Lageregelung für Mikrosatelliten:
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1996
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DISSERTATION: LAGEREGELUNG FUER MIKROSATELLITEN
B. LUEBKE-OSSENBECK
1 EINFUEHRUNG 10
1.1 EINLEITUNG 10
1.2 ZIELSETZUNG 12
1.3 UNTERSCHIED ZU EXISTIERENDEN LAGEREGELUNGSKONZEPTEN 13
1.4 STRUKTURIERUNG DER ARBEIT 15
2 RANDBEDINGUNGEN FUER DEN MIKROSATELIITEN UND DARAUS RESULTIERENDE
QUALITATIVE FORDERUNGEN AN EIN LAGEREGELUNGSSYSTEM 16
3 CHARAKTERISTISCHE GROESSEN DES MIKROSATELLITEN 19
3.1 MASSE 19
3.2 VOLUMEN 19
3.3 MASSEVERTEILUNG 20
3.4 ELEKTRISCHE LEISTUNG 21
4 KONZEPTE UND ANFORDERUNGEN AN EIN LAGEREGELUNGSSYSTEM FUER MIKRO
SATELLITEN 23
4.1 EXISTIERENDE LAGEREGELUNGSKONZEPTE 23
4.1.1 PASSIVE STABILISIERUNGSARTEN: 25
4.1.2 AKTIVE LAGEREGELUNG 33
4.1.3 MISCHFORMEN AUS AKTIVER LAGEREGELUNG UND PASSIVER
LAGESTABILISIERUNG. 37
4.2 KONKRETE ANFORDERUNGEN AN DAS LAGEREGELUNGSSYSTEM 39
4.3 MISSIONSPROFIL UND DARAUS ABGELEITETE METHODIK 47
5 LAGEBESCHREIBUNG UND LAGEDYNAMIK DES MIKROSATELLITEN 51
5.1 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DER LAGE 51
5.1.1 DARSTELLUNG DER LAGE DURCH PARAMETER 53
5.1.2 BEWERTUNG UND AUSWAHL DER LAGEPARAMETER IN BEZUG AUF DEN
MIKROSATELLITEN 60
5.2 LAGEDYNAMIK VON MIKROSATELLITEN 63
5.2.1 DISKUSSION ELEMENTARER SPEZIALFALLE 67
5.2.2 EULERSCHE DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 67
5.2.3 STEADY-STATE MODE 70
5.2.4 KOMPENSATION INNERER MOMENTE 72
6 STOERMOMENTE 75
6.1 SCHEINMOMENTE DURCH BESCHLEUNIGUNGSKRAEFTE 75
6.2 MOMENTE DURCH GRAVITATIONSKRAEFTE 76
6.3 MOMENTE DURCH DEN SONNENDRUCK 79
6.4 MOMENTE DURCH DIE RESTATMOSPHAERE 81
6.5 MOMENTE DURCH MAGNETFELDER 83
6.5.1 LEITERSCHLEIFENMAGNETISMUS 86
6.5.2 MAGNETISCHES NUTZMOMENT DURCH SPULEN 86
6.6 STOERMOMENTE/ZUSAMMENFASSUNG 87
7
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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DISSERTATION: LAGEREGELUNG FUER MIKROSATELLITEN
B. LUEBKE-OSSENBECK
7 LAGEREGELKREIS DES MIKROSATELLITEN 89
7.1 BESCHREIBUNG DES LAGE-REGELKREISES 89
7.1.1 REGELSTRECKE 89
7.1.2 REGLER 90
7.1.3 SENSOREN 90
7.1.4 STELLER 91
7.2 METHODIK DER LAGEREGELUNG 92
7.2.1 ERWEITERTE LAGEREGELUNG 93
7.2.2 KOMPENSATION DER KOPPELMOMENTE 94
7.3 LOGISTIK DER EINZELNEN PHASEN DES MISSIONSPROFILS 98
7.3.1 FUEHRUNGSGROESSE 98
7.3.2 SONDERFAELLE 98
7.3.3 ZAHL UND ABSTAND DER LAGE-STUETZWERTE 99
8 IMPLEMENTIERUNG DES REGELKREISES FUER EINEN MIKROSATELLITEN 103
8.1 LAGESENSOREN 103
8.1.1 MAGNETFELDSONDEN 103
8.1.2 SONNENSENSOREN 104
8.1.3 STEMSENSOREN 104
8.1.4 ERDSENSOREN 104
8.1.5 INDIREKTE DREIACHSIGE LAGEMESSUNG 106
8.1.6 GPS-LAGEMESSUNG 106
8.1.7 AUSWAHL 107
8.2 STERNSENSