Im Rahmen der Dissertationsarbeit wurde für den Kleinsatelliten BREM-SAT eine Lageregelung entwickelt, um die besonderen Anforderungen seiner Experimente zu erfüllen. Diese Anforderungen bestehen im wesentlichen darin, daß die Lageregelung den Satelliten bis in niedrige Höhen stabilisiert und ihn vor dem Wiedereintritt innerhalb kürzester Zeit in die Flugrichtung schwenkt und aerodynamisch stabilisiert. Durch die Stabilisierung des Satelliten mit einem Drallrad ist es möglich, den hohen Störmomenten mit nur einer Magnetspule entgegenzuwirken. Die Lageregelung ist zur Kompensation großer Störmomente über kurze Zeiträume mit den zur Verfügung stehenden Mitteln optimal ausgelegt. Neben den Algorithmen für den Onboard-Computer zur Korrektur der Ausrichtung wurden Prozeduren entwickelt, mit denen das Drallrad aufgeladen oder entladen wird. Zur Lösung des Problems der Einschränkungen bezüglich der Test- und Qualifikationsmöglichkeiten für die Flugsoftware der Lageregelung ist ein Simulationsmodell entwickelt worden, das die Dynamik des Satelliten und die Einflüsse seiner Umgebung beschreibt. Bei den Simulationen des Schwenkmanövers wurde festgestellt, daß die Drehzahl des Satelliten selbst nach Ausstoß des Drallrades erst abgebaut werden muß, bevor eine aerodynamische Stabilisierung möglich ist. Mit den Simulationsergebnissen konnte gezeigt werden, daß die magnetische Lageregelung auch bei hohen Störmomenten verwendet werden kann und daß, durch Ausstoß des Drallrades ein schneller Wechsel zur aerodynamischen Stabilisierung möglich ist.
Magnetische Lageregelung von Kleinsatelliten in niedrigen Höhen
Magnetic position control of small satellites at low altitudes
1996
129 Seiten, Bilder, Tabellen, 66 Quellen
Theses
German
Konzepte zur Lageregelung von Kleinsatelliten
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