Какой метод можно использовать для оптимальной оценки пространственного положения КА? Обоснуйте своей ответ.

Для оптимальной оценки пространственного положения КАбудем использовать: Солнечный датчик + Магнитный датчик + Фильтр Калмана. = более точная оценка.

Наиболее известными алгоритмами определения параметров движения МКА при условиях зашумленности или отсутствия некоторых измерений являются алгоритмы, разработанные на базе фильтра Калмана. Однако, несмотря на большую популярность фильтра Калмана как метода оценки параметров ориентации существует ряд факторов, которые серьезно влияют на его точность и сходимость:

1. проблема задания начальных приближений параметров углового движения.

2. проблема настройки ковариационных матриц ошибок.

Рассмотрим алгоритм определения углового положения и угловой скорости МКА на базе показаний магнитного и солнечного датчиков.

Фильтр Калмана в основном используется для систем, описываемых линейными уравнениями. Но теория фильтра Калмана может быть расширена и для случая нелинейных систем, путем их линеаризации. В нашем случае мы располагаем нелинейной непрерывной системой уравнений углового движения МКА с дискретными измерениями солнечного и магнитного датчиков, которые имеют общий вид:

, (1)

, (2)

где

- вектор состояния системы;

- шум системы, представляющий собой Гауссовский случайный процесс с нулевым математическим ожиданием;

- вектор измерений;

- функция, представляющая собой модель измерений;

- шум измерений, представляющий собой Гауссовский случайный процесс с нулевым математическим ожиданием.

Задача фильтра Калмана заключается в том, чтобы найти оценку вектора состояния системы , обозначаемую как , которая минимизирует среднеквадратичную ошибку .

16. Опишите основную методику построения систем управления с обратной связью. Постройте и опишите схему управления движением КА с обратной связью.

2 Алгоритм демпфирования угловой скорости "−Bdot" Алгоритм "−Bdot" предназначен для демпфирования угловой скорости аппарата [6]. Управление реализуется дипольным магнитным моментом токовых катушек d k dt = - Β m, где k − постоянный коэффициент. Из формы записи дипольного момента становится понятной логика работы алгоритма: исходя из информации о вращении вектора геомагнитной индукции в ССК, формируется момент, фактически вращающий спутник в обратном направлении. Для работы алгоритма требуются только измерения магнитного поля Земли, получаемые с помощью магнитометра. Алгоритм "−Bdot" автоматически включается в ручном режиме управления стабилизацией в двух случаях: при включении питания системы ориентации, если до выключения система уже работала в этом режиме, или если данных об ориентации нет или они устарели, а также в 8 автоматическом режиме стабилизации, если модуль угловой скорости, грубо оцениваемый только с помощью измерений магнитометра, больше порогового значения, равного 0.5°/с. Если же в автоматическом режиме в результате работы алгоритма модуль угловой скорости становится меньше этого значения, то включается алгоритм грубой оценки трёхосной ориентации TRIAD и управление передается маховичной системе. В случае работы в ручном режиме решение об использовании другого алгоритма принимает оператор из ЦУПа.