В Самарском университете создали новую программу для малых космических аппаратов, которая упрощает управление их движением в аварийных ситуациях, обеспечивая более длительную и стабильную работу даже при значительных повреждениях.
Результаты этой разработки опубликованы в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». Малые космические аппараты (МКА) применяются для исследований околоземного пространства.
Необходимо контролировать их вращательное движение, пояснил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета имени академика С. Королёва Андрей Крамлих.
Из-за строгих ограничений по размерам МКА нельзя оснащать запасными комплектующими или системами.
При этом износ или непредвиденные ситуации способны нарушить работу системы управления, что ставит под угрозу миссию, отметил специалист. В Самарском университете предложили новые подходы к управлению угловым движением МКА при значительном износе оборудования.
«Представьте, что вы управляете автомобилем с почти полностью спущенными двумя или тремя колесами. Остановка невозможна, а запасных колёс нет.
В такой ситуации придется ехать медленнее и интенсивнее поворачивать руль. Это управление будет сильно отличаться от привычного режима.
Если такая ситуация случится с беспилотным аппаратом, то алгоритм управления на такие аварийные случаи должен быть заранее встроен в автопилот,» — объяснил исследователь.
Обычно срок службы спутников продлевают за счёт наличия резервных систем — своего рода «запасных колёс», которые, однако, уменьшают полезную нагрузку МКА, добавил ученый. Другой вариант – использование сложных управляющих программ, но они требуют настройки множества параметров и потому менее универсальны по сравнению с новым алгоритмом, уточнили в университете.
Созданное программное решение не зависит от конкретной модели и универсально для любых МКА, отметил Крамлих. «Цена за возможность управлять сильно изношенным аппаратом — увеличение времени выполнения маневров почти в три раза.
Тем не менее, программа позволяет удерживать контроль над двигателем, даже если работоспособность механизмов составляет примерно пять процентов от первоначального состояния,» — пояснил он. В дальнейшем ученый намерен разрабатывать софт, обеспечивающий управление МКА при других видах отказов систем.