Розробка робастних методів прецизійного управління орієнтацією малих космічних апаратів та їхньої реалізації на проблемно орієнтованих процесорах
| 1Кунцевич, ВМ, 2Палагін, ОВ, 1Губарев, ВФ, 1Бабій, НА, 1Волосов, ВВ, 2Лісовий, ОМ, 1Мельничук, СВ, 2Опанасенко, ВМ, 1Шевченко, ВМ 1Інститут космічних досліджень Національної академії наук України і Державного космічного агентства України, Київ 2Інститут кібернетики ім. В. М. Глушкова Національної академії наук України, Київ |
| Косм. наука технол. 2015, 21 ;(1):03–09 |
| https://doi.org/10.15407/knit2015.01.003 |
| Язык публикации: російська |
Аннотация: Робота присвячена адаптації робастних методів еліпсоїдального оцінювання стану динамічних систем до вирішення завдань управління орієнтацією малих космічних апаратів. Створено програмно-апаратну реалізацію зазначених методів на проблемно орієнтованих процесорах в елементному базисі на програмованих логічних інтегральних схемах ПЛІС. Її ефективність проілюстровано на прикладі моделювання системи керування орієнтацією малого космічного апарата, де як вимірювальний пристрій використовується тривісний магнітометр. |
| Ключевые слова: малий космічний апарат, метод еліпсоїдів, проблемно орієнтований процесор., управління орієнтацією |
References:
1. Абалакин В. К., Аксенов Е. П., Гребеников Е. А. и др. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. — М.: Наука, 1976. — 864 с.
2. Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Применение кватер нионов в задачах ориентации твердого тела. — М.: Наука, 1976. — 320 с.
3. Виттенбург Й. Динамика систем твердых тел. — М.: Мир, 1990. — 292 с.
4. Волосов В. В., Тютюнник Л. И. Синтез законов управ- ления ориентацией космического аппарата с исполь зованием кватернионов // Космічна наука та технологія. — 1999. — 5, № 4. — С. 61—69.
5. Волосов В. В., Тютюнник Л. И. Робастные алгоритмы эллипсоидального оценивания состояния непрерыв ных и дискретных нестационарных динамических систем с неконтролируемыми возмущениями и помехами в каналах измерения // Кибернет. и вычисл. техн. — 2002. — Bып. 135. — С. 3—8.
6. Волосов В. В., Хлебников М. В., Шевченко В. Н. Алгоритм прецизионного управления ориентацией космического аппарата при действии неконтролируемо- го возмущения // Проблемы управления и информатики. — 2011. — № 2. — C. 114—121.
7. Коваленко А. П. Магнитные системы управления космическими летательными аппаратами. — М.: Машиностроение, 1975. — 248 с.
8. Макриденко Л. А., Волков С. Н., Ходненко В. П., Золотой С. А. Концептуальные вопросы создания и применения малых космических аппаратов // Вопр. элект ромеханики. — 2010. — 114. — С. 15—26.
9. Опанасенко В. Н., Лисовый А. Н. Бортовые проблемно-ориентированные процессоры для аппаратной реализации алгоритмов управления космическими аппаратами // Проблеми інформатизації та управління: Зб. наук. праць НАУ. — 2014. — Вип. 3 (47). — С. 70—74.
10. Опанасенко В. Н., Лисовый А. Н., Шевченко В. М. Методы и алгоритмы робастного управления МКА и их реализация на базе ПЛИС // Комп’ютерні системи та мережні технології (CSNT-2014): Зб. тез VIІ Міжнар. науково-технічної конф., Київ, 17—19 квітня 2014 р. — Київ: НАУ, 2014. — С. 164.
11. Палагин А. В., Опанасенко В. Н., Крывый С. Л. Метод синтеза структур для преобразований циклического кода на базе FPGA // Электронное моделирование. — 2014. — 36, № 2. — С. 27—48.
12. Севастьянов Н. Н., Бранец В. Н., Панченко В. А. и др. Анализ современных возможностей создания малых космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли // Тр. Моск. физ-техн. ин-та. — 2009. — 1, № 3.
13. Соллогуб А. В., Скобелев П. О., Симонова Е. В. и др. Интеллектуальная система распределенного управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов в задачах дистанционного зондирования Земли // Информ. управ. системы. — 2013. — № 1(62). — С. 16—26.
14. Kondratenko Y. P., Gordienko E. Implementation of the neural networks for adaptive control system on FPGA // Prooceeding of 23rd DAAAM International Symposium on Intelligent Manufacturing and Automation. — 2012.— 23, N 1. — P. 389—392.
15. Opanasenko V. N., Kryvyi S. L. Прямая задача синтеза адаптивных логических сетей // Int. J. Inform. Technol. and Knowledge. — 2014. — 8, N 1. — P. 3—12.
16. Palagin A. V., Opanasenko V. N. Design and application of the PLD-based reconfigurable devices // Des. Digit. Syst. and Devices. — Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2011. — 79. — P. 59—91.
17. Palagin A., Opanasenko V., Krivoi S. The structure of FPGA-based cyclic-code converters // Opt. Memory and Neural Networks (Information Optics). — 2013. — 22, N 4. — P. 207—216.
18. Schmidt S. F. The Kalman filter: its recognition and development for aerospace applications // J. Guidance and Control. — 1981. — 4, N 1. — P. 4—7.