечной батареи космического аппарата с ограничением угла поворота солнечной батареи -  патент 2509694 (20.03.2014)
способ управления ориентацией солнечной батареи космического аппарата с контролем направления вращения и непрерывности изменения информации углового положения солнечной батареи -  патент 2509693 (20.03.2014)
способ управления ориентацией солнечной батареи космического аппарата с защитой от кратковременных сбоев информации об угловом положении солнечной батареи -  патент 2509692 (20.03.2014)
подкос солнечной батареи -  патент 2499751 (27.11.2013)
солнечная космическая электростанция и автономная фотоизлучающая панель -  патент 2492124 (10.09.2013)
солнечная батарея -  патент 2485026 (20.06.2013)
стенд раскрытия панелей солнечной батареи -  патент 2483991 (10.06.2013)
система поворота солнечной батареи -  патент 2466069 (10.11.2012)
способ управления положением солнечной батареи космического аппарата при частичных отказах датчика угла -  патент 2465180 (27.10.2012)
Наверх