В Самарском университете создали новую программу для малых космических аппаратов. Алгоритм облегчает управление ориентацией спутников в нештатных ситуациях, позволяя им дольше и увереннее функционировать при сильном износе оборудования.
Описание работы опубликовано в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». Малые космические аппараты (МКА) применяются для исследований околоземного пространства.
Для этого необходимо обеспечивать контроль их углового движения, пояснил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета им. академика С.
Королева Андрей Крамлих отметил, что жесткие ограничения по размерам МКА не позволяют брать на борт запасные узлы или системы.
Износ во время эксплуатации или непредвиденные повреждения могут вывести из строя или частично нарушить работу системы управления, что ставит под риск всю миссию, добавил специалист. В Самарском университете предложили новые методы управления угловым движением МКА при высокой степени деградации оборудования.
«Представьте себе автомобиль с практически спущенными двумя или тремя колесами. Остановиться нельзя, и запасных колес нет.
В такой ситуации вы будете, во?первых, двигаться медленнее, а во?вторых, сильнее крутить руль. То есть стиль управления заметно отличается от обычного режима в исправном авто.
Если подобная ситуация случится с беспилотным аппаратом, алгоритм для работы в нештатных условиях должен быть заранее встроен в систему автопилота», — пояснил исследователь.
Обычно срок службы космических аппаратов увеличивают за счёт резервных систем на борту — своего рода «запасных колёс», которые уменьшают полезную нагрузку МКА, отметил ученый. Альтернативой могут служить сложные программы управления, но они требуют настройки большего числа параметров, чем предложенное решение, и потому труднее адаптируются под разные МКА, сообщили в вузе.
Новая программа не привязана к конкретной платформе: она универсальна и может быть адаптирована к любому МКА, подчеркнул Крамлих. «Цена за возможность сохранить управляемость изношенного аппарата — увеличение времени выполнения манёвра втрое.
Тем не менее программа позволяет поддерживать управление даже при сохранности механизмов всего на пять процентов от первоначального состояния», — уточнил Крамлих. В дальнейшем он планирует создать программные решения для сохранения управляемости МКА при других видах отказов.