Управление движением и стабилизация КЛА

Министерство Образования и Науки РФ

    Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

[pic 1]

Факультет: “Аэрокосмический”

Кафедра: СМ-2 “Аэрокосмические системы”

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по курсу: «Управление движением и стабилизация КЛА»

 Студент____________________  Ушаков Р.И.                       Группа АК1-111                                                

                                                                                                        Дата__________  

 Принял________________  к.т.н., доц. Симоньянц Р.П.         Оценка_______

Москва 2019

Оглавление:

1. Список сокращений……………...…………………..…………..…….….……3

2. Введение……………………………...…………………..…………….….……4

3. Обзор прототипов………….…………….….……………………………….…5

4. Массовые характеристики …………………..………………………………...6

5. Задачи, выполняемые КА …………………..……………………………..…..8

6. Исполнительные органы системы управления движением…...…………......8

7. Датчики первичной информации……………………………………………...8

8. Требования, предъявляемые к СУД.………………………………………......9

9. Солнечный датчик…………………………………………………………….10

10. Инфракрасная вертикаль……………………………………..……....……..12

11. Звездный датчик……………………………………..……...….……...…….13

12. Датчик угловой скорости……………………………………………....……15

13. Требования, предъявляемые к ДУ……………………………...……….….17

14. Силовой гироскопический комплекс……………………………………….20

15. Математическая модель, описывающая движение ВКС………………….27

16. Оценка возмущающих моментов, действующих на КА………….……....29

17. Расчет гироскопического момента…………………………………………32

18. Оценка значений гравитационного момента..…………………….……….35

19. Построение эллипсоида инерции……………….…………………………..38

20. Определение настроечных коэффициентов методом фазовой плоскости.39

21. Вывод…………………………………………………………………………42

22. Список литературы…………………………..………………….…….…..…44

1. Список сокращений

БКУ – бортовой комплекс управления;

ДЗЗ – дистанционное зондирование Земли;

ДМТ – двигатель малой тяги;

ДУ – двигательная установка;

КА – космический аппарат;

КТДУ – корректирующая - тормозная двигательная установка;

ОСК – орбитальная система координат;

ПУУД – программа управления угловым движением;

ПЦ – предельный цикл;

ОЭП – оси эллипсоида инерции;

РН – ракета - носитель;

СА – спускаемый аппарат;

СБ – солнечные батареи;

СУД – система управления движением

ССК – связанная система координат;

ФП – фазовая плоскость;

ЦТ – центр тяжести;

1. Введение

Объектом управления в данной курсовой работе является разрабатываемый многоразовый воздушно-космический самолет  (ВКС) представляет собой летательный длиной 8 м и шириной плоского фюзеляжа 4 м, выполненный по схеме "несущий корпус", имеющий сильно затупленную оперенную треугольную форму в плане. Аппарат предназначен для доставки экипажа в количестве 3-х человек на борт орбитальной станции и последующего возвращения.

Цель работы:

1) Разработать систему управления для объекта управления.

2) Изучить свойства ЛА как объекта управления:

• Определить необходимые исполнительные органы СУД.
• Определить необходимые приборы ориентации СУД.
• Определить массово – инерционные характеристики КА.

3) Исследовать возможности применения пассивной стабилизации:

• Составление математической модели динамики и кинематики движения
• Определение возмущающих моментов, действующих на КА

4) Исследовать основных динамических режимов управления и стабилизации КЛА:

• Переориентация КА
• Демпфирование (гашение) угловой скорости
• Стабилизация КА: поддержание его рабочего положения на рабочей орбите за счет работы двигателей ориентации.

Методы проведения работы:

1) Метод анализа – это основной метод, используемый в данной работе. Анализ конструкции КА, задач, стоящих перед ВКС, и существующих инженерных решений позволяет сделать выводы о путях достижения целей данной работы наиболее оптимальным способом.