15 мая 2016г.
Наличие и прогресс космического сегмента для любой страны всегда являлось большим преимуществом на международной арене. Так как прогресс в освоении космического пространства есть показатель прогресса страны в целом, то целесообразно было бы использование этого преимущества. Актуальность данной работы можно обусловит следующими пунктами. Во-первых, почти любая разработка в космической отрасли выполняет определенную миссию в вооружении страны, тем более, если эта разработка носит задачу обнаружения небесного тела. Во-вторых данная работа носит образовательный характер, так как преимущество наноспутников налицо (малые размеры спутника соответственно и меньшая сумма запуска и большое количество полезной нагрузки), то логично что работа в области их обнаружения наземным сегментом оправдывает средства. В третьих разработка вышеприведенной системы даёт в будущем возможность сокращение убытков из-за наличия возможности проведения имитации полета космического аппарата.
Данная программа хоть и кажется аналогом таких программных пакетов как «SatPC», «WxTrack», «STK», «Orbitron» и т.д., она все же имеет веские преимущества. К примеру, в данной программе есть возможность просмотра лётной истории космического аппарата, также есть наличие масса-габаритных характеристик, чего нельзя сказать об аналоговых вышеприведенных программах. К тому же, так как данное программное обеспечение на стадии разработки мы также хотим, чтобы наш продукт выдавал данные результатов термического и механического анализа. А это, несомненно, будет ставить наш продукт на более высокий уровень, чем остальные программы в данном направлении.
Изначально предполагалась следующая схема программного обеспечения (Рисунок 1). Трасса спутника, как и прежде, строится по данным TLE (two-line element set (TLE) – двухстрочный формат данных, представляющий собой набор элементов орбиты для спутника Земли). Стоить отметить, что для летной истории космического аппарата делалась отдельная библиотека. Данные термического анализа будут получены из бинарного кода посылаемого передатчиком наземного сегмента, который в свою очередь получает данные с космического аппарата. Для данных механического анализа будут созданы также отдельные библиотеки, как и для масса- габаритных характеристик и дизайна космического аппарата.
Так как наш спутник совершает свободное вращение, сечение Миделя было взято для всякого положения спутника постоянным (1/4 от общей площади поверхности), что оправдывает требуемую нам точность при расчете термальных нагрузок действующих на космический аппарат.
Теперь собственно о спутнике. Данный спутник был сделан в Казахском Национальном университете имени аль-Фараби, на базе научного проекта. Так как это первый наноспутник, миссия его носит образовательный характер. А именно корректная отработка всех систем связи, и проверка её работоспособности. Как говорилось выше, у спутника не присутствуют системы стабилизации, и по этой причине были установлены перекрестные антенны, чтобы их диаграмма направленности составляла 360 градусов. Масса спутника бралась с запасом до 30%. По расчетным данным срок существования спутника при высоте идентичным высоте МКС составляет 1 год. А срок адекватной работы всех систем 4 месяца. Ширина и длина спутника 10 см, а высота 20 см. Как видно из рисунка данный наноспутник 2U. Сами анализы и 3D модель спутника, солнечных панелей, антенны и все бортовые системы были сделаны в программном обеспечении SolidWorks (Рисунок 3).
Также отличительной особенностью данного программного обеспечения будет возможность проведения симуляции, или другими словами будет возможность предварительного расчета
орбиты спутника. Симуляция будет рассчитываться через оскулирующие (кеплеровские) элементы [2,3].
В данное программное обеспечение предполагается добавление 3D визуализации (смотри например «STK» или «Satscape») и визуализации компланарных и пространственных манёвров космического аппарата [1].
Данное программное обеспечение позволит нам свести к минимуму ошибки, накапливающиеся при численных расчетах, тем самым улучшив в будущем построение математических моделей полета космических аппаратов в атмосфере, что само собой является большим вкладом в теорию механики космического полета.
Список литературы
1.
Зиборов В.В. Visual C# 2012 на примерах. –СПб.: БХВ-Петербург, 2013.-480 стр.:ил.
2.
Кинг-Хили Д. Теория орбит искусственных спутников в атмосфере. М.: Мир, 1966.
3.
Эскобал П. Методы определения орбит. М.: Мир, 1970.
