Алгоритмы функционирования автономной системы замедления вращательного движения некооперированного объекта орбитального сервиса

Abstract

Цель работы – обоснование возможности построения предложенной автономной системы. В результате работы задачи оценивания параметров углового движения, оценивания положения центра масс, формирования тормозного импульса, оценки тензора инерции объекта сведены к нахождению линейной несмещенной оценки с минимальной среднеквадратической ошибкой, к нормальному псевдорешению недоопределенной и к решению переопреленной систем алгебраических уравнений. Выполнено численное моделирование функционирования автономной системы, результаты которого подтвердили работоспособность предложенных алгоритмов и, тем самым, принципиальную возможность создания предложенной автономной системы. Предложенная концепция построения автономной системы замедления вращательного движения объекта орбитального сервиса и разработанные алгоритмы ее функционирования могут быть использованы при проектировании космических аппаратов орбитального сервисного обслуживания.

Ціль роботи – обґрунтування можливості побудови запропонованої автономної системи. У результаті роботи задачі оцінювання параметрів кутового руху, оцінювання положення центра мас, формування гальмівного імпульсу, оцінки тензора інерції об'єкта зведено до знаходження лінійної незміщеної оцінки з мінімальною середньоквадратичною помилкою, до нормального псевдорозв’язання недовизначеної й до розв’язання перевизначеної систем алгебраїчних рівнянь. Виконано числове моделювання функціонування автономної системи, результати якого підтвердили працездатність запропонованих алгоритмів і, тим самим, принципову можливість створення запропонованої автономної системи. Запропонована концепція побудови автономної системи уповільнення обертового руху об'єкта орбітального сервісу й розроблені алгоритми її функціонування можуть бути використані при проектуванні космічних апаратів орбітального сервісного обслуговування.

The aim of this work is to demonstrate the feasibility of the proposed self-contained system. The problems of estimation of the angular motion parameters and the center of mass position, braking impulse generation, and estimation of the object inertia tensor were reduced to finding the best linear unbiased estimate, the normal pseudosolution of an underdetermined system of algebraic equations, and the solution of an overdetermined one. A numerical simulation of the operation of the self-contained system was conducted, and the simulation results confirmed the operability of the proposed algorithms and thus the principle feasibility of the proposed self-contained system. The proposed concept of the construction of a self-contained system for slowing down the rotation of an object of on-orbit servicing and the system operation algorithm developed may be used in the design of on-orbit servicing spacecraft.