Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Anderson José [UNESP]
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/91819
Resumo: Uma abordagem analítica para o movimento rotacional de satélites artificiais estabilizados por rotação é apresentada, considerando os satélites em órbita elíptica e a influência conjunta do torque aerodinâmico, o torque de gradiente de gravidade, o torque magnético residual e o torque magnético devido às correntes de Foucault. Modelos matemáticos são apresentados para todos os torques e os componentes médios de cada torque são determinados para um período orbital. O torque médio já inclui os principais efeitos de cada torque sobre o movimento rotacional e são necessários nas equações do movimento. As equações do movimento são descritas em termos do módulo da velocidade angular de rotação do satélite, da declinação e da ascensão reta do eixo de rotação do satélite. Uma solução analítica para as equações do movimento rotacional é determinada, considerando os valores do torques externos médios em um período orbital, sendo válida para um período orbital. Por esta solução observa-se que o torque gradiente de gravidade e torque magnético devido às correntes de Foucault afetam o módulo da velocidade angular de rotação, contribuindo também para as variações temporais da ascensão reta e declinação do eixo de rotação, associadas com a precessão e deriva do eixo de rotação do satélite. O torque magnético residual e o torque aerodinâmico afetam apenas a ascensão reta e declinação do eixo de rotação, pois seu componente no eixo z são nulo. Aplicações são realizadas para os Satélites de Coleta de Dados Brasileiros SCD1 e SCD2, através de uma primeira abordagem com atualização diária dos dados de atitude e órbita e uma segunda abordagem sem a atualização diária destes dados. Os resultados mostram uma boa concordância entre os resultados obtidos pela teoria e os dados fornecidos pelo Centro de Controle de...
id UNSP_13eb2f9965c1259af2d77f58a33707a0
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/91819
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solarSatelites artificiaisTorqueTorque aerodinâmicoTorque de gradiente de gravidadeTorques magnéticosArtificial satellitesSpin stabilized artificial satellitesAerodynamic torqueGravity gradient torqueMagnetic torquesUma abordagem analítica para o movimento rotacional de satélites artificiais estabilizados por rotação é apresentada, considerando os satélites em órbita elíptica e a influência conjunta do torque aerodinâmico, o torque de gradiente de gravidade, o torque magnético residual e o torque magnético devido às correntes de Foucault. Modelos matemáticos são apresentados para todos os torques e os componentes médios de cada torque são determinados para um período orbital. O torque médio já inclui os principais efeitos de cada torque sobre o movimento rotacional e são necessários nas equações do movimento. As equações do movimento são descritas em termos do módulo da velocidade angular de rotação do satélite, da declinação e da ascensão reta do eixo de rotação do satélite. Uma solução analítica para as equações do movimento rotacional é determinada, considerando os valores do torques externos médios em um período orbital, sendo válida para um período orbital. Por esta solução observa-se que o torque gradiente de gravidade e torque magnético devido às correntes de Foucault afetam o módulo da velocidade angular de rotação, contribuindo também para as variações temporais da ascensão reta e declinação do eixo de rotação, associadas com a precessão e deriva do eixo de rotação do satélite. O torque magnético residual e o torque aerodinâmico afetam apenas a ascensão reta e declinação do eixo de rotação, pois seu componente no eixo z são nulo. Aplicações são realizadas para os Satélites de Coleta de Dados Brasileiros SCD1 e SCD2, através de uma primeira abordagem com atualização diária dos dados de atitude e órbita e uma segunda abordagem sem a atualização diária destes dados. Os resultados mostram uma boa concordância entre os resultados obtidos pela teoria e os dados fornecidos pelo Centro de Controle de...An analytical approach for the rotational motion of artificial satellites stabilized by rotation is presented, considering the satellites in elliptical orbit and the influence of the aerodynamic torque, gravity gradient torque, residual magnetic torque and magnetic torque due to the Foucault currents. Mathematical models for all the torques are shown and average components of each torque are determined for an orbital period. These components are needed in the equations of rotational motion. The average torque already included the main effects of each torque upon the rotational motion. The equations of rotational motion are described in terms of the satellite’s spin velocity, the declination and right ascension of the spin axis of the satellite. An analytical solution for the equations of the rotational motion is determined, considering mean values in an orbital period for the external torques. This solution is valid for an orbital period. Through this solution, it is noticed that the gravity gradient torque and the magnetic torques affects the spin velocity and the spin axis. The temporal variations of right ascension and declination of the spin axis causes the precession and drift of the spin. The residual magnetic torque and the aerodynamic torque, doesn´t affect the spin velocity because its component at z-axis is null. Applications are made for the Brazilian Data Collection Satellites SCD1 and SCD2, through a first