This Master thesis report contains a complete attitude and orbit control analysis for solar sail spacecraft in the Circular-Restricted-3-Body-Reference frame. The overall goal of the project is to drive one solar sail from the edge of the Earth Sphere of Influence to a vicinity of the sub-Lagrange1 point. First, a trajectory control optimization has been performed using a direct transcription method to find an optimal control to guide the solar sail to a neighborhood of the sub-Lagrange 1 point. Then, the stability of the artificial equilibrium points in the Sun-Earth system has beeninvestigated. Two options are detailed in the following study: Halo orbits which correspond to periodic motion, and the implementation of a PD-controller on the solar sail normal vector to make any artificial equilibrium point asymptotically stable. An attitude control analysis study has been performed to estimate the needed torques for all the mission phases. This report is one of the first step for Space sunshade missions in the vicinity of the sub-Lagrange 1 point. / Detta examensarbete innehåller en komplett AOC-analys för solsegel i CR3B-referenssystemet. Projektets huvudsakliga mål är att driva ett solsegel från kanten av jordens influenssfär till en närhet av sub-Lagrange 1-punkten. Först utfördes en banoptimering med hjälp av den direkta transkriptionsmetoden för att en optimal kontroller för att guida solseglet till en omgivning av sub-Lagrange 1-punkten. Sedan undersöktes den artificiella jämviktspunktens stabilitet i sol-jordsystemet. Två alternativ är beskrivna i den följande studien: Halo-omloppsbanor, vilka utgörs av en periodisk rörelse, och implementationen av en PD-kontroller på solseglets normalvektor för att göra varje artificiell jämviktspunkt asymptotiskt stabil. Dessutom utfördes en analys på attitydkontrollen för att estimera vilka moment som behövs för alla uppdragets faser. Denna rapport är en av de första stegen i att skugga jorden genom användningen av solsegel i en närhet sub-Lagrange 1-punkten.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-311374 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Jouanneau, Benjamin |
| Publisher | KTH, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2022:023 |
Page generated in 0.0013 seconds