1. Аналіз точності двоконтурної системи керування орієнтацією космічного апарата «січ»

1. Аналіз точності двоконтурної системи керування орієнтацією космічного апарата «січ»

ISSN: 2617-5525

e-ISSN: 2617-5533

Автори: Хорошилов В. С., Коляда О. О.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

ORCID авторів:

Хорошилов В. С. ORCID, Коляда О. О. ORCID

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2026, (1); 3-13

Мова: Українська

Анотація: Розвиток вітчизняних космічних апаратів (КА) серії «Січ» для завдань дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) потребує радикального підвищення точності стабілізації оптико-електронної апарату- ри. Сучасні вимоги до просторової розрізненості знімків висувають жорсткі обмеження щодо куто- вих коливань платформи. Традиційні одноконтурні маховичні системи не здатні одночасно забез- печити високу динаміку під час швидких програмних розворотів і мінімальну похибку безпосередньо під час знімання через компроміс між максимальним моментом і чутливістю двигунів. Використання двоконтурної схеми маховиків, яка інтегрує основний і прецизійний контури, критично важливе для мінімізації кутових похибок за обмежених енерговитрат бортових систем. Розроблено комплексну математичну модель системи керування кутовим рухом КА «Січ». Особливістю моделі є матема- тичний опис взаємодії двох рівнів виконавчих органів: основного контуру великих силових маховиків для відпрацювання швидких динамічних маневрів і прецизійного контуру малих маховиків для високо- точної компенсації мікрозбурень і фінальної стабілізації. Об’єктом дослідження є перехідні процеси керування кутовим рухом КА в різних експлуатаційних режимах: первинного заспокоєння після відо- кремлення, тривалої трьохосьової орієнтації, швидких програмних поворотів і орієнтації на наземні пункти під час скидання інформації. Запропоновано нові алгоритми оптимального розподілу керую- чих моментів між двома контурами виконавчих органів на основі частотного розділення сигналів. Додатково синтезовано закон керування для безперервного розвантаження кінетичного моменту системи маховиків за допомогою електромагнітів, що взаємодіють із геомагнітним полем, запобі- гаючи насиченню двигунів. Результати моделювання повністю підтверджують ефективність запропонованої дворівневої схеми виконавчих органів. Вона дозволяє знизити амплітуду низькочастотних кутових коливань КА під час знімання. Спільне використання контурів забезпечує жорсткі вимоги до прецизійної орієнтації за істотного скорочення часу заспокоєння та мінімальних витрат електроенергії, що продовжує термін активного існування супутника.

Ключові слова: космічний апарат, система керування, двигун-маховик, прецизійна стабілі- зація, математичне моделювання, електромагніти, точність, похибка

Список використаної літератури:

1. Космічна система «Січ-2»: завдання та напрями використання / ред.-упоряд.: К. Волох, М. Мітрахов, С. Янчевський ; пер. з англ. В. Демчук. Київ : ДКАУ, 2011. 48 с.
2. Branets V. M., Shmyigalevskiy I. P. Primenenie kvaternionov v zadachah orientatsii tverdogo tela. 1973. 320 s.
3. Lure A. I. Analiticheskaya mehanika. 1961. 824 s.
4. Хорошилов В. С., Зикова Н. П. Керування рухом космічного апарата : математична модель. Дніпро : ДП «КБ «Південне», 2023. 42 с.
5. GOST R 25645.166-2004. Atmosfera Zemli verhnyaya. Model plotnosti dlya ballisticheskogo obespecheniya poletov iskusstvennyih sputnikov Zemli. Deystvitelen s 2005-01-01. 2004. 28 s.
6. Benkova N. P., Tyurmina L. O. Analiticheskoe predstavlenie geomagnitnogo polya na territorii Sovetskogo Soyuza dlya epohi 1958 g.Geomagnetizm i aeronomiya. 1961. Т. 1, № 1. S. 87–103.
7. Єпішев В. П., Кудак В. І., Мотрунич І. І., Періг В. М., Найбауер І. Ф., Гуранич П. П., Сусла А. І., Кошкін М. І. Аналіз фотометрії супутника «Січ-2» на багаторічному інтервалі спостережень. Космічна наука і техно-org/10.15407/knit2023.02.086
8. Khoroshylov S. V., Wang C. Spacecraft Relative on-off Control via Reinforcement Learning. Space Science and Technology. 2024. Т. 30, № 2. Р. 3–14. https://doi.org/10.15407/knit2024.02.003
9. Офіційний коментар щодо деяких особливостей створення та запуску космічного апарата «Січ-2-1» («Січ-2-30»). Аерокосмічний портал України. 2022. URL: https://space.com.ua/2022/02/04/ofi tsijnij-komentarshhodo-
deyakih-osoblivostej-stvorennyata-zapusku-kosmichnogo-aparata-sich-2-1-sich-2-30/
10. Людина і Космос : ХХVI Міжнародна молодіжна науково-практична конференція. Збірник тез. (Дніпро, 17–19 квітня 2024 р.). Дніпро, 2024. 340 с.

Повний текст (PDF) || Зміст 2026 (1)

Завантажень статті: 1

Переглядів анотації:

4

0 цитувань у базі джерел OpenAlex (станом на 03.11.2026 06:22)

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті