Исследование влияния магнитного подвеса на точность определения положения в пространстве малого космического аппарата

А.Ю. Федоринов

doi:10.18127/j20700814-202605-10

Исследование влияния магнитного подвеса на точность определения положения в пространстве малого космического аппарата

А.Ю. Федоринов¹

научная статья УДК 629.783 Страницы: 66-72 doi.org/10.18127/j20700814-202605-10

¹ Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

Ключевые слова: Алгоритмы стабилизации и ориентации магнитный подвес малый космический аппарат

Аннотация

Постановка проблемы. В настоящее время быстро развивающаяся отрасль малых космических аппаратов выдвигает новые требования к алгоритмам и подходам управления такими объектами. Необходимо создавать лабораторные установки и стенды, позволяющие максимально имитировать условия реальных полетов, для проведения более достоверных испытаний.

Цель. Исследовать влияние созданного магнитного подвеса на системы малого космического аппарата, изучить особенности работы его систем ориентации и стабилизации, исходя из особенностей подвеса.

Результаты. Создан магнитный подвес, имеющий ряд преимуществ перед стандартным методом подвешивания МКА. Получены экспериментальные данные с систем ориентации аппарата, подтверждающие, что влияние данного подвеса не будет вносить существенные искажения в работу его систем.

Практическая значимость. Предлагаемый магнитный подвес имеет ряд преимуществ по сравнению с простыми методами подвешивания аппаратов в лабораторных условиях. Полученные в ходе работы данные подтверждают целесообразность применения магнитного подвеса.

Поступила: 13.07.2026
Одобрена: 23.07.2026
Принята: 01.09.2026

Для цитирования

Федоринов А.Ю. Исследование влияния магнитного подвеса на точность определения положения в пространстве малого космического аппарата // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2026. Т. 24. № 5. С. 66−72. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202605-10

Список источников

Алифанов О.М., Медведев А.А., Соколов В.П. Малые космические аппараты как эволюционная ступень перехода к микро- и наноспутникам // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: http://mai.ru//upload/iblock/3bf/malye-kosmicheskie-apparaty-kak-evolyutsionnaya-stupen-perekhoda-k-mikro-i-nanosputnikam.pdf.
Фирсов С.Н. Обеспечение функциональной устойчивости стабилизации и ориентации космического аппарата // SR. 2014. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obespechenie-funktsionalnoy-ustoychivostyu-stabilizatsii-i-orientatsii-kosmicheskogo-apparata (дата обращения: 06.05.2025).
Грошев А.В. Стратегия алгоритмического повышения точностных характеристик и информационной надежности инерциально-спутниковых навигационных систем в составе беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: http://mai.ru//upload/iblock/21d/Groshev_rus.pdf.
Петров Р.В., Леонтьев В.С. Магнитоэлектрический магнитометр // Вестник НовГУ. 2013. № 75. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/magnitoelektricheskiy-magnitometr (дата обращения: 06.05.2025).
Чернодаров А.В., Иванов С.А. Идентификация моделей и адаптивная фильтрация шумов инерциальных измерителей // Труды МАИ. 2018. № 99. http://mai.ru//upload/iblock/22c/CHernodarov_Ivanov_rus.pdf.
Дюльдин Р.С., Блинов В.Д. Малогабаритный двухкоординатный датчик положения Солнца с увеличенным полем зрения // Вестник СГАУ. 2012. № 4 (35). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/malogabaritnyy-dvuhkoordinatnyy-datchik-polozheniya-solntsa-s-uvelichennym-polem-zreniya (дата обращения: 06.05.2025).
Кузнецов В.И., Данилова Т.В. Автономная астрономическая система навигации и слежения // Приборостроение. 2015. № 8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/avtonomnaya-astronomicheskaya-sistema-navigatsii-i-slezheniya (дата обращения: 06.05.2025).
Жумаев З.С. Математическая модель маневрирующего наноспутника с гелиотермической двигательной установкой и маховичной системой ориентации и стабилизации // Инженерный журнал: наука и инновации. 2021. № 5 (113). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskaya-model-manevriruyuschego-nanosputnika-s-geliotermicheskoy-dvigatelnoy-ustanovkoy-i-mahovichnoy-sistemoy-orientatsii (дата обращения: 06.05.2025).
Вавилов И.С., Лукьянчик А.И., Ячменев П.С., Литау Р.Н., Кузьменко И.А. Дилатометрический микродвигатель малого космического аппарата с резонансным СВЧ-ускорителем // Омский научный вестник. Серия: Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dilatometricheskiy-mikrodvigatel-malogo-kosmicheskogo-apparata-s-rezonansnym-svch-uskoritelem (дата обращения: 06.05.2025).
Ковалев Л.К., Конеев С.М., Полтавец В.Н., Гончаров М.В., Ильясов Р.И. Магнитные подвесы с использованием объемных ВТСП элементов для перспективных систем высокоскоростного наземного транспорта // Труды МАИ. 2010. № 38. URL: http://mai.ru//upload/iblock/5d8/magnitnye-podvesy-s-ispolzovaniem-obemnykh-vtsp-elementov-dlya-perspektivnykh-sistem-vysokoskorostnogo-nazemnogo-transporta.pdf.
Игрицкий В.А., Майорова В.И. Особенности разработки модульных аппаратно-программных комплексов полунатурного моделирования систем управления и навигации малоразмерных космических аппаратов // Машиностроение и компьютерные технологии. 2011. № 13. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-razrabotki-modulnyh-apparatno-programmnyh-kompleksov-polunaturnogo-modelirovaniya-sistem-upravleniya-i-navigatsii (дата обращения: 06.05.2025).
Федоринов А.Ю. Исследование особенностей программного кода для системы ориентации и стабилизации малого космического аппарата // Волновая электроника и инфокоммуникационные системы: Материалы XXVII Международной научной конференции. В 3 частях. Санкт-Петербург, 3–7 июня 2024 г. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. 2024. С. 252–255.
Аксенов В.В. Инструментальные средства для экспериментального построения модели погрешностей МЭМС акселерометра // ИВД. 2020. №11 (71). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/instrumentalnye-sredstva-dlya-eksperimentalnogo-postroeniya-modeli-pogreshnostey-mems-akselerometra (дата обращения: 06.05.2025).
Кулигин М.Н. Интегрирующие устройства в измерительных трактах индукционных магнитометров и анализ их погрешности интегрирования // РТС. 2018. №3 (31). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/integriruyuschie-ustroystva-v-izmeritelnyh-traktah-induktsionnyh-magnitometrov-i-analiz-ih-pogreshnosti-integrirovaniya (дата обращения: 06.05.2025).
Федоринов А.Ю., Перлюк В.В. Разработка системы управления движением малых космических аппаратов в группе на основе методов имитационного моделирования // Навигация и управление движением: Материалы ХXIV конф. молодых ученых с международным участием. Санкт-Петербург, 15–18 марта 2022 г. СПб.: Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор», 2022. С. 184–185.

[1] Алифанов О.М., Медведев А.А., Соколов В.П. Малые космические аппараты как эволюционная ступень перехода к микро- и наноспутникам // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: http://mai.ru//upload/iblock/3bf/malye-kosmicheskie-apparaty-kak-evolyutsionnaya-stupen-perekhoda-k-mikro-i-nanosputnikam.pdf.

[2] Фирсов С.Н. Обеспечение функциональной устойчивости стабилизации и ориентации космического аппарата // SR. 2014. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obespechenie-funktsionalnoy-ustoychivostyu-stabilizatsii-i-orientatsii-kosmicheskogo-apparata (дата обращения: 06.05.2025).

[3] Грошев А.В. Стратегия алгоритмического повышения точностных характеристик и информационной надежности инерциально-спутниковых навигационных систем в составе беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: http://mai.ru//upload/iblock/21d/Groshev_rus.pdf.

[4] Петров Р.В., Леонтьев В.С. Магнитоэлектрический магнитометр // Вестник НовГУ. 2013. № 75. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/magnitoelektricheskiy-magnitometr (дата обращения: 06.05.2025).

