14 607 21 0144 Федеральная целевая программа Исследования

14. 607. 21. 0144 Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014— 2020 годы» Соглашение № 14. 607. 21. 0144 от 3 октября 2016 на период 2016 - 2018 гг. Тема: Разработка методов и средств лабораторной верификации алгоритмов управления орбитальным и угловым движением космических аппаратов нового поколения Руководитель проекта: д. ф. -м. н. , проф. М. Ю. Овчинников Приоритетное направление: Транспортные и космические системы Программное мероприятие: Мероприятие 1. 3, очередь 2 Получатель субсидии Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша Российской академии наук» Индустриальный партнер ООО «Спутниковые инновационные космические системы» http: //www. sputnix. ru Российская частная компания-производитель высокотехнологичных спутниковых компонент и технологий для малых космических аппаратов, а также сервисов на их основе Участие в разработке новой технологической продукции. Проектирование макетов для моделирования Цели и задачи проекта Целью работы является повышение надежности и снижение времени и стоимости разработки перспективных космических аппаратов (КА) путем создания новых способов отработки в лабораторных условиях систем управления их орбитальным и угловым движением. Задачами проекта являются: 1. Создание математические модели движения макета и проведение аналитического и численного исследования динамики макетов на аэродинамическом столе и аэродинамическом подвесе 2. Анализ возможностей имитации движения КА в лабораторных условиях 3. Разработка алгоритмов управления и определения движения лабораторных макетов КА 4. Провести тестирование алгоритмов в лабораторных условиях Перспективы практического использования В рамках работы создаются новые и модернизируется существующие стенды для отработки алгоритмов управления и определения движения. Ожидаемые результаты проекта – результаты аналитических и численных исследований динамики макета и описание математических и компьютерных моделей макетов системы управления на аэродинамическом столе и аэродинамическом подвесе – алгоритмы управления и определения движения макета на аэродинамическом столе и аэродинамическом подвесе – методики тестирования предложенных алгоритмов и методики калибровки как отдельных элементов системы управления, так и всей системы в целом –программное обеспечение, разрабатываемого в рамках проекта, в том числе и бортового – проект технического задания на опытно-конструкторскую работу по созданию лабораторного стенда для лабораторной отработки алгоритмов управления и идентификации системы управления космического аппарата Потребителями создаваемой научно-технической продукции являются организации, связанные с созданием космических аппаратов нового поколения. Упрощенные версии стендов могут быть использованы в образовательных целях в высших учебных заведениях. Интерес в работе представляют как отдельные результаты, так и вся система лабораторных исследований в целом. Компания-индустриальный партнер ООО Спутниковые информационные космические системы уже имеет опыт поставки стендов для моделирования организациями в России и за рубежом. По этой причине созданная в ходе работ по проекту продукция является готовой к поставке потребителям. Текущие результаты проекта Стенды для лабораторной верификации алгоритмов управления орбитальным и угловым движением космических аппаратов Стенд с аэродинамическим столом Труба для забора воздуха Промышленный вентилятор Аэродинамический стол Проведенный обзор литературы выявил наиболее распространенные задачи, решаемые на стендах с аэродинамическим столом: Тестирование манипуляторов для космических систем Наземное тестирование многозвенных манипуляторов разрабатываемых для работы в невесомости практически невозможно условиях земного притяжения без обезвешивающих механизмов. Аэродинамический стол дает возможность довольно точно имитировать плоское движение манипулятора. Отработка алгоритмов управления групповыми полеты спутников Макеты систем управления Стенд с аэродинамическим подвесом Имитатор Солнца Макет системы управления Имитатор магнитного поля 14. 607. 21. 0144 Аэродинамический подвес Стенд в Космическом центре польской академии наук для отработки алгоритмов управления манипулятором Групповым полетом называется совместное движение спутников на небольшом (по сравнению с радиусом орбиты) расстоянии. Использование аэродинамического стола дает широкие возможности по тестированию управления относительным движением. Реализация стыковки между макетами Групповой полет 4 -х макетов на стенде в Лаборатории распределенных космических систем в Израиле В ходе таких экспериментов тестируется не только алгоритмы управления движением, но модели контактного взаимодействия и аппаратная часть, обеспечивающая захват целевого объекта. При этом конечная цель стыковки в таких случаях может быть или увод с орбит или же, напротив, ремонт и увеличение срока активного существования КА. Стыковка двух макетов на стенде Немецкого космического агентства