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Dinamica e controllo di satelliti in formazione

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Capitolo 1 Introduzione 1.1 Motivazioni Negli ultimi vent'anni il volo in formazione di satelliti è stato oggetto di una grande quantità di ricerche. Questo nuovo, rivoluzionario concetto consiste nel distribuire le funzioni svolte da un singolo grande velivolo spaziale su unità multiple, affinché esse possano cooperare per il corretto svolgimento della missione. Per tale motivo si parla anche di Distributed Satellite System (DSS). La necessità di mantenere la geometria desiderata, al fine di soddisfare requisiti scientifici, civili o militari, aumenta notevolmente la complessità del problema: si tenga in considerazione, infatti, che le maggiori difficoltà si incontrano nella realizzazione di un controllore che garantisca un moto relativo fissato entro intervalli di tolleranza limitati per l'errore di posizione. L'impiego di un cluster di satelliti, comunque, offre vantaggi molto significativi, che ne rendono particolarmente interessante l'utilizzo. Il più rilevante è legato alla possibilità di accrescere la risoluzione delle immagini della Terra e di altri corpi celesti attraverso l'impiego di tecniche interferometriche (si vedano, a tal proposito, le due applicazioni descritte nel paragrafo 1.2). Si consideri una qualunque osservazione ground-based. Ad essa sono associate forti limitazioni, causate sia da vincoli fisici che dalla presenza dell'atmosfera. Per superarle, la NASA ha realizzato l'Hubble Space Telescope, in orbita LEO (Low-Earth Orbit) dal 1990. Esso opera dalla banda del visibile a quella dell'infrarosso fornendo, a parità di apertura, una risoluzione dieci volte maggiore rispetto a quella di qualsiasi altra strumentazione a Terra. Le dimensioni fisiche di un generico payload, tuttavia, sono fortemente limitate dalle possibilità del lanciatore: il più grande diametro esterno mai portato in orbita è stato di 4.57 m (Ariane 5). L'impiego di strutture dispiegabili, comunque, consente di superare anche tale vincolo. A tal proposito esistono due differenti filosofie. La prima è ben sintetizzata dal Next Generation Space Telescope, che richiederà un'apertura di precisione del suo specchio sottile piano di 8 m di diametro.
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Dinamica e controllo di satelliti in formazione

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Informazioni tesi

  Autore: Riccardo Ricelli
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: Guido De Matteis
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 107

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Parole chiave

controllo orbitale
formation flying
meccanica del volo spaziale
osservazione della terra
rendez-vous
spacecraft
volo in formazione
satelliti artificiali

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