Eye-Sat is a student-designed 3U-CubeSat, to be launched to a sun-synchronous orbit from where it will map the zodiacal light, a faint glare caused by the reflection of Sun on interplanetary dust. Such mission requires an accurate 3-axis attitude control, for which Eye-Sat is equipped with reactions wheels, magnetorquers, magnetometers and a star tracker. The star tracker can only be used for inertial pointing, which confines its use to shooting phases. A solution based on the remaining 3 equipment is proposed for the other mission phases, providing 3-axis pointing with high agility, for ground station tracking, at the cost of a slightly degraded accuracy. The magnetometers and magnetorquers work in closed-loop, while manoeuvres are performed in open-loop by the reaction wheels, which also ensure gyroscopic stabilisation of the spacecraft. Since this design relies on only one sensor, efforts have been put into making it robust to the imperfections of the magnetometers. Robustness to potential changes in the mission or the design has also been taken into consideration. Performance assessments carried out on a preliminary tuning have demonstrated the capacity of this magnetic-based mode to recover 3-axis pointing when exiting the survival mode, to provide a 3-axis pointing accuracy better than 8 deg in the worst case, and to sustain slews up to 0.87 deg/s in download. / Eye-Sat är en 3U-CubeSat utformad och byggd av studenter. Den ska placeras i en solsynkron omloppsbana där den kommer att kartlägga zodiakljuset, en svag bländning producerad när solens ljus reflekterar på interplanetärt damm. Detta rymduppdrag kräver en precis reglering kring tre axlar och därför är Eye-Sat utrustad med fyra reaktionshjul, magnetspolar för kraftmomentgenerering, magnetometrar och en stjärnsensor. Stjärnsensorn kan endast användas för inertial attitydreglering, vilket begränsar användningen till fotograferingsfaser. En strategi baserad på de återstående regleringsdonen och sensorerna föreslås för de andra rymduppdragsfaserna, vilken ger treaxlig pekning för markstationsspårning, men med något sämre noggrannhet. Magnetometrarna och magnetspolarna arbetar i sluten reglering, medan manövreringen genomförs i öppen reglering med reaktionshjulen, vilka också säkerställer gyroskopisk stabilisering av rymdfarkosten. Eftersom denna utformning är beroende av endast en sensor är det kritiskt att göra den robust mot mätfel hos magnetometern. Robusthet mot potentiella framtida förändringar i utformningen har också beaktats. Prestandabedömningar som gjorts vid en preliminär inställning har demonstrerat att den magnetiska regleringen kan återställa treaxlig pekning när man lämnar den säkra regleringmoden. En treaxlig pekningsnoggrannhet bättre än 8 grader i värsta fall och vinkelhastigheter upp till 0.87 grader/s i nedladdningsfaser.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235972 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Charbaut, Benjamin |
| 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 ; 2018:320 |
Page generated in 0.0024 seconds