В Самарском университете создали новую программу для малых космических аппаратов. Этот алгоритм облегчает управление спутниками в аварийных ситуациях, позволяя им дольше и надежнее функционировать даже при серьёзных неисправностях.
Итоги разработки опубликованы в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». Малые космические аппараты (МКА) применяются для исследования околоземного пространства.
Для этого требуется точное управление угловым движением, отметил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета имени академика С.
Королёва Андрей Крамлих пояснил, что строгие ограничения по размерам МКА не дают возможности размещать на борту дублирующие элементы и системы.
При эксплуатации либо из-за непредвиденных факторов система управления может выйти из строя частично или полностью, что ставит под угрозу успех миссии, добавил специалист. В Самарском университете разработали новые методы управления угловым движением МКА в условиях серьёзного износа оборудования.
«Представьте, что вы ведёте автомобиль с двумя или тремя практически спущенными шинами. Останавливать машину нельзя, а запасных колёс нет.
В таком случае нужно ехать медленнее и активнее вращать руль. Управление будет сильно отличаться от нормального режима.
Если подобная ситуация возникает у беспилотного космического аппарата, алгоритм управления в таких внештатных условиях должен быть заранее интегрирован в систему автопилота», — объяснил исследователь.
Обычно срок работы космических аппаратов продлевают за счёт резервных систем — своего рода «запасных колёс», которые, впрочем, уменьшают полезную нагрузку, отметил учёный. Другой способ — применение сложных управляющих программ, однако они требуют настройки многих параметров и сложны для универсального внедрения в разные МКА, уточнили в университете.
Новая программа универсальна и не зависит от конкретного аппарата, её можно адаптировать под любой МКА, подчеркнул Крамлих. «Цена сохранения управления сильно изношенным аппаратом — увеличение времени выполнения маневра в три раза.
Тем не менее эта программа позволяет контролировать движение спутника даже при сохранности механизмов всего на пять процентов от первоначальной прочности», — добавил Крамлих. В дальнейшем исследователь планирует создавать программные решения для управления МКА в условиях других видов отказов систем.