طراحی سیستم های کنترل مدار و مدار (AOCS) برای حفظ جهت گیری و مسیر مناسب فضاپیما ضروری است.یک رویکرد سیستماتیک تضمین می کند که سیستم مطابق با الزامات ماموریت به طور موثر و قابل اعتماد است.این مقاله یک فرآیند گام به گام با نمونه های عملی برای هدایت طراحی AOCS را مشخص می کند.

درک الزامات سیستم

گام اول شامل تعریف اهداف ماموریت و محدودیت های عملیاتی است. پارامترهای کلیدی شامل دقت نقطه نظر مطلوب، ثبات و زمان پاسخ است. درک عوامل محیطی مانند تأثیرات گرانشی و آب و هوا فضا نیز بسیار مهم است.

طراحی سیستم کنترل نگرش

سیستم کنترل نگرش جهت گیری فضاپیما را حفظ می کند، به طور معمول شامل سنسورهایی مانند ژیروسکوپ ها و ردیاب های ستاره، و محرک هایی مانند چرخ های واکنش یا محرک ها می شود. الگوریتم های کنترل داده های سنسور را پردازش می کنند تا دستورات را برای محرک ها ایجاد کنند.

مثال: برای ماهواره ای که نیاز به رصد دقیق زمین دارد، ترکیبی از چرخ های واکنش و مغناطیس ها می توانند کنترل و مدیریت حرکت خوبی را ارائه دهند.

طراحی سیستم کنترل مدار

سیستم کنترل مدار مسیر فضاپیما را مدیریت می کند.از محرک ها یا موتورهای یون برای انجام مانور مانند بالا رفتن مدار یا نگهداری ایستگاه استفاده می کند.

مثال: ماهواره ای در مدار زمین پایین ممکن است از نیروی محرکه های کوچک برای مقابله با کشش اتمسفر استفاده کند و مدار تعیین شده خود را در طول زمان حفظ کند.

ادغام و آزمایش

پس از طراحی اجزای فردی، ادغام شامل ترکیب نگرش و سیستم های کنترل مدار است. تست در محیط های شبیه سازی شده تضمین می کند که سیستم به همان اندازه که در شرایط مختلف انتظار می رود، عمل می کند.

اعتبار نهایی شامل تست های سخت افزاری در حلقه و تظاهرات بر روی یاbit برای تأیید قابلیت اطمینان سیستم و دقت است.