کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057804 1520058 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Image-based attitude maneuvers for space debris tracking
ترجمه فارسی عنوان
مانورهای نگرشی مبتنی بر تصویر برای ردیابی بقایای فضایی
ترجمه چکیده
این مقاله یک طرح کنترل مبتنی بر تصویر برای ردیابی بقایای فضایی با استفاده از سنسورهای نوری را ارائه می دهد. استراتژی پیشنهادی با استفاده از یک دوربین در حال چرخش برای تشخیص فضای بیرونی. دوربین به صورت ماهواره ای متصل شده است. بنابراین مانورهای خاصی در مراحل مختلف ماموریت باید انجام شود. اولا، فضاپیما نگرش خود را نسبت به اشاره به دوربین به سمت جهت ثابت در فضا، و پس از آن زمانی که ردیابی باقی مانده در سراسر میدان دید دوربین، فضاپیما حرکت و حرکت از ضایعات را دنبال می کند. سرانجام، یک مانور انفرادی برای متوقف کردن چرخش فضاپیما زمانی انجام می شود که تخریب از میدان دید دوربین ناپدید شود. مدل و طرح کنترل پیشرفته، ویژگی های معمول دوربین های واجد شرایط فضایی را در نظر می گیرند، و یک فیلتر کلمن برای کاهش اثرات سر و صدای دوربین، تشخیص و پیش بینی مسیر موجود در هواپیما تصویر، و برآورد سرعت زاویه ای فضاپیما. کل طرح تخمین / کنترل از طریق شبیه سازی های عددی، با استفاده از یک مدل چرخ های واکنش به عنوان سیستم هدایت نگرشی اصلی، مورد تایید قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که قابلیت چنین مانورهایی در یک سناریوی ماموریت نظارت بر تخلیه فضایی معمولی وجود دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
مانورهای نگرشی مبتنی بر تصویر برای ردیابی بقایای فضایی
چکیده انگلیسی
This paper proposes an image-based control scheme for tracking space debris using onboard optical sensors. The proposed strategy uses an onboard camera for detecting space debris. The camera is rigidly attached to the satellite; therefore specific attitude maneuvers need to be performed during different phases of the mission. First, the spacecraft orients its attitude to point the camera toward a fixed direction in space, and then when debris traces streak across the field of view of the camera, the spacecraft follows and tracks the motion of the debris. Finally, a disengagement maneuver is executed to stop the spacecraft rotation when the debris disappears from the camera field of view. The model and the developed control scheme take into account the typical characteristics of space-qualified cameras, and a Kalman filter is developed to reduce the effects of the camera noise, detect and predict the path of the debris in the image plane, and estimate the angular velocity of the spacecraft. The entire estimation/control scheme is then validated through numerical simulations, using a model of reaction wheels as the main attitude actuation system. The results demonstrate the viability of such maneuvers in a typical space debris surveillance mission scenario.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 76, May 2018, Pages 58-71
نویسندگان
, ,