My Master Thesis takes place in the context of the MicroCarb mission. The goal of this mission is to identify the sinks and the sources of carbon dioxide on Earth in order to map them and to improve the knowledge of its cycle. To fulfill this mission, some particular guidance modes must be implemented in order to study their feasibility. My thesis consisted in defining and enriching the algorithms used to define the guidance laws, by implementing new tools and a new guidance law, and studying the induced performances in terms of data acquisition and with respect to the constraints related to the satellite. Alongside with this mission, the implementation of those elements support the development of the guidance library POLARIS, actual in its early phase, which is at first only dedicated to MicroCarb but which is intended to become multimissions. First, I describe the CNES as well as the guidance team I worked in. Then, the context of the Master Thesis is introduced. Once the context is established we will focus on the first elements I have been working on, as part of the Dazzling studies. Indeed, the spectrometer used in MicroCarb is very sensitive and has to be maintained at very low temperature. Thus the passive cooling mechanism must be protected from the Sunlight and from the light reflected by the Earth. I had to use a class of the Space mechanics library PATRIUS, called Assembly, in order to materialize the satellite and its numerous parts. Once implemented, I was able to perform some Dazzling Studies, highlighting some issues with the various strategies that were considered, and opening new perspectives. Moreover, a problem was detected on a crucial function of the guidance laws calculator. Once a new function was compiled, I had to made a cross validation using Scilab, and results were positive. This part will end with a Geometric Cape study, realized in order to quantify the influence of the satellite, and the MCV roll, over the Geometric Shifting. In the second part, we will introduce a guidance law which was not implemented initially, and on which I had to work during the last weeks of the thesis: The City mode. Although this mode is similar to an existing calibration mode, it has its own characteristics I had to take into account. The code for this acquisition mode worked well, but the results were not satisfying, considering the Dazzling problem and the kinematic constraints. Thus new strategies had to be considered, and more particularly the 2-scans mode. This mode brought a lot of satisfactions, but there is still more work to be done. This report ends with a general conclusion about my work and some perspectives which could be considered for future studies. I also present my personal contribution and some encountered difficulties I had to deal with. / Examensarbetet fokuserade på rymduppdraget MicroCarb. Målet med detta uppdrag är att identifiera koldioxidsänkor och -källor på jorden för att kartlägga dem och förbättra kunskapen om deras cykler. För att uppfylla detta uppdrag måste vissa specifika styrningsmoder implementeras för att studera uppdragets genomförbarhet. Detta bestod i att definiera och förfina de algoritmer som användes för att definiera siktningslinjer, genom att implementera nya verktyg och en ny styrning samt studera prestandan när det gäller datainsamling och utifrån begränsningar hos satelliten. Detta uppdrag stöder utvecklingen av vägledningsbiblioteket POLARIS, i dess tidiga fas, som i första hand är avsedd för MicroCarb men som också är avsett att användas i flera kommande uppdrag. Arbetet inleds med en beskrivning av CNES, där examensarbetet utfördes, samt den grupp jag arbetade inom. Därefter presenteras motivation och sammanhanget. Sedan inriktas fokus mot de första elementen jag har arbetat med som en del av de bländande studierna. Spektrometern som används i MicroCarb är mycket temperaturkänslig och måste hållas vid mycket låg temperatur. Således måste den passiva kylmekanismen skyddas mot solljus samt från det ljus som reflekteras från jorden. En klass inom rymdmekanikbiblioteket PATRIUS, kallad Assembly, användes för att modellera satelliten och dess många delar. Därefter utfördes preliminära bländande studier, med fokus på några problem med de olika styrningsstrategier som föreslagits, vilket öppnade nya perspektiv. Dessutom upptäcktes ett problem med en avgörande funktion i siktlinjens räknare. När en korrigerad funktion sammanställts, utfördes en korsvalidering med mjukvaran Scilab, och resultaten var positiva. Denna del avslutas med en geometrisk studie för att kvantifiera påverkan av satelliten och instrumentrullningen på den geometriska skiftningen. Den andra fasen i arbetet var implementering av en ny funktionalitet kallad Stadsläget. Även om det här läget liknar ett befintligt kalibreringsläge, har det egna egenskaper som måste tas hänsyn till. Beräkningskoden för detta läge fungerade bra, men resultaten var inte tillfredsställande utifrån bländningsproblemet och kinematiska begränsningar. Därför beaktades nya strategier, i synnerhet ett nytt skanningsläget med två avskanningar. Detta läge gav bättre resultat, men behöver utvecklas ytterligare. Rapporten avslutas med förslag på fortsatt arbete och personliga reflektioner.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235970 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Thierry, Maxime |
| Publisher | KTH, Rymdteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2018:368 |
Page generated in 0.0031 seconds