Modeling disturbances influencing an Earth-orbiting satellite

eng Article in English DOI:

send Paweł Zagórski AGH University of Science and Technology

Download Article

Abstract

Space is one of the most interesting environments where man made objects can function. Satellites, probes, and manned spacecrafts have been exploring it for over six decades now. Particularly interesting characteristics of interplanetary environment from the stand point of satellite stabilization are origins and nature of existing disturbance forces and torques. Some of those effects are even used to complement or replace chemical propulsion to control and stabilize spacecrafts attitude. This article contains a general description, categorization and basic models of forces that can affect control of spacecrafts in Earth orbit.

Keywords

attitude control, disturbance torques, orbit control

Modelowanie zakłóceń ruchu satelity na orbicie okołoziemskiej

Streszczenie

Kosmos jest jednym z najbardziej interesujących środowisk, w których funkcjonować mogą wykonane ręką ludzką urządzenia. Satelity, sondy oraz załogowe statki badają przestrzeń kosmiczną już od sześciu dekad. Jednym z najciekawszych, z punktu widzenia teorii sterowania, zagadnień są źródła i natura występujących tam zakłócających sił i momentów siły. Niektóre z tych efektów są używane, by uzupełnić lub zastąpić napędy chemiczne w kontroli i stabilizacji orientacji pojazdów kosmicznych. Niniejszy artykuł zawiera skrótowy opis i klasyfikację najważniejszych oddziaływań, jakie wpływają na statki kosmiczne na orbicie Ziemi.

Słowa kluczowe

momenty zakłócające, sterowanie orbitą, sterowanie orientacją

Bibliography

  1. Peter C. Hughes, Spacecraft Attitude Dynamics. Dover Publications, 2004.
  2. Robert Lyle, Pericles Stabekis, Spacecraft Aerodynamic Torques. NASA, 1971.
  3. Scott A. Mills, Robert E. Smith, Models of Earth’s Atmosphere. NASA, 1973.
  4. Brett Streetman, Attitude Tracking Control Simulating the Hubble Space Telescope. 2003.
  5. O’Leary, Beth Laura, Handbook of space engineering, archaeology, and heritage. CRC Press, 2009.
  6. H. Klinkrad, B. Fritsche, Orbit and attitude perturbations due to aerodynamic and radiation pressure. ESA Worskhop on Space Weather, 1998.
  7. R.F. Bohling, F. J. Carroll, Spacecraft Radiation Torques. NASA, 1969.
  8. L.E. Wiggins, Relative Magnitudes of the space Environment Torques on a Satellite. AIAA, 1964.
  9. Jens Gießelmann, Development of an Active Magnetic Attitude Determination System for Picosatelites on highly inclined circular orbit. RMIT University, 2006.
  10. ECSS-E-10-04A, Space Environment. ESA-ESTEC, 2000.
  11. Kelly Kim, Analysis of Hysteresis for Attitude Control of a Microsatellite. San José State University.
  12. Mahmut Reyhanoglu, Modeling and Control of Space Vehicles with Fuel Slosh Dynamics. Embry-Riddle Aeronautical University, 2009.