Исследование плоского углового движения наноспутника стандарта CubeSat с помощью фазовых портретов
Автор: Елена Витальевна Баринова, Иван Александрович Тимбай, Евгений Миронов
Журнал: Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Механика
Статья в выпуске: 1 (68), 2025 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматривается плоское движение относительно центра масс наноспутника стандарта CubeSat под действием аэродинамического и гравитационного моментов на низких околоземных орбитах. Для качественной оценки параметров движения ис-пользуется метод фазовой плоскости. Получены условия, при которых происходит смена типа фазового портрета. Найдены аналитические выражения для определения положений равновесия наноспутника относительно центра масс при смещении центра давления относительно центра масс по двум координатам. Проводится сравнение двух моделей движения: исходной модели, которая учитывает форму наноспутника и его положение относительно набегающего потока, и упрощенной, в которой зависимость аэродинамического момента от угла атаки аппроксимируется синусоидой.
Наноспутник, CubeSat, положения равновесия, фазовые портреты, аэродинамический момент, гравитационный момент
Короткий адрес: https://sciup.org/147247347
IDR: 147247347 | УДК: 629.78 | DOI: 10.17072/1993-0550-2025-1-28-40
Study of Plane Angular Motion of a CubeSat Nanosattellite Using Phase Portraits
This paper considers the plane motion relative to the center of mass of CubeSat nanosatellites under the action of aerodynamic and gravitational moments in low Earth orbits. The phase plane method is used for qualitative assessment of motion parameters. Conditions under which the type of phase portrait changes have been obtained. Analytical expressions have been found to determine the equilibrium positions of a nanosatellite relative to the center of mass in the orbital coordinate system with a displacement of the center of pressure relative to the center of mass along two coordinates. Two models of angular motion are compared: the original model, which takes into account the shape of the nanosatellite and its position relative to the oncoming flow, and a simplified one, in which the dependence of the aerodynamic moment on the angle of attack is approximated by a sinusoid.
