Estabilidade e controle Ãtimo de atitude de satÃlites artificiais com rotores de reaÃÃo e de momento em Ãrbitas circulares.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

Neste trabalho à analisado o movimento rotacional ou de atitude de um satÃlite artificial em Ãrbita circular terrestre, o qual està sujeito a influÃncia do torque devido ao gradiente gravitacional e possui quantidades de movimento angular devido à presenÃa de trÃs rotores internos. As velocidades angulares internas tÃm seus vetores coincidentes com os eixos principais de inÃrcia do referido satÃlite. SÃo determinadas as regiÃes de estabilidade para um satÃlite genÃrico, ou seja, com configuraÃÃes variadas dos parÃmetros inerciais, para casos contendo um, dois ou trÃs rotores internos. Para o estudo da estabilidade destes casos, as quantidades de movimento angular sÃo constantes. A determinaÃÃo das regiÃes de estabilidade para um satÃlite contendo trÃs rotores internos, à realizada com quantidades de movimento angular variÃveis e posicionamento angular fixo. Os casos nos quais o satÃlite possui um rotor interno, alternado em seus trÃs eixos principais, tÃm suas regiÃes de estabilidade determinadas de forma analÃtica e numÃrica, sendo que a forma numÃrica compÃe um programa geral aplicÃvel a todos os casos. O segundo tÃpico focalizado à a otimizaÃÃo da atitude, para a mudanÃa de posicionamento angular do satÃlite, em relaÃÃo ao sistema de coordenadas da Ãrbita. Para determinaÃÃo das trajetÃrias Ãtimas, sÃo elaborados programas numÃricos, os quais utilizam como sinais de controle os torques aplicados nos eixos dos rotores internos. SÃo apresentados programas para problemas distintos: "energia" mÃnima, tempo mÃnimo e um problema de otimizaÃÃo com Ãndice de desempenho misto entre "energia" e tempo mÃnimos. A soluÃÃo de um problema com a minimizaÃÃo do tempo, incluindo limitaÃÃes nos valores absolutos dos controles (bang-bang), à extremamente difÃcil. Logo, à apresentada uma alternativa para sua soluÃÃo problema, utilizando um Ãndice de desempenho para "energia" mÃnima de controle. Os programas sÃo implementados com o auxÃlio do "software" MatLab 6.0, no qual à utilizado o comando bvp4c de seu bloco de otimizaÃÃo, para a soluÃÃo de problemas de valor de contorno em dois pontos.

ASSUNTO(S)

otimizaÃÃo de trajetÃria satÃlites artificiais rotores Ãrbitas circulares estabilidade de atitude anÃlise numÃrica controle de atitude de satÃlites

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