Ключові слова
magnetic characteristics uncertainty
prediction and control
geometric inverse magneto static problem
computer simulation магнітна чистота мікросупутника
невизначеність магнітних характеристик
прогнозування та керування
геометрична обернена задача магнітостатики
комп’ютерне моделювання
Як цитувати
Анотація
Вступ. Розглянуто вирішення проблеми підвищення магнітної чистоти мікросупутників шляхом компенсації просторових гармонік магнітного поля та зменшення чутливості до невизначеності магнітних характеристик. Мета. Розробка методу прогнозування та контролю магнітної чистоти мікросупутників із невизначеностями, який є геометричною оберненою проблемою магнітостатики мікросупутників, рішення якої зведено до розв’язання векторної гри. Векторний виграш розрахований на основі розробленого методу аналітичного розрахунку індукції магнітостатичного поля сферичних джерел у декартовій системі координат за допомогою програмного забезпечення Wolfram Mathematica ®. Методологія. Обидва рішення векторних ігор розраховані на основі алгоритмів оптимізації багатьох роїв частинок з Парето-оптимальних рішень з урахуванням бінарних відносин переваги. Оригінальність. Під час проектування прогнозу та контролю магнітної чистоти мікросупутника із невизначеностями розраховано сферичні координати просторового розташування модельних і компенсаційних модулів та мультипольні гармонічні коефіцієнти диполів, квадруполів та октуполів. Результати. Наведено результати підвищення магнітної чистоти мікросупутників сімейства «Січ» шляхом компенсації дипольних, квадрупольних та октупольних складових просторових гармонік вихідного магнітного поля датчика космічної плазми KPNCP в точці встановлення бортового магнітометра LEMI-016 та зменшення чутливості до невизначеності магнітних характеристик. Бібл. 17, рис. 2.
Посилання
Droughts S.A., Fedorov O.P. Space project Ionosat-Micro. Monograph. Kyiv: Akademperiodika Publ., 2013. 218 p. (Rus).
Rozov V.Yu., Getman A.V., Petrov S.V. Spacecraft magnetism. Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vypusk Problemy suchasnoi elektrotekhniky. Part 2. 2010. Pp. 144-147. (Rus).
ECSS-E-HB-20-07A. Space engineering: Electromagnetic compatibility hand-book. ESA-ESTEC. Noordwijk: Requirements & Standards Division, 2012. 228 p.
Baranov M.I., Rozov V.Yu., Sokol Ye.I. To the 100th anniversary of the National Academy of Sciences of Ukraine – the cradle of domestic science and technology. Electrical Engineering & Electromechanics. 2018. No 5. Pp. 3-11. DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.5.01.
Weikert S., Mehlem K., Wiegand A. Spacecrat magnetic cleanliness prediction and control. ESA Workshop on Aerospace EMC, Venice, Italy, May 2012. URL: http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2012ESASP.702E..44W (accessed at 15.06.2024).
Getman A.V. Spatial harmonic analysis of the magnetic field of the sensor of the neutral plasma component. Eastern European Journal of Advanced Technologies. 2010. Vol. 6. No 5(48). Pp. 35-38.
Janani Moorthy, Visakamoorthi Balasubramani, Muthukumar Palanisamy, Sung-ho Hur. Memory sampled-data control design for attitude stabilization of uncertain spacecraft with randomly missing measurements. Advances in Space Research. 2024. Vol. 74. Issue 3. Pp. 1276-1287. DOI: https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.04.047.
Zhiwei Hou, Xuejing Lan. Adaptive sliding mode and RBF neural network based fault tolerant attitude control for spacecraft with unknown uncertainties and disturbances. Advances in Space Research. 2024. Vol. 74. Issue 4. Pp. 1680-1692. DOI: https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.05.021.
Matsushima M., Tsunakawa H., Iijima Yu-Ichi, Nakazawa S., Matsuoka A., Ikegami S., Ishikawa T., Shibuya H., Hisayoshi Shimizu H., Takahashi F. Magnetic Cleanliness Program Under Control of Electromagnetic Compatibility for the SELENE (Kaguya) Spacecraft. Space Sci. Rev. 2010. Vol. 154. Pp. 253-264. DOI: https://doi.org/10.1007/s11214-010-9655-x.
Boghosian M., Narvaez P., Herman R. Magnetic testing, and modeling, simulation and analysis for space applications. IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Denver, CO, USA, 05–09 August 2013. Pp. 265-270. DOI: https://doi.org/10.1109/ISEMC.2013.6670421.
Mehlem K., Wiegand A. Magnetostatic cleanliness of spacecraft. Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Beijing, China, 12–16 April 2010. Pp. 936-944. DOI: https://doi.org/10.1109/APEMC.2010.5475692.
Chen X., Liu S., Sheng T., Zhao Y., Yao W. The satellite layout optimization design approach for minimizing the residual magnetic flux density of micro- and nano-satellites. Acta Astronautica. 2019. Vol. 163. Part B. Pp. 299-306. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.12.006.
Yao W., Chen X., Luo W., Van Tooren M., Guo J. Review of uncertainty-based multidisciplinary design optimization methods for aerospace vehicles. Progress in Aerospace Sciences. 2011. Vol. 47. Issue 6. Pp. 450-479. DOI: https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2011.05.001.
Walton MA. Managing uncertainty in space systems conceptual design using portfolio theory. PhD dissertation, Massachusetts Institute of Technology, 2002. 242 p.
Junge A., Marliani F. Prediction of DC Magnetic Fields for Magnetic Cleanliness on Spacecraft. IEEE Int. Symp. EMC, Long Beach, California, 14–18 August 2011. Pp. 834-839. DOI: https://doi.org/10.1109/ISEMC.2011.6038424.
Sushchenko O., Averyanova Y., Ostroumov I., Kuzmenko N., Zaliskyi M., Solomentsev O., Kuznetsov B., Nikitina T., Havrylenko O., Popov A., Volosyuk V., Shmatko O., Ruzhentsev N., Zhyla S., Pavlikov V., Dergachov K., Tserne E. Algorithms for Design of Robust Stabilization Systems. Computational Science and Its Applications – ICCSA 2022. 2022. Vol. 13375. Pp. 198-213. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-10522-7_15.
Hashim F.A., Hussain K., Houssein E.H., Mabrouk M.S., Al-Atabany W. Archimedes optimization algorithm: a new metaheuristic algorithm for solving optimization problems. Applied Intelligence. 2021. Vol. 51. Pp. 1531-1551. DOI: https://doi.org/10.1007/s10489-020-01893-z.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array