Обсуждение разношерстных вопросов по спутникам

[Старый]

спутник находит ориентацию оси, перпендикулярной к плокости орбиты. И вокруг этой оси спутник должен вращаться с периодом, равным орбитальному периоду

Это делает инфракрасный построитель вертикали с помощью исполнительных органов. Или даже чисто гравитационная система ориентации. Что тут не понятного то?

[Старый]

Но Вы всё-таки попробуйте представить (нарисовать). Иначе не получится разобраться, если Вы действительно этого хотите.

Он не может понять каким образом спутник получается всё время ориентирован по местной вертикали. Для чего ему ИКВ или гравитационная штанга. 

[Старый]

Дано: у спутника есть только датчик ИКВ. Других датчиков нет. Начальная ориентация спутника не известна.
Вопрос: как практически строится неинерциальная ОСК, чтобы спутник вращался с орбитальным периодом вокруг оси, перпендикулярной плоскости орбиты?

Ты не можешь понять каким образом ИКВ ориентирует спутник по вертикали? 
Сигналы с ИКВ подаются на реактивные двигатели системы ориентации, которые разворачивают спутник таким образом чтобы спутник оказался ориентирован по местной вертикали. 
 Но это для тебя видимо сложно. Для простоты представь спутник с простой гравитационной системой ориентации. 

[Veganin]

Для обсуждения вопросов по системам, приборам, алгоритмам, носящихся к функционированию разнообразных спутников на околоземной орбите.

[спец]

Откуда спутник знает, в какой плоскости (или вокруг какой оси) он должен вращаться?

От ИКВ, естественно. ИКВ обнаруживает отклонение от вертикали и даёт сигнал на поворот спутника в нужную сторону чтобы он оставался ориентированным по вертикали.

Именно. Я это назвал углами рассогласования по крену и тангажу, забыв упомянуть об отклонении от вертикали. Забыл, старею.   Устраняя эти рассогласования по 2м углам, автоматически строится курс. Отклонение от вертикали возникает при задании угловой скорости по тангажу, величину которой я называл и движении по орбите. Поэтому и предлагал представить, нарисовать. 

[спец]

И, напоминаю, я говорю об алгоритме построения ОСК на Союз-ТМА, на Союз-МС,см. выше - по другому, ввиду использования АСН и наличия вектора состояния сразу после выведения. На спутниках, вполне возможно, реализован другой алгоритм.

[cross-track]

Дано: у спутника есть только датчик ИКВ. Других датчиков нет. Начальная ориентация спутника не известна.
Вопрос: как практически строится неинерциальная ОСК, чтобы спутник вращался с орбитальным периодом вокруг оси, перпендикулярной плоскости орбиты?

Ты не можешь понять каким образом ИКВ ориентирует спутник по вертикали? 
Сигналы с ИКВ подаются на реактивные двигатели системы ориентации, которые разворачивают спутник таким образом чтобы спутник оказался ориентирован по местной вертикали.
 Но это для тебя видимо сложно. Для простоты представь спутник с простой гравитационной системой ориентации.

Я уже писал неоднократно (см., например, https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2731489 ), но повторю еще раз.
Начальная ориентация спутника может быть произвольной (случайной). При описании построения ИКВ в статьях обычно исходят из неслучайной ориентации, когда в начальный момент ИКВ идеально выстроена, т.е. датчик ИКВ направлен строго в центр Земли. В дальнейшем, ориентацию спутника в соответствии с построением ОСК можно делать по рассогласованию углов тангажа и крену, о чем здесь тоже писалось. Но вот алгоритм того, каким образом спутник строит начальную ориентацию (нулевые углы тангажа и крена) мне непонятен. Если тебе это очевидно - ты не можешь кратко рассказать, или дать ссылку на этот алгоритм?

[cross-track]

Для обсуждения вопросов по системам, приборам, алгоритмам, носящихся к функционированию разнообразных спутников на околоземной орбите.

Спасибо! 
А какая ответственность лежит на авторах тем?)

[спец]

Уголовная. 

[спец]

Первым этапом после включения ИКВ является режим поиска Земли, для чего назначается скорость поиска по крену. Точную цифру не помню, вроде 0.75 г/с. 

