Dissertação
Autonomous Orbit Control of a LEO Satellites EVALUATED
Os inúmeros benefícios da tecnologia espacial, bem como as suas aplicações, levaram a um aumento significativo do número de satélites lançados para o espaço ao longo dos anos. Estes satélites são projetados para realizar uma grande variedade de missões e, para tal, é necessário que os satélites sejam operados a partir de uma determinada órbita nominal. Contudo, os erros de injeção e as perturbações orbitais provocam um desvio da órbita do satélite relativamente à órbita nominal. Os desenvolvimentos recentes no desempenho computacional a bordo permitem realizar o processo de correção da órbita através de algoritmos de controlo orbital autónomo. Neste contexto, o objetivo desta tese consiste no desenvolvimento de um algoritmo autónomo para correção e manutenção da órbita de um satélite LEO (low Earth orbit na literatura Inglesa), utilizando soluções inovadoras de propulsão elétrica. Para alcançar o objetivo proposto, são exploradas duas diferentes metodologias de controlo: regulador linear quadrático e modelo de controlo preditivo. A solução de controlo final é baseada numa combinação destes dois métodos. O modelo de controlo preditivo é utilizado para corrigir erros iniciais elevados resultantes da injeção orbital, enquanto o regulador linear quadrático assegura a convergência final e a manutenção da órbita, compensando o efeito das perturbações orbitais. Os resultados obtidos nas simulações revelam que a estratégia de controlo proposta corrige eficazmente os erros de injeção em diferences elementos de Kepler e que o algoritmo demonstra um bom desempenho na manutenção da órbita, mesmo quando se considera sensores e atuadores reais.
novembro 29, 2021, 15:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Auxiliar
