Технология и способ экспериментального определения масс-центровочных и инерционных характеристик наноспутников формата CUBESAT
Автор: Белоконов Игорь Витальевич, Баринова Елена Витальевна, Ключник Виталий Николаевич, Ивлиев Александр Владимирович, Болтов Eлисей Александрович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем
Статья в выпуске: 3 (34), 2021 года.
Бесплатный доступ
Ввиду невозможности задания высокой точности исходных данных при теоретических расчётах масс-центр о в очных и инерционных характеристик (МЦИХ) наноспутников, возникает задача экспериментального определения их фактических значений. По ряду причин устройства, предназначенные для больших аппаратов, не подходят для определения МЦИХ малых аппаратов. В данной работе описывается устройство для измерения координат центра масс и моментов инерции, разработанное в Самарском университете специально для наноспутников формата CubeSat, а также технология экспериментального определения МЦИХ наноспутников формата CubeSat. Точность определения МЦИХ с помощью предлагаемого устройства подтверждена серией экспериментов с эталонами.
Наноспутник, координаты центра масс, момент инерции, тензор инерции, измерительный стенд
Короткий адрес: https://sciup.org/143178160
IDR: 143178160 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2021-3-83-95
Список литературы Технология и способ экспериментального определения масс-центровочных и инерционных характеристик наноспутников формата CUBESAT
- Tianjun Z., Fudong Z., Jianying L., Li F, Changfu Z. Development identification method of inertia properties for heavy truck engine based on MIMS test rig // MATEC Web Conf. 2018. V. 153. № 6. P. 04009.
- Zheng Q, Yan-gang L., Jian-ping Z. An optimization tool for satellite equipment layout // Advances in Space Research. 2018. V. 61. № 1. P. 223-234.
- Genta G., Delprete C. Some considerations on the experimental determination of moments of inertia // Meccanica. Kluwer Academic Publishers. 1994. V. 29. № 2. P. 125-141.
- Ратобыльский В.Ф., Гернет М.М. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969. 246 с.
- Pandit S.M., Yao Y.X., Hu Z.Q. Dynamic properties of the rigid body and supports from vibration measurements // Journal of Vibration and Acoustics. 1994. V. 116. № 3. P. 269-274.
- Belokonov I.V., Lomaka I.A. In-flight calibration of nanosatellites inertia tensor: The algorithm and requirements for on-board sensors // Proceedings of the 69 International Astronautical Congress, IAC. International Astronautical Federation, IAF, 2018. V. 2018-0ctob.
- Belokonov I.V., Kramlikh A.V., Lomaka I.A., Nikolaev P.N. Reconstruction of a spacecraft's attitude motion using the data on the current collected from solar panels // Journal of Computer and Systems Sciences International. 2019. V. 58. № 2. P. 286-296.
- Xu W., Hu Z., Zhang Y, Liang B. On-orbit identifying the inertia parameters of space robotic systems using simple equivalent dynamics // Acta Astronautica. 2017. V. 132. P. 131-142.
- Harris C.M., Piersol A.G. Harris' shock and vibration handbook. New York: McGraw-Hill. 2002. 1457p.
- Olmedo N.A., Barczyk M, Lipsett M. Experimental determination of the inertial properties of small robotic systems using a torsion platform // Mechanical Systems and Signal Processing Journal. 2019. V. 131. P. 71-96.
- Hou Z.C. et al. A new trifilar pendulum approach to identify all inertia parameters of a rigid body or assembly // Mechanism and Machine Theory. 2009. V. 44. № 6. P. 1270-1280.
- Tang L, Shangguan W. An improved pendulum method for the determination of the center of gravity and inertia tensor for irregular-shaped bodies // Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. 2011. V. 44. № 10. P. 1849-1859.
- Khaligh S.P., Fahimi F, Robert Koch C. A system identification strategy for nonlinear model of small-scale unmanned helicopters // Journal of the American Helicopter Society. 2016. V. 61. № 4. P. 1-13.
- Fakhari V., Shokrollahi S. A theoretical and experimental disturbance analysis in a product of inertia measurement system // Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. 2017. V. 107. P. 142-152.
- Resonic, Resonic K. Режим доступа: https://resonic.de/resonic-k/ (дата обращения 01.03.2021 г.).
- SpaceElectronics, Gb moi series. Режим доступа: https://raptor-scientific. com/content/uploads/202 1/0 1 / MOI-Instruments-m.pdf (дата обращения 01.03.2021 г.).
- SMARTMechanical-Company, Intenso full mass properties measurement. Режим доступа: http://www.smartmechanical-company.it/en/products/intenso#information (дата обращения 01.03.2021 г.).
- Inertia dynamics. Режим доступа: https://www.idicb.com/products/moment-of-inertia-measurement-instruments/ moment-of-inertia-measurement-instruments (дата обращения 01.03.2021 г.).
- Central Aerohydrodynamic Institute. Test Facilities to Determine the Mass-Inertial Characteristics of Moving Objects. Режим доступа: http://www.tsagi.ru/research/ measurements/stendy/ (дата обращения 01.03.2021 г.).
- Патент № 2698536. Российская Федерация. Устройство для определения положения центра масс и моментов инерции объектов. Белоконов И.В., Баринова Е.В., Ивлиев А.В., Ключник В.Н., Тимбай И.А.; патентообладатель — Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва; заявка 2018135827; приоритет от 09.10.2018 г.; опубликовано 28.08.2019 г. // Бюллетень № 25.