[cross-track]

Первым этапом после включения ИКВ является режим поиска Земли, для чего назначается скорость поиска по крену. Точную цифру не помню, вроде 0.75 г/с.

Крен - это вращение вокруг какой оси?

Вообще-то, когда применяется "самолетная" терминология крен, тангаж и рысканье, подразумевается, что аппарат уже как-то ориентирован (например, продольная ось вдоль скорости). Поэтому когда говорят, что в начальный момент углы тангажа и крена равны 0, то это означает, что начальная ориентация это и есть такая ориентация, что одна ось строго вниз (верикаль), другая ось перпендикулярна плоскости орбиты, а третья для круговой орбиты - вдоль скорости. А вот как спутник оказался в такой начальной ориентации - это вопрос (для меня вопрос). Наверняка есть какой-то алгоритм приведения спутника в такое начальное состояние, и я хочу его понять.

[Старый]

При описании построения ИКВ в статьях обычно исходят из неслучайной ориентации, когда в начальный момент ИКВ идеально выстроена, т.е. датчик ИКВ направлен строго в центр Земли.

Чушь какаято. Где такое пишут? ИКВстроит ориентацию из любого произвольного положения. В том числе и на Востоках и Союзах.

Но вот алгоритм того, каким образом спутник строит начальную ориентацию (нулевые углы тангажа и крена) мне непонятен.

Но вот алгоритм того, каким образом спутник строит начальную ориентацию (нулевые углы тангажа и крена) мне непонятен. Если тебе это очевидно - ты не можешь кратко рассказать, или дать ссылку на этот алгоритм?

Ну я же выше описал: с ИКВ сигналы на исполнительные органы системы ориентации чтобы развернуть и удерживать спутник осью ИКВ к центру Земли.

[Старый]

Вообще-то, когда применяется "самолетная" терминология крен, тангаж и рысканье, подразумевается, что аппарат уже как-то ориентирован

Нет. В самолётной терминологии эти углы связаны с осями самолёта. В космических аппаратах так же. 

[cross-track]

При описании построения ИКВ в статьях обычно исходят из неслучайной ориентации, когда в начальный момент ИКВ идеально выстроена, т.е. датчик ИКВ направлен строго в центр Земли.

Чушь какаято. Где такое пишут? 

Так я где-то час назад привел ссылку на сообщение, где это обсуждалось (обсуждалась ссылка, ты можешь глянуть). Так вот по ссылке говорилось, что в начальный момент углы тангажа и крена равны 0. При этом датчик ИКВ был направлен строго на центр Земли.

[cross-track]

Вообще-то, когда применяется "самолетная" терминология крен, тангаж и рысканье, подразумевается, что аппарат уже как-то ориентирован

Нет. В самолётной терминологии эти углы связаны с осями самолёта. В космических аппаратах так же.

И угол тангажа как отсчитывается?  Это угол между продольной осью летательного аппарата и чем?

[Старый]

И угол тангажа как отсчитывается?  Это угол между продольной осью летательного аппарата и чем?

И плоскостью горизонта. 

[Старый]

Так вот по ссылке говорилось, что в начальный момент углы тангажа и крена равны 0. При этом датчик ИКВ был направлен строго на центр Земли.

В том случае может и были равны нулю, а в общем случае - нет. 
Это на момент начала ориентации. А после того как аппарат сориентирован естественно будут по нулям. Может там про это и писали? 

[Туман Андромедов]

И угол тангажа как отсчитывается?  Это угол между продольной осью летательного аппарата и чем?