approach with daily updates of the attitude and orbit data, and a second approach without the daily update of these data. The results show a good agreement between the results obtained by theory and data supplied by the Satellite Control Center of INPE in the first approach during 10 days. For the approach without updates, the results prove to be suitable only for 3 days of simulation. To validate the analytical solution, the pointing error (deviation from the rotational... (Complete abstract click electronic access below)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Estadual Paulista (Unesp)Zanardi, Maria Cecília F. P. S. [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Pereira, Anderson José [UNESP]2014-06-11T19:25:29Z2014-06-11T19:25:29Z2011-07-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis164 f. : il.application/pdfPEREIRA, Anderson José. Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar. 2011. 164 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2011.http://hdl.handle.net/11449/91819000670758pereira_aj_me_guara.pdf33004080051P416862025940202237120496490032539Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPporinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-01-21T06:20:26Zoai:repositorio.unesp.br:11449/91819Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-01-21T06:20:26Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
title Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
spellingShingle Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
Pereira, Anderson José [UNESP]
Satelites artificiais
Torque
Torque aerodinâmico
Torque de gradiente de gravidade
Torques magnéticos
Artificial satellites
Spin stabilized artificial satellites
Aerodynamic torque
Gravity gradient torque
Magnetic torques
title_short Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
title_full Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
title_fullStr Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
title_full_unstemmed Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
title_sort Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar
author Pereira, Anderson José [UNESP]
author_facet Pereira, Anderson José [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Zanardi, Maria Cecília F. P. S. [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Anderson José [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Satelites artificiais
Torque
Torque aerodinâmico
Torque de gradiente de gravidade
Torques magnéticos
Artificial satellites
Spin stabilized artificial satellites
Aerodynamic torque
Gravity gradient torque
Magnetic torques
topic Satelites artificiais
Torque
Torque aerodinâmico
Torque de gradiente de gravidade
Torques magnéticos
Artificial satellites
Spin stabilized artificial satellites
Aerodynamic torque
Gravity gradient torque
Magnetic torques
description Uma abordagem analítica para o movimento rotacional de satélites artificiais estabilizados por rotação é apresentada, considerando os satélites em órbita elíptica e a influência conjunta do torque aerodinâmico, o torque de gradiente de gravidade, o torque magnético residual e o torque magnético devido às correntes de Foucault. Modelos matemáticos são apresentados para todos os torques e os componentes médios de cada torque são determinados para um período orbital. O torque médio já inclui os principais efeitos de cada torque sobre o movimento rotacional e são necessários nas equações do movimento. As equações do movimento são descritas em termos do módulo da velocidade angular de rotação do satélite, da declinação e da ascensão reta do eixo de rotação do satélite. Uma solução analítica para as equações do movimento rotacional é determinada, considerando os valores do torques externos médios em um período orbital, sendo válida para um período orbital. Por esta solução observa-se que o torque gradiente de gravidade e torque magnético devido às correntes de Foucault afetam o módulo da velocidade angular de rotação, contribuindo também para as variações temporais da ascensão reta e declinação do eixo de rotação, associadas com a precessão e deriva do eixo de rotação do satélite. O torque magnético residual e o torque aerodinâmico afetam apenas a ascensão reta e declinação do eixo de rotação, pois seu componente no eixo z são nulo. Aplicações são realizadas para os Satélites de Coleta de Dados Brasileiros SCD1 e SCD2, através de uma primeira abordagem com atualização diária dos dados de atitude e órbita e uma segunda abordagem sem a atualização diária destes dados. Os resultados mostram uma boa concordância entre os resultados obtidos pela teoria e os dados fornecidos pelo Centro de Controle de...
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011-07-13
2014-06-11T19:25:29Z
2014-06-11T19:25:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PEREIRA, Anderson José. Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar. 2011. 164 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2011.
http://hdl.handle.net/11449/91819
000670758
pereira_aj_me_guara.pdf
33004080051P4
1686202594020223
7120496490032539
identifier_str_mv PEREIRA, Anderson José. Satélites estabilizados por rotação: torques externos e ângulo de aspecto solar. 2011. 164 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2011.
000670758
pereira_aj_me_guara.pdf
33004080051P4
1686202594020223
7120496490032539
url http://hdl.handle.net/11449/91819
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 164 f. : il.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv Aleph
reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799965680107257856