В Самарском университете создана новая программа для малых космических аппаратов, предназначенная для облегчения управления их движением в аварийных ситуациях. Этот алгоритм помогает спутникам дольше и надёжнее функционировать даже при серьёзных неполадках, словно «ехать на спущенных шинах».
Опубликованные результаты можно найти в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». Малые космические аппараты (МКА) применяются для мониторинга околоземного пространства.
Для эффективной работы таких аппаратов необходимо контролировать их угловое движение, пояснил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета имени академика С. Королёва, Андрей Крамлих. Ограниченные размеры МКА не позволяют размещать на борту запасные элементы или дополнительные системы.
При эксплуатации возможен износ или непредвиденные поломки систем управления, что может поставить под угрозу весь космический полёт, добавил специалист. В связи с этим в Самарском университете разработали новые методы контроля углового движения МКА, способные работать даже при значительной деградации оборудования.
«Представьте, что вы управляете автомобилем с двумя или тремя практически спущенными шинами. Остановиться нельзя, и запасных колёс нет.
В такой ситуации вам придётся ехать медленнее и активнее вращать рулевое колесо. Таким образом, способ управления существенно отличается от стандартного режима в нормальных условиях.
Если аналогичная проблема возникнет на беспилотном космическом аппарате, то алгоритм управления для подобных нештатных случаев должен быть заранее встроен в автопилот», — объяснил исследователь.
Как правило, чтобы повысить срок службы космического аппарата, на него устанавливают резервные системы, своего рода «запасные колёса», однако это уменьшает полезную нагрузку МКА, добавил учёный. Другой вариант — использовать сложные программные решения для управления, но они требуют настройки большего числа параметров и сложнее адаптируются к разным типам МКА, отметили в университете.
Новая разработка универсальна и не зависит от конкретного аппарата, её можно адаптировать под любой малый космический аппарат, подчеркнул Крамлих. «Цена за сохранение контроля над изношенным МКА — увеличение времени выполнения манёвра в три раза.
Тем не менее, программа позволяет поддерживать управление даже при целостности механизмов, составляющей всего пять процентов от изначального уровня», — уточнил Крамлих. В дальнейшем специалист из Самарского университета планирует создать программные решения для управления МКА при различных типах отказов систем.