Актуальные проблемы современной науки: тезисы докладов ХХVIІІ Международной научно-практической конференции (Санкт-Петербург – Астана – Киев – Вена, 29 марта 2018)
Секція: Технічні науки
Цой Анастасія Костянтинівна
студентка
Національного технічного університету України
«Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського»
м. Київ, Україна
ОБҐРУНТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙНОГО РІШЕННЯ ФОТОКАМЕРИ ДЛЯ НАНОСУПУТНИКА 3U
Згідно з міжнародними стандартами наносупутники визначаються як малі космічні апарати масою від 1 до 10 кг і знаходяться між пікосупутниками (до 1 кг) і мікросупутниками (від 10 до 100 кг) [1, с. 147]. Перший штучний супутник Землі Супутник-1 класифікується як мікросупутник, так як його маса становить 83,6 кг. Однак, в подальшому, при вдосконаленні ракетно-космічної техніки, мікроелектроніки та авіакосмічної апаратури спостерігається довгострокова тенденція до збільшення середнього розміру космічного супутника.
Близько 84 % усіх наносупутників припадає на моделі CubeSat 1U-3U. Це виправдано тим, що на базову модель 1 ютиль, що має розміри 100х100х113,5 мм і вага до 1,33 кг, а також модель 3U в 3 ютиля відповідно в 3 рази важче і довше мають власну специфікацію, а також підходять під розміри пускової установки P-POD, що виштовхує супутники з МКС пружинним механізмом, і має розміри у 3 ютил [3, с. 41].
Наносупутники, на відміну від інших видів малих космічних супутників мають чітке функціональне призначення у вигляді експериментального обладнання і мають потенціал до розвитку в угруповання супутників, звані «роями».
Для можливості триматися певної траєкторії руху, кожен штучний супутник забезпечується системою, що стежить за розташуванням супутника щодо певних об'єктів, які є як би космічними маяками. У персональних супутниках стандарту «CubeSat» визначення орієнтації здійснюється різними методами, але в основному використовується два – розташування відносно сонця і розташування відносно магнітних полів [2, с. 163].
Точність орієнтації одиночних модулів невелика і становить близько 10 градусів. Орієнтування здійснюється магнітними і сонячними датчиками. Із-за невеликого внутрішнього об'єму одиночного модуля, розташування необхідної кількості приладів з орієнтації і стабілізації траєкторії, обмежена. Тому орієнтування виробляється за допомогою магнітних і сонячних датчиків, а управління – магнітними виконавчими органами. Подвійні і потрійні модулі мають можливість використовувати більш широкий спектр обладнання орієнтації і стабілізації.
Сонячні датчики орієнтації – це, як правило, або сонячні батареї системи енергопостачання, або спеціально встановлені фотодіоди. В залежності від розташування супутника відносно Сонця, змінюється його освітленість, що в свою чергу змінює струм батарей або фотодіода. Так як характеристики сонячних датчиків залежать від температури, то в систему вводяться також датчики температури (термістори) для температурної корекції. Магнітні датчики – це цифрові тривісні магнітометри. Для керування орієнтацією існують різні системи: три взаємно перпендикулярні електромагніти, постійні магніти, двигуни-маховики, гравітаційні стабілізатори, датчики кутових прискорень. Зоряні датчики хоча і більш точні, але за масогабаритними характеристиками не сумісні з одномодульними супутниками [4, с. 108].
Все частіше для визначення положення супутника використовуються приймачі GPS.
Література
