Attitude motion of a nanosatellite with a movable module on a rail platform during gravity-gradient stabilization process

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The dynamics of the angular motion of a nanosatellite with a moving unit sliding on a rail platform relative to the main body is considered. The trajectory motion of the center of mass of a nanosatellite is considered as motion in a circular orbit. Sliding of the moving unit in the transverse direction changes the location of the center of mass and the magnitude of the moments of inertia of the system. It is assumed that the sliding of the unit occurs in the presence of friction forces, and can also be performed in accordance with the selected control laws. The presence of internal friction allows performing the dissipation of kinetic energy, and interaction with the external gravitational field ensures the release of the kinetic momentum. This makes it possible the transition of the nanosatellite to a position of stable gravitational equilibrium in the orbital coordinate system. Controlling the position of the unit increases the rate of transition to the gravitational equilibrium position.

Sobre autores

Anton Doroshin

Samara National Research University

Email: doran@inbox.ru
ORCID ID: 0000-0001-6310-0963
Scopus Author ID: 8680082900

Doctor of Science (D.Sc. in Physics and Mathematics), Head of the Theoretical Mechanics Department

Rússia, Samara

Alexandr Eremenko

Samara National Research University

Autor responsável pela correspondência
Email: cfyzxiii@gmail.com
ORCID ID: 0000-0002-2102-3602
Scopus Author ID: 57208773280

Postgraduate Student of the Theoretical Mechanics Department

Rússia, Samara

Bibliografia

  1. Beletsky, V. V. (1975), Dvizhenie Sputnika Otnositel’no Tsentra Mass v Gravitatsionnom Pole [Satellite Motion Relative to the Center of Mass in a Gravitational Field], Mosk. Gos. Univ, Moscow, Russia. (In Russian).
  2. Ashenberg, J. and Lorenzini, E. C. (1999), “Active gravity-gradient stabilization of a satellite in elliptic orbits”, Acta Astronautica, vol. 45 (10), pp. 619-627.
  3. Doroshin, A. V. and Eremenko, A. V. (2024), “Attitude dynamics of a dual-spin nanosatellite with a gravitational damper”, Advances in Space Research, no. 73, pp. 3166–3178, https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.12.063.
  4. Doroshin, A. V. (2022), “Gravitational Dampers for Unloading Angular Momentum of Nanosatellites”, In: Lacarbonara W., Balachandran B., Leamy M.J., Ma J., Tenreiro Machado J.A., Stepan G. (eds) Advances in Nonlinear Dynamics. NODYCON Conference Proceedings Series. Springer, Cham, pp. 257-266. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-81162-4_23
  5. Aslanov, V. S. and Doroshin, A. V. (2023), “The Dynamics of Small Satellites with a Three-Axial Gravitational Damper”, Prikladnaya Matematika i Mekhanika, vol. 87, no. 5, pp. 729–741. (In Russian).
  6. 6. Chernous’ko, F. L. (1968), “Motion of a Solid with Cavities Containing a Viscous Fluid”,Vych. Tsent. SSSR Akad. Nauk, Moscow, 1968(In Russian).
  7. Amelkin, N. I. and Kholoshchak, V. V.(2017), “Stability of the steady rotations of a satellite with internal damping in a central gravitational field”, Journal of Applied Mathematics and Mechanics, vol. 81, no. 2, pp. 85-94.
  8. Ovchinnikov, M. Y. and Roldugin, D. S. (2020), “A survey on active magnetic attitude control algorithms for small satellites”, Progress in Aerospace Sciences, vol. 109, doi: 10.1016/j.paerosci.2019.05.006.
  9. Arduini, C. and Baiocco, P. (1997), “Active magnetic damping attitude control for gravity gradient stabilized spacecraft”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 20, no. 1, pp. 117-122.
  10. Nobari, N. A. and Misra, A. K. (2012), “Attitude dynamics and control of satellites with fluid ring actuators”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 35, no. 6, pp. 1855-1864, doi: 10.2514/1.54599.
  11. Kumar, K. D. (2004), “Satellite attitude stabilization using fluid rings”, Acta Mechanica, no. 208(1-2), pp. 117-131.
  12. Sandfry, R. A. and Hall, C. D. (2004), “Steady spins and spinup dynamics of axisymmetric dual-spin satellites with dampers”, Journal of spacecraft and rockets, no. 41(6), pp. 948-955.
  13. Ayoubi, M. A., Goodarzi, F. A. and Banerjee, A. (2011), “Attitude motion of a spinning spacecraft with fuel sloshing and nutation damping”, The Journal of the Astronautical Sciences, no. 58(4), pp. 551-568.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Doroshin A.V., Eremenko A.V., 2024

Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–Compartilhalgual 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».