В Самарском университете создали новую программу для управления малыми космическими аппаратами. Этот алгоритм облегчает контроль за движением спутников в аварийных ситуациях, позволяя им дольше и эффективнее функционировать при серьезных неполадках.
Полученные результаты были опубликованы в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». МКAs применяются для исследований околоземного пространства.
Для таких задач необходимо контролировать угловое движение аппаратов, пояснил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета им. академика С.
Королева Андрей Крамлих отметил, что из-за жестких ограничений по размерам на МКА нельзя устанавливать дополнительные запасные модули или системы.
При эксплуатации или из-за непредвиденных факторов управляющая система может выйти из строя или частично повредиться, что ставит под угрозу успешное выполнение миссии, объяснил специалист. В связи с этим был разработан новый подход к управлению угловым движением МКА даже при значительном повреждении оборудования.
«Представьте ситуацию, когда вы управляете автомобилем с двумя или тремя почти спущенными колесами. Остановиться нельзя, и запасных колес при себе нет.
Вы будете вынуждены ехать медленнее и активнее работать рулем. Таким образом, способ управления сильно отличается от обычного режима в нормальных условиях.
Если подобная ситуация происходит с беспилотным космическим аппаратом, то соответствующий алгоритм должен быть заранее встроен в систему автопилота», — пояснил разработчик.
Чаще всего ресурс космических аппаратов продлевают за счёт резервных систем на борту, которые служат своего рода «запасными колесами», но их наличие сокращает полезную нагрузку, добавил ученый. Альтернативой могут быть сложные программы управления, требующие настройки большого числа параметров, что усложняет их внедрение в различные типы МКА, отметили в университете.
Разработанная программа не привязана к конкретному образцу техники, обладает универсальностью и легко адаптируется к разным МКА, подчеркнул Крамлих. «Цена сохранения управления сильно изношенным аппаратом — это увеличение времени выполнения манёвра в три раза.
Тем не менее, новый алгоритм позволяет управлять движением устройства даже при наличии лишь 5% от первоначального состояния механизмов», — уточнил он. В перспективе специалист планирует создавать программные решения для поддержания управления МКА при других видах отказов систем.