ADCS - Attitude Determination and Control System # Функциональная схема Из SwissCube: [[S3-B-C-ADCS-1-3-ADCS_HW_and_System.pdf]] ![[Лелеков Вестник Ed1.pdf]] (убрать TLE, пропагатор, модель магнитного поля Земли - не нужны для B-dot) # Уровень 1 (контекст, границы) Система имеет 2 основные функции ### Функция определения ориентации - Принимает данные датчиков о состоянии аппарата во внешней среде - Выдает измеренное состояние аппарата ### Функция управления ориентацией - Принимает требуемое состояние - Принимает измеренное состояние - Выдает управляющие сигналы на активные элементы # Уровень 2 (принцип построения) ### Активные элементы Магнитные катушки (по 3 осям) - Принимают управляющий сигнал - Выдают момент вращения ### Набор датчиков - Магнитометр (3-осный) измеряет вектор магнитного поля Земли - Гироскоп (3-осный) измеряет вектор угловой скорости - Акселерометр (3-осный) измеряет вектор углового ускорения - Солнечные датчики (фотодиоды, 6 граней) позволяют вычислить вектор направления на Солнце - Датчики температуры (сколько?) позволяют компенсировать дрейф других датчиков # Уровень 3 (декомпозиция) ### Определение ориентации - (расширенный?) Фильтр Калмана (устранение шума) ### Управление ориентацией - B-dot (демпфирование) ### Датчики - Калибровка (алгоритм?) - Температурная компенсация (модели, алгоритм?) - Вычисление вектора на Солнце (алгоритм?) # Перечисление функций Измерение - Калибровка датчика - Опросить датчик - Отфильтровать шумы - Агрегировать разные датчики - Получить измеренную ориентацию - Компенсировать температурный дрейф Управление - Вычислить вектор B-dot - Сформировать управляющий сигнал - Вычислить текущую ошибку Взаимодействие с подсистемами - Сохранить данные в общую память - Сформировать объект телеметрии - Регулировать катушки через СЭП? - Выполнить команду от БС # Режимы | Режим | Выполняемые функции | | ------------- | --------------------------------------------------------------------------------- | | Выключена | Нет | | Ожидание | Ожидание команд | | Измерение | ~
Опрос датчиков, фильтрация, сохранение
Формирование телеметрии | | Демпфирование | ~
Вычисление B-dot
Формирование вектора для катушек
Управление катушками | Из [[S3-B-ADCS-1-4-ADCS_Hardware.pdf]] ![[attachments/Pasted image 20260420231042.png]] ![[Pasted image 20260420231401.png]] ![[Pasted image 20260420231548.png]] Из [[S3-B-C-ADCS-1-0-Sytem_Engineering before delta-PDR.pdf]] ![[Pasted image 20260420232949.png]] ![[Pasted image 20260420233430.png]] Из [[S3-B-C-SET-1-2-Delta-PDR Mission_System_Overview.pdf]] (обновленная) ![[Pasted image 20260420234221.png]] Диаграмма через D2: ```d2 #direction: right outer: Внешняя среда { field: Магнитное поле Земли sun: Солнце } adcs: Система ориентации { control: Алгоритмы управления determ: Алгоритмы определения ориентации actuators: Актуаторы (катушки) sensors: Датчики { mag: Магнитометр (3d) gyro: Гироскоп (3d) accel: Акселерометр (3d) sun: Солнечные датчики (x6) } } cubesat: Кубсат desired: Требуемое состояние estimated: Вычисленное состояние noise: Шум sum: + { width: 30 height: 30 shape: circle } adcs.control -> adcs.actuators -> cubesat: управляющий момент adcs.sensors -> adcs.determ noise -> adcs.determ desired -> sum sum -> adcs.control adcs.determ -> estimated -> sum outer -> cubesat: возмущающие моменты outer -> adcs.sensors: измеряемое воздействие cubesat -> adcs.sensors ``` ```mermaid flowchart LR     subgraph outer["Внешняя среда"]         field["Магнитное поле Земли"]         sun["Солнце"]     end     subgraph adcs["Система ориентации"]         control["Алгоритмы управления"]         determ["Алгоритмы определения ориентации"]         actuators["Актуаторы (катушки)"]         subgraph sensors["Датчики"]             mag["Магнитометр (3d)"]             gyro["Гироскоп (3d)"]             accel["Акселерометр (3d)"]             suns["Солнечные датчики (x6)"]         end     end     cubesat["Кубсат"]     desired["Требуемое состояние"]     estimated["Вычисленное состояние"]     noise["Шум"]     sum((+))     %% Основные связи     control --> actuators     actuators -->|управляющий момент| cubesat     sensors --> determ     noise --> determ     desired --> sum     sum --> control     determ --> estimated     estimated --> sum     %% Внешние воздействия     outer -->|возмущающие моменты| cubesat     outer -->|измеряемое воздействие| sensors     cubesat --> sensors ```