Manobras evasivas subótimas em leo sujeitas à força de arrasto atmosférico e a colisões com detritos espaciais
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Data de Publicação: | 2016 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFS |
Texto Completo: | http://localhost:8080/tede/handle/tede/450 |
Resumo: | In this research we studied evasive maneuvers to avoid collisions in an environment with debris, enabling missions to the space. When a collision occurs, usually the space vehicle is completely damaged and destroyed, thus ensuring that the satellite avoids this collision will preserve the objective of the mission. In this study, we will see how a space vehicle can perform an evasive maneuver through thedriveline under the effect of the atmospheric drag force, whose efficiency will be established through the settings of technological parameters, which are the amount of fuel in the space vehicle and the ability to eject the propellant through the propulsion system. The purpose of the evasive maneuver is to avoid the collision but to keep the vehicle in its nominal orbit. At first we found several initial conditions of collision with the space vehicle under the influence of Earth's gravitational force, to ensure that there would be a collision between objects, from that on, the propulsion force was applied, after that, considering only the effect of atmospheric drag on the objects and right after the two collisional objects were brought under the effect of both forces, the force of the atmospheric drag and the propulsion together. In search of the most economical maneuver, from the point of view of fuel consumption, maneuvers were performed with lower propulsion drive time, and at different times of the trajectory of the vehicle and also at random times with the use of the propulsion force . The maneuvers were found through numerical simulations for each mathematical model of disturbances added to the orbital dynamics under the influence of the gravitational force. |
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In this study, we will see how a space vehicle can perform an evasive maneuver through thedriveline under the effect of the atmospheric drag force, whose efficiency will be established through the settings of technological parameters, which are the amount of fuel in the space vehicle and the ability to eject the propellant through the propulsion system. The purpose of the evasive maneuver is to avoid the collision but to keep the vehicle in its nominal orbit. At first we found several initial conditions of collision with the space vehicle under the influence of Earth's gravitational force, to ensure that there would be a collision between objects, from that on, the propulsion force was applied, after that, considering only the effect of atmospheric drag on the objects and right after the two collisional objects were brought under the effect of both forces, the force of the atmospheric drag and the propulsion together. In search of the most economical maneuver, from the point of view of fuel consumption, maneuvers were performed with lower propulsion drive time, and at different times of the trajectory of the vehicle and also at random times with the use of the propulsion force . The maneuvers were found through numerical simulations for each mathematical model of disturbances added to the orbital dynamics under the influence of the gravitational force.Neste trabalho, fizemos o estudo de manobras evasivas para evitar colisões em ambiente de detritos, viabilizando as missões espaciais. Quando ocorre uma colisão, normalmente o veículo espacial fica totalmente danificado e destruído, portanto, garantir ao satélite o desvio da colisão, preservará o objetivo da missão. Neste estudo, veremos como um veículo espacial pode executar uma manobra evasiva, através do sistema propulsor, sob o efeito da força de arrasto atmosférico, cuja eficiência será estabelecida através das configurações dos parâmetros tecnológicos, sendo estes, a quantidade de combustível do veículo espacial e a capacidade de ejetar propelente pelo sistema propulsor. O objetivo da manobra evasiva é evitar a colisão, mas, mantendo o veículo em sua órbita nominal. A princípio foi encontrado um conjunto de condições iniciais de colisão com o veículo espacial sob o efeito da força gravitacional da Terra, para garantir que haveria a colisão entre os objetos e, a partir disto, foi aplicada a força de propulsão, depois considerando somente o efeito do arrasto atmosférico sobre os objetos e logo após, o veículo espacial e o detrito foram postos sob o efeito de ambas da força de propulsão e do arrasto atmosférico, juntas. Em busca da manobra mais econômica, do ponto de vista do consumo de combustível, foram executadas manobras com tempo de acionamento de propulsão menor, e em diferentes momentos da trajetória do veículo e também por tempos aleatórios de acionamento de força de propulsão. As manobras foram determinadas através de simulações numéricas para cada modelo matemático das perturbações adicionadas à dinâmica orbital sob o efeito da força gravitacional.Submitted by Verena Pereira (verenagoncalves@uefs.br) on 2017-02-17T22:06:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final (Correções) - Eduardo Mendes.pdf: 20884254 bytes, checksum: 2f9c97501da8a0259ee7afa7dee7506d (MD5)Made available in DSpace on 2017-02-17T22:06:12Z (GMT). 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