Анализ и синтез движения аэродинамически стабилизированных космических аппаратов нанокласса формата CUBESAT

Авторы: И.В. Белоконов, И.А. Тимбай, П.Н. Николаев

Исследуется движение аэродинамически стабилизированных космических аппаратов нанокласса формата CubeSat. Отмечаются особенности поведения наноспутников на низких орбитах, обусловленные как влиянием атмосферы, так и присущими им массово-инерционными характеристиками. Срок существования наноспутников меньше, а угловое ускорение, порождаемое аэродинамическим моментом, значительно больше, чем у спутников с существенными размерами и массой. У наноспутников формата CubeSat возможно возникновение резонансных режимов движения, обусловленных присущим им форм-фактором прямоугольного параллелепипеда. Кроме того, существующие коммерческие пусковые устройства отделения наноспутников, как правило, порождают большие величины начальной угловой скорости, которые носят случайный характер.

В работе выявлены и проанализированы условия, порождающие особенности в движении такого класса космических аппаратов, предложен вероятностный подход к выбору их массовых и инерционных характеристик, исследованы проблемы стабилизации движения и сформированы рекомендации по формированию облика аэродинамически стабилизированного наноспутника формата CubeSat с пассивноактивной магнитной системой гашения колебаний.

Ключевые слова: наноспутник, управление движением, аэродинамическая стабилизация.

ОБ АВТОРАХ

Белоконов Игорь Витальевич. Доктор технических наук, профессор, заведующий межвузовской кафедрой космических исследований Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва. Действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением» Тимбай Иван Александрович. Доктор технических наук, профессор, профессор межвузовской кафедры космических исследований Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва. Действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением» Николаев Петр Николаевич. Аспирант межвузовской кафедры космических исследований Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва

Для цитирования:

Белоконов И.В., Тимбай И.А., Николаев П.Н. Анализ и синтез движения аэродинамически стабилизированных космических аппаратов нанокласса формата CUBESAT // Гироскопия и навигация. 2018. Т. 26. №3. С. 69-91. DOI 10.17285/0869-7035.2018.26.3.069-091

Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation

Belokonov, I.V., Timbai, I.A. & Nikolaev, P.N. Analysis and Synthesis of Motion of Aerodynamically Stabilized Nanosatellites of the CubeSat Design. Gyroscopy Navig. 9, 287–300 (2018). https://doi.org/10.1134/S2075108718040028