Для ракеты и космического аппарата угол тангажа - это угол между тягой и осью начально-стартовой системы координат, перпендикулярной радиус-вектору в начальной точке, лежащей на поверхности Земли. И его, это "угол тангажа", вернее функцию его изменения, весь мир ищет решая вариационные краевые задачи выведения или межорбитального перехода. Для ракет и космического аппарата назначаются, из каких-либо соображений, две взаимноперпендикулярнрые "плоскости стабилизации", и назначается некая "продольная" ось (например, линия действия тяги главного двигателя), которые образуют "связанную систему координат". "Продольную ось" принято обозначать X, две других - соответственно,  Y и Z. И размещение бортового оборудования, в том числе ориентация осей датчиков, ведётся в этой "связанной системе" координат.
И в полёте все эти "развороты по тангажу, крену, рысканью" - это жаргон. Векторое произведение оси X на вектор силы тяжести даст ось  Z. Векторное произведение осей X и  Z даст ось Y.
И перевод осей X и Y в новое положение относительно некоей Земной системы координат, осуществляемое разворотом относительно саязанной оси Z назовут " разворотом по тангажу". Перевод в новое положение осей Z и Y, осуществляемое разворотом относительно оси X - назовут "разворот по крену". Это просто жаргон, для удобства общения участников работ.

[cross-track]

И угол тангажа как отсчитывается?  Это угол между продольной осью летательного аппарата и чем?

Для ракеты и космического аппарата угол тангажа - это угол между тягой и осью начально-стартовой системы координат, перпендикулярной радиус-вектору в начальной точке, лежащей на поверхности Земли. И его, это "угол тангажа", вернее функцию его изменения, весь мир ищет решая вариационные краевые задачи выведения или межорбитального перехода. Для ракет и космического аппарата назначаются, из каких-либо соображений, две взаимноперпендикулярнрые "плоскости стабилизации", и назначается некая "продольная" ось (например, линия действия тяги главного двигателя), которые образуют "связанную систему координат". "Продольную ось" принято обозначать X, две других - соответственно,  Y и Z. И размещение бортового оборудования, в том числе ориентация осей датчиков, ведётся в этой "связанной системе" координат.
И в полёте все эти "развороты по тангажу, крену, рысканью" - это жаргон. Векторое произведение оси X на вектор силы тяжести даст ось  Z. Векторное произведение осей X и  Z даст ось Y.
И перевод осей X и Y в новое положение относительно некоей Земной системы координат, осуществляемое разворотом относительно саязанной оси Z назовут " разворотом по тангажу". Перевод в новое положение осей Z и X, осуществляемое разворотом относительно оси Y - назовут "разворот по крену". Это просто жаргон, для удобства общения участников работ.

И азимут для космического аппарата отсчитывается не от севера, а от направления, связанного с направлением орбитальной скорости. 

Может, вы мне поможете разобраться в вопросе, который я задавал выше?

[Туман Андромедов]

1. И азимут для космического аппарата отсчитывается не от севера, а от направления, связанного с направлением орбитальной скорости. 

2. Может, вы мне поможете разобраться в вопросе, который я задавал выше?

1. Для орбитального полёта пользуются "азимутом вектора скорости". Радиус-вектор и вектор скорости образуют плоскость орбиты. Радиус-вектор и вектор угловой скорости вращения Земли образуют вторую плоскость. Угол между этими плоскостями и есть "азимут вектора скорости".
2. Разобраться в чём? В построении ориентации из состояния хаотичного вращения? Или откуда берётся начальная ориентация?
Начальная ориентация космического аппарата известна. Если он отделяется от ракеты, то это ориентация связанных осей ракеты на момент её выключения. Если от разгонного блока - то это или ориентация разгонного блока или специально построенная разгонным блоком ориентация для отделения аппарата. В любом случае матрица проекций связанных осей средства выведения на оси какой-либо земной системы координат - известна. Известны угловые скорости в момент отделения аппарата, направление отделения. 
Дальше космический аппарат строит нужную ему ориентацию. И находится в ней пока не начнёт её целенаправленно изменять. Или пока она не разрушится от действия различных возмущений. 
Тут много уделено внимания ориентации, когда одна из осей направлена вдоль радиус-вектора. Но такое направление оси, построенное в конкретной точке орбиты, будет сохраняться, пока его целенаправленно не изменят. Если зачем-то нужно лететь так чтобы одна из осей всегда была направлена вдоль радиус-вектора - этим надо специально заниматься. 
А есть ещё непростая задача последовательности разворотов для минимизации расхода топлива.
Задачи ориентации - это вполне себе отдельное направление космического машиностроения.