Оптимальное управление формой зеркала крупногабаритного рефлектора антенны космического аппарата : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Оптимальное управление формой зеркала крупногабаритного рефлектора антенны космического аппарата : научное издание

Перевод названия: Optimal control of spacecraft antenna large-sized reflector mirror shape

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: large-size reflector mirror shape, optimal control, least-squares method, форма зеркала крупногабаритного рефлектора, оптимальное управление, метод наименьших квадратов

Аннотация: Рассмотрен возможный метод оптимального управления формой зеркала крупногабаритного рефлектора антенны космического аппарата (КА) с применением механизмов, воздействующих на форму зеркала рефлектора в процессе его орбитальной эксплуатации. Дано теоретическое обоснование применения задачи о наименьших квадратах и адаптация метода ее решения - метода Гаусса-Ньютона - применительно к задаче оптимального управления формой зеркала рефлектора. Проведено математическое моделирование, подтверждающее эффективность метода применительно к управлению формой зеркала офсетного рефлектора зонтичного типа диаметром более 10 м, в состав которого входит устройство поднастройки формы рефлектора [1, 2]. Обозначены основные вопросы реализации метода применительно к бортовой системе контроля эксплуатационных характеристик крупногабаритной трансформируемой антенны. Показано, что рассмотренный метод может быть применен для управления эксплуатационными характеристиками антенн с крупногабаритными рефлекторами посредством воздействия на ее геометрические характеристики, а именно: приведением формы зеркала рефлектора к требуемому профилю. Отмечено, что в контексте выполнения высоких требований к точности геометрии бортовой антенны использование метода позволит обеспечить стабильность геометрии бортовой антенны и минимизировать деградацию радиотехнических характеристик антенны в процессе орбитальной эксплуатации. The method of optimal control of spacecraft antenna large-sized reflector mirror shape is proposed within the application actuator, influencing upon reflector mirror shape during its orbital operation. The method allows to bring reflector mirror shape to the required for a full-fledged operation for the intended purpose of antenna, with the maximum likeness. The theoretical substantiation of the application of the least-squares problem and the adaptation of its solution method, the Gauss-Newton method, are applied to the problem of optimal control of the reflector mirror shape. Mathematical modeling is carried out, which confirms the effectiveness of the method with respect to controlling the mirror shape of the umbrella type offset reflector with a diameter more 10 meters, which includes a device for tuning the reflector shape. Mathematical modeling consisted in simulating the control of the reflector deformed mirror shape in order to minimize deformations, i.e. reducing it to the shape of a paraboloid of revolution. To simulate control, a reflector model was used, using the finite element method in the ANSYS CAD software. The main questions of realization of the method with reference to the on-board system for controlling the operational characteristics of a large-sized transformable antenna are identified. The proposed method can be used to control the performance characteristics of antennas with large-sized reflectors by affecting its geometric characteristics, notably, by bringing the shape of the reflector mirror to the desired profile. In the context of fulfilling the high requirements for the accuracy of the onboard antenna geometry, the use of the method will ensure the stability of the onboard antenna geometry and minimize the degradation of the radio characteristics of the antenna during the orbital operation.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Наукоемкие технологии

Выпуск журнала: Т. 18, 12

Номера страниц: 10-16

ISSN журнала: 19998465

Место издания: Москва

Издатель: Закрытое акционерное общество Издательство Радиотехника

Авторы

  • Бикеев Е.В. (АО «ИСС» им. академика М.Ф. Решетнева»)
  • Коловский Ю.В. (Сибирский федеральный университет)
  • Шендалев Д.О. (АО «ИСС» им. академика М.Ф. Решетнева»)
  • Матыленко М.Г. (АО «ИСС» им. академика М.Ф. Решетнева»)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.