Елена Витальевна Баринова (Самарский национальный исследовательский университет) :
Статьи:
Баринова Е. В. (Самарский национальный исследовательский университет), Тимбай И. А. (Самарский национальный исследовательский университет), Миронов Е. (Самарский национальный исследовательский университет)
doi: 10.18698/2309-3684-2025-2-82101
Для выполнения многих целевых задач полёта требуется обеспечение заданной ориентации космического аппарата в пространстве. В случае малых космических аппаратов ввиду низких энергетических запасов целесообразно использовать пассивные или комбинированные системы стабилизации. При этом важным вопросом является определение устойчивых положений равновесия относительно центра масс аппарата. Особенностью динамики наноспутников формата CubeSat является то, что аэродинамическая сила лобового сопротивления зависит от двух углов ориентации – угла атаки и угла собственного вращения, что обусловлено формой прямоугольного параллелепипеда. Также вследствие малых размеров нанопутников влияние аэродинамического момента сопоставимо с влиянием гравитационного момента для большего диапазона высот по сравнению с крупногабаритными аппаратами. В работе предложен алгоритм численно-аналитического определения положений равновесия динамически несимметричного наноспутника стандарта CubeSat при смещении его центра давления относительно центра масс по трём осям связанной системы координат. Кроме того, разработанный алгоритм позволяет учитывать наличие центробежных моментов инерции в связанной системе координат, оси которой ориентированы по строительным осям наноспутника. Также в данной работе предложен алгоритм численного исследования устойчивости найденных положений равновесия. Представленные алгоритмы определения положений равновесия и исследования их устойчивости позволяют изучать неуправляемое движение под действием гравитационного и аэродинамического моментов для наноспутников с различными проектными параметрами за сравнительно небольшой промежуток времени. Данная работа может быть полезна при разработке систем стабилизации и управления угловым движением.
Баринова Е.В., Тимбай И.А., Миронов Е. Численное исследование устойчивости положений равновесия наноспутника стандарта CubeSat под действием аэродинамического и гравитационного моментов. Математическое моделирование и численные методы, 2025, № 2, с. 82–101.