Тема: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ КА

Актуальность данной работы состоит в том, что при выполнении любой операции космического аппарата (КА) в космосе, важное значение имеет его ориентация относительно космических объектов, будь то Солнце, Земля, спутники, звездное небо и т.д. Потеря данных об ориентации КА, даже при работе всех остальных систем, введет к провалу всей миссии, потому что при неправильной работе систем ориентирования, летательный аппарат может уйти с той орбиты, на которой он находится или в худшем случае разрушиться. Примерами провала миссии из-за неисправности датчиков Звёзды являются универсальными небесными ориентирами. Они обеспечивают максимальную точность системам ориентации КА независимо от его расположения в космосе. Поэтому в настоящее время широкое применение приобретают именно звёздные камеры, так как они являются наиболее точными среди всех датчиков ориентации. Звёздная камера наблюдает за обширной частью звёздного неба и делает снимок в своем поле зрения. Потом идет сравнение сделанного снимка с уже известной звёздной картой, которая хранится в памяти компьютера КА. Затем компьютер обрабатывает эти данные и передает их на гироскопы, которые в свою очередь поддерживают летательный аппарат в верном
направлении.
Лучше всего располагать звездные камеры так, чтобы элементы конструкции не попадали в поле зрения этих датчиков, тем самым не мешая им делать точные снимки расположения звезд.
Положение Солнца, которое излучает непрерывной поток энергии, известно в любой момент времени, поэтому целесообразно использовать солнечные датчики. Когда поток солнечной энергии падает на фоточувствительный элемент, датчик улавливает этот сигнал и передает данные о расположение Солнца компьютеру КА. Затем компьютер передает эти данные на гироскопы, которые в свою очередь разворачивают корабль в нужном направлении. Солнечные датчики могут стабилизировать летательный аппарат только на одной оси, но даже это не мешает их использованию, потому что их можно дополнить другими датчиками, а также при использовании этого сенсора на солнечных панелях можно настроить режим ориентации на Солнце, тем самым солнечные панели будут работать в удобном для них режиме.Когда КА летает по орбите планеты, он нуждается в определении местной вертикали, то есть направление на центр планеты. Датчики видимого диапазона не подходят для этого случая, так как планета с темной стороны хуже освещена. Поэтому используют датчики основанные на инфракрасном диапазоне (Рисунок 1.4), так как, именно в этом диапазоне, планеты светят одинаково с любой стороны (с темной или со светлой). Когда КА находится на малой орбите планеты, то датчики определяют положении горизонта, а если на высокой орбите, то они производят сканирование области в поисках теплого круга планеты.
Для успешной миссии все эти датчики должны обладать очень высокой точностью. Помимо этих устройств, летательный аппарат может обладать сводом данных о температуре его внешней поверхности. Тем самым эти данные могут быть использованы для ориентации
КА. Этот метод можно применить тогда, когда основная система вышла из строя или в качестве основной, если не требуется сильно большая точность.
Целью данной дипломной работы является: Решение задачи теплообмена в составной области с учетом контактного взаимодействия
В задачи данной дипломной работы входит:
- общее знакомство с задачей основанной на теплопроводности;
- физико-математическая формулировка задачи и выбор метода ее решения;
- постановка задачи для описания процесса распределения тепла в рассматриваемом объекте, включая уравнения, описывающие условия на границах;
- написание программ построения расчетной сетки и проведения вычислений по методу МКО с использованием различных критериев сходимости;
- написание программы для вычисления распределения тепла в двух пластинах, соединённых между собой граничным условием четвертого рода;
- анализ полученных результатов.

Купить

В данной дипломной работе было рассмотрено введение в возможность ориентации спутника в космосе на основе решения тепловых задач.
Проведено общее знакомство с задачей теплопроводности.
Сформулированы основные соотношения для описания процесса распределения тепла в рассматриваемом объекте, включая уравнения, описывающие условия на границах.
Представлены общие физико-математические постановки задач и выбраны методы их численного решения.
Написаны 3 программы:
1) Построение расчетной сетки
2) Проведения вычислений по методу МКО с использованием различных критериев сходимости
3) Проведения вычислений по методу МКО для двух двухмерных пластин соединенных между собой ГУ 4 рода.
В дальнейшем, в рамках расширения этой задачи планируется решение задачи для трехмерного куба, который раскладывается в шесть двухмерных пластин соединенных между собой соответствующими граничными условиями и учитывающей разную степени освещенности этих пластин.

Купить