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Algoritmi per la determinazione d’assetto mediante sensori di temperatura.

Informazioni tesi

  Autore: Mauro Spalvieri
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria astronautica
  Relatore: Maurizio Parisse
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 117

Questo studio si propone di illustrare una nuova idea per l’approccio al problema della determinazione d’assetto di un satellite. L’assetto viene individuato a partire da misure acquisite da sensori di temperatura, posti sulla superficie esterna del satellite stesso, secondo criteri dettati dalla sua geometria. Attraverso l’inversione delle equazioni di bilancio termico, è infatti possibile risalire agli angoli di assetto.
Gli algoritmi e le considerazioni proposte sfruttano la diversa intensità delle sorgenti radiative ambientali come la terra, l’albedo e il sole per individuare almeno due direzioni riferite alla terna satellite, mediante le quali ricostruire l’assetto.
Al fine di esporre semplicemente i principi teorici del metodo, si è fatto riferimento ad un satellite di tipo prismatico, compatto e convesso, posto su un orbita circolare calda.
Si è successivamente studiata la possibilità di estendere questo tipo di approccio anche ad orbite ellittiche e a casi in cui l’elevazione del sole sul piano orbitale sia diversa da 90°, dove non è trascurabile l’effetto dell’albedo.
Si è parlato degli effetti dell’inerzia termica e dei ritardi che essa introduce, descrivendo casi e modalità specifiche in cui, invece, questi possono essere trascurati.
Infine si è posta l’attenzione sull’influenza della variazione dei parametri termo-ottici sulle misurazioni e sulla determinazione dell’assetto.
Questo tipo di approccio alla determinazione d’assetto appare particolarmente interessante per la categoria dei satelliti a basso costo realizzati dalle Università e dai centri di ricerca, con finalità scientifiche o didattiche, che non prevedono l’utilizzo di tecnologie particolarmente sofisticate e richiedono precisioni d’assetto non molto spinte.
Grazie alle piccole dimensioni dei sensori di temperatura, unite alla loro economicità e leggerezza, nonché alla relativa semplicità della circuiteria del loro collegamento agli apparati di bordo, si possono raggiungere buoni risultati nelle tipologie di missioni suddette.

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1 SOMMARIO Questo studio si propone di illustrare una nuova idea per l’approccio al problema della determinazione d’assetto di un satellite. L’assetto viene individuato a partire da misure acquisite da sensori di temperatura, posti sulla superficie esterna del satellite stesso, secondo criteri dettati dalla sua geometria. Attraverso l’inversione delle equazioni di bilancio termico, è infatti possibile risalire agli angoli di assetto. Gli algoritmi e le considerazioni proposte sfruttano la diversa intensità delle sorgenti radiative ambientali come la terra, l’albedo e il sole per individuare almeno due direzioni riferite alla terna satellite, mediante le quali ricostruire l’assetto. Al fine di esporre semplicemente i principi teorici del metodo, si è fatto riferimento ad un satellite di tipo prismatico, compatto e convesso, posto su un orbita circolare calda. Si è successivamente studiata la possibilità di estendere questo tipo di approccio anche ad orbite ellittiche e a casi in cui l’elevazione del sole sul piano orbitale sia diversa da 90°, dove non è trascurabile l’effetto dell’albedo. Si è parlato degli effetti dell’inerzia termica e dei ritardi che essa introduce, descrivendo casi e modalità specifiche in cui, invece, questi possono essere trascurati. Infine si è posta l’attenzione sull’influenza della variazione dei parametri termo-ottici sulle misurazioni e sulla determinazione dell’assetto. Questo tipo di approccio alla determinazione d’assetto appare particolarmente interessante per la categoria dei satelliti a basso costo realizzati dalle Università e dai centri di ricerca, con finalità scientifiche o didattiche, che non prevedono l’utilizzo di tecnologie particolarmente sofisticate e richiedono precisioni d’assetto non molto spinte. Grazie alle piccole dimensioni dei sensori di temperatura, unite alla loro economicità e leggerezza, nonché alla relativa semplicità della circuiteria del loro collegamento agli apparati di bordo, si possono raggiungere buoni risultati nelle tipologie di missioni suddette.

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Parole chiave

algoritmi
sensore
satellite
temperatura
assetto
attitude
determination
temperature
algorithm
detrminazione

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