В Самарском университете создали новую систему для малых космических аппаратов. Этот алгоритм облегчает управление спутниками в критических ситуациях, обеспечивая их более длительную и надежную работу при серьезных повреждениях.
Данные разработки опубликованы в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». Малые космические аппараты (МКА) применяются для исследования околоземного пространства.
Для выполнения таких задач необходимо контролировать угловое движение спутников, пояснил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета им. академика С.
Королева Андрей Крамлих отметил, что жесткие ограничения по размерам МКА не позволяют устанавливать на них запасные детали или системы.
Однако износ во время эксплуатации и непредвиденные факторы способны вывести из строя или частично повредить систему управления, что серьезно угрожает успешному выполнению миссии, добавил эксперт. В связи с этим в Самарском университете разработали новые методы управления угловым движением МКА даже при значительном деградировании оборудования.
«Представьте ситуацию, когда вы ведёте автомобиль с двумя или тремя почти спущенными колесами. Остановить движение нельзя, а запасных колёс нет.
В такой ситуации вам придется ехать медленнее и сильнее вращать руль. То есть способ управления существенно отличается от обычного в стандартных условиях.
Если же подобная проблема возникает у беспилотного космического аппарата, то соответствующий алгоритм управления в критической ситуации должен быть встроен в программное обеспечение автопилота», — пояснил исследователь.
Обычно срок службы космических аппаратов увеличивается за счёт резервных систем на борту — своего рода запасных компонентов, снижающих полезную нагрузку МКА, отметил учёный. Альтернативой являются сложные управленческие программы с множеством параметров настройки, однако они менее универсальны и сложнее в применении для различных МКА, добавили в университете.
Разработанная система не привязана к конкретному аппарату, она универсальна и может быть адаптирована для работы с любым МКА, отметил Крамлих. «Цена сохранения управления при значительном износе — это в три раза более долгое выполнение манёвров.
Тем не менее данный алгоритм способен обеспечивать управление даже когда работоспособность механизмов составляет всего пять процентов от первоначальной», — уточнил он. В перспективе специалист планирует создать новые программные решения для управления МКА при других видах отказов систем.