Sensore orientamento satellite TIsat-1

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Sensore orientamento satellite TIsat-1"

Giustino Corradini
8 anni fa
Visualizzazioni

1 SUPSI DTI Progetto di semestre estivo O3 05/06 SE 03 Sensore orientamento satellite TIsat-1 Studenti: Relatore: Correlatore: Committente: Alessandra Altmann Igor Benaglio Allen Weston Renato Pamini SUPSI Space Lab Data: 13 luglio 006

2 Introduzione Rilevamento deli assetto sensori Controllo dell assetto attuatori

3 Missione del satellite 3 Il controllo d assetto è strettamente connesso al tipo di missione del satellite e ai dati che dovranno essere trasmessi Tipi di trasmissione ipotizzabili: parametri di stato del satellite ripresa di immagini (per lo più statiche) della Terra e/o del cosmo controllo dell assetto controllo di parametri della circuiteria (abilitazioni/ disabilitazioni/ regolazioni)

4 Clearance area 4 n SSL

5 Clearance area Δlong. 5 Orbitale «ts1» Δlat. SSL clearance area Terra

6 6 Accelerometri Non determina il senso di rotazione in quanto misura un accelerazione centrifuga. Dà una misura delle rotazioni distribuite sui tre assi del satellite. Sensibilità: esempio specifico 0,0005 g ωmin 0,05m 9,81m s ω Min 9,81m s 0,0005 g 0,05m 0,313rad s ˆ 17,946

7 7 Resistenza agli shock s v a ( t) s sin( ω t) 0 d dt () t s() t s ω cos( ω t) d dt 0 () t v() t s ω sin( ω t) L accelerazione è massima per sin(ω.t) ±1 con ω.π.f, dove f 100 Hz e s 0 1 mm, quindi: a Vibr. ( π f ) s ( 100) π 0 0 0, m s 394m 9,81m s s ~ 40 g

8 8 Magnetometri (p. es. usati nelle bussole elettroniche) Rilevano l intensità di campo magnetico lungo il loro asse Posizionati in modo adeguato, uno per ogni asse del satellite, permettono di rilevarne la rotazione Problema dei campi magnetici disturbanti

9 9 Giroscopi ottici il principio della costanza della velocità della luce La percorrenza dell avvolgimento nel senso di rotazione comporta un aumento apparente della lunghezza, una diminuzione nel senso contrario. Sfasamento della luce se il giroscopio ruota

10 10 Giroscopi piezo-acustici un onda che si propaga in una certa direzione non cambia la propria direzione assoluta di propagazione se il mezzo si muove emettitore di onde piezo-acustiche re ce tto ri re ce tto ri recettori

11 11 Microcamere / Mouse ottici Elaborazione immagini Correlazione

12 1 Magnetorquers Tensione applicata ai capi della bobina Si ottiene un momento dato dall interazione fra il campo magnetico terrestre e quello generato dalla bobina stessa. B l α n B l

13 13 Tensione, n di spire e sezione del filo noti lunghezza filo, resistenza, corrente e momento magnetico generato R ρ I U R cu L s U S ρ L cu l: lato dell avvolgimento N: numero spire L: lunghezza filo M: momento della copia R: resistenza S: sezione del filo I: corrente N L 4l ( avvolgimento quadrato) M N l I B sin( α) α : angolo tra la normale ( n) ed il campo magnetico ( B) M L U 1 l S l S B sin( α ) B U 4l ρ L 4 ρ cu cu π

14 14

15 15 A Altmann I Benaglio Corrente e resistenza noti: a partire da momento di inerzia, velocità angolare e tempo auspicato d arresto momento magnetico, lunghezza filo, sezione e tensione ) sin( α ω Δ Δ B I l N M t J M R I U R L S N l L B I l N M B I l N M N cu ρ π α 4 ) sin( J: momento d inerzia del satellite Studio delle soluzioni

16 16 (dimostrazione)

17 Design 17 Disposizione Ridondanze

18 Conclusioni 18 Implementazioni ridotte a fogli di calcolo per Magnetotorquers Solo un tassello ma speriamo utile, imparato molto Purtroppo poco tempo rimasto per ulteriori interessanti sviluppi Orgogliosi di aver cooperato a missione spaziale!

Documenti analoghi

Con il termine elettrosmogsi designa il presunto inquinamento derivante dalla formazione di campi elettromagnetici (CEM) dovuti a radiazioni

ELETTROSMOG Con il termine elettrosmogsi designa il presunto inquinamento derivante dalla formazione di campi elettromagnetici (CEM) dovuti a radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti, quali quelle prodotte