[5] Чернодаров А.В., Иванов С.А. Идентификация моделей и адаптивная фильтрация шумов инерциальных измерителей // Труды МАИ. 2018. № 99. http://mai.ru//upload/iblock/22c/CHernodarov_Ivanov_rus.pdf.

[6] Дюльдин Р.С., Блинов В.Д. Малогабаритный двухкоординатный датчик положения Солнца с увеличенным полем зрения // Вестник СГАУ. 2012. № 4 (35). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/malogabaritnyy-dvuhkoordinatnyy-datchik-polozheniya-solntsa-s-uvelichennym-polem-zreniya (дата обращения: 06.05.2025).

[7] Кузнецов В.И., Данилова Т.В. Автономная астрономическая система навигации и слежения // Приборостроение. 2015. № 8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/avtonomnaya-astronomicheskaya-sistema-navigatsii-i-slezheniya (дата обращения: 06.05.2025).

[8] Жумаев З.С. Математическая модель маневрирующего наноспутника с гелиотермической двигательной установкой и маховичной системой ориентации и стабилизации // Инженерный журнал: наука и инновации. 2021. № 5 (113). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/matematicheskaya-model-manevriruyuschego-nanosputnika-s-geliotermicheskoy-dvigatelnoy-ustanovkoy-i-mahovichnoy-sistemoy-orientatsii (дата обращения: 06.05.2025).

[9] Вавилов И.С., Лукьянчик А.И., Ячменев П.С., Литау Р.Н., Кузьменко И.А. Дилатометрический микродвигатель малого космического аппарата с резонансным СВЧ-ускорителем // Омский научный вестник. Серия: Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dilatometricheskiy-mikrodvigatel-malogo-kosmicheskogo-apparata-s-rezonansnym-svch-uskoritelem (дата обращения: 06.05.2025).

[10] Ковалев Л.К., Конеев С.М., Полтавец В.Н., Гончаров М.В., Ильясов Р.И. Магнитные подвесы с использованием объемных ВТСП элементов для перспективных систем высокоскоростного наземного транспорта // Труды МАИ. 2010. № 38. URL: http://mai.ru//upload/iblock/5d8/magnitnye-podvesy-s-ispolzovaniem-obemnykh-vtsp-elementov-dlya-perspektivnykh-sistem-vysokoskorostnogo-nazemnogo-transporta.pdf.

[11] Игрицкий В.А., Майорова В.И. Особенности разработки модульных аппаратно-программных комплексов полунатурного моделирования систем управления и навигации малоразмерных космических аппаратов // Машиностроение и компьютерные технологии. 2011. № 13. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-razrabotki-modulnyh-apparatno-programmnyh-kompleksov-polunaturnogo-modelirovaniya-sistem-upravleniya-i-navigatsii (дата обращения: 06.05.2025).

[12] Федоринов А.Ю. Исследование особенностей программного кода для системы ориентации и стабилизации малого космического аппарата // Волновая электроника и инфокоммуникационные системы: Материалы XXVII Международной научной конференции. В 3 частях. Санкт-Петербург, 3–7 июня 2024 г. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. 2024. С. 252–255.

[13] Аксенов В.В. Инструментальные средства для экспериментального построения модели погрешностей МЭМС акселерометра // ИВД. 2020. №11 (71). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/instrumentalnye-sredstva-dlya-eksperimentalnogo-postroeniya-modeli-pogreshnostey-mems-akselerometra (дата обращения: 06.05.2025).

[14] Кулигин М.Н. Интегрирующие устройства в измерительных трактах индукционных магнитометров и анализ их погрешности интегрирования // РТС. 2018. №3 (31). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/integriruyuschie-ustroystva-v-izmeritelnyh-traktah-induktsionnyh-magnitometrov-i-analiz-ih-pogreshnosti-integrirovaniya (дата обращения: 06.05.2025).

[15] Федоринов А.Ю., Перлюк В.В. Разработка системы управления движением малых космических аппаратов в группе на основе методов имитационного моделирования // Навигация и управление движением: Материалы ХXIV конф. молодых ученых с международным участием. Санкт-Петербург, 15–18 марта 2022 г. СПб.: Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор», 2022. С. 184–185.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи