В Самарском университете создали новую программу для малых космических аппаратов, которая облегчает управление их движением в аварийных ситуациях, обеспечивая длительную и стабильную работу даже при серьезных неисправностях.
Итоги исследования опубликованы в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление». Малые космические аппараты (МКА) применяются для изучения ближнего космоса.
Для успешного выполнения задач необходимо контролировать их угловое движение, пояснил доцент Межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета имени академика С.
Королёва Андрей Крамлих отметил, что жесткие ограничения по размерам МКА не позволяют размещать на борту запасные компоненты или системы.
При эксплуатации под влиянием износа или непредвиденных событий система управления может частично или полностью выйти из строя, что ставит под угрозу всю миссию, подчеркнул специалист. В связи с этим в Самарском университете разработали инновационные методы управления угловым движением МКА при высокой степени повреждения оборудования.
«Представьте себе ситуацию, когда вы управляете автомобилем с двумя или тремя сильно спущенными шинами. Остановиться нельзя, а запасных колес нет.
В таком случае вам придется снижать скорость и активнее работать рулем. То есть стиль управления будет существенно отличаться от обычного.
Если подобное происходит с беспилотным космическим аппаратом, то алгоритмы автопилота должны быть заранее подготовлены для подобных нестандартных условий», — пояснил исследователь.
Обычно срок службы космических аппаратов увеличивают за счет наличия дублирующих систем — своего рода запасных колес, которые, однако, уменьшают полезную нагрузку МКА, добавил учёный. Другим возможным вариантом является использование сложных программных решений для управления, но они требуют настройки большего числа параметров и обладают повышенной сложностью при интеграции в разные аппараты, отметили в университете.
Разработанная программа универсальна и не зависит от конкретной модели МКА, её можно адаптировать под различные аппараты, подчеркнул Крамлих. «Главным компромиссом за сохранение контроля при изношенном МКА становится увеличение времени выполнения манёвра в три раза.
Однако данное решение позволяет управлять космическим аппаратом даже в случае, если работоспособность механизмов составляет всего пять процентов от первоначальной», — уточнил учёный. В дальнейшем специалист планирует создать программные средства для обеспечения управления МКА при других вариантах отказа систем.