Dipole solution and angular-momentum minimization for two-satellite electromagnetic formation flight

پرواز شکل گیری الکترومغناطیسی برای هزینه های سوخت بسیار جذاب است و ممکن است جایگزینی برای شکل گیری فضاپیما های مبتنی بر سوخت گیری باشد. هنگامی که نیروهای الکترومغناطیسی برای تعیین موقعیت های ماهواره ای نسبی مورد استفاده قرار می گیرند، گشتاور الکترومغناطیسی به طور همزمان ایجاد می شود و باعث ایجاد حرکت حرکتی می شود. این مقاله، محاسبات دوقطبی و کمینه سازی زاویه ای حرکت برای تشکیل دو ماهواره را مورد بررسی قرار می دهد. به جای استفاده از بردارهای دو قطبی، گروهی از پارامترها معرفی می شوند تا رابطه بین نیروی الکترومغناطیسی و گشتاور را نشان دهند. این پارامترها آزادی خاصی را برای تخصیص گشتاور الکترومغناطیسی فراهم می کنند و به یافتن یک راه حل دوتایی تحلیلی برای به حداقل رساندن عمل گشتاور الکترومغناطیسی کمک می کنند. نشان داده شده است که یک نیروی الکترومغناطیسی محدود نمی شود، فقط اگر نسبت گشتاور مربوطه بین 0.5 تا 2 باشد. همچنین تاثیر تنظیم شکل گیری و کنترل نیز مورد بررسی قرار گرفته است. ساختارهای بدون گشتاور به دست می آید که جرقه های الکترومغناطیسی را می توان به سادگی حذف کرد. یک مدل بهینه سازی پارامتر در چارچوب کنترل حالت کشویی مشتق شده است تا موجب افزایش سرعت حرکت زاویه ای شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که اثر روش کمینه سازی زاویه ای پیشنهاد شده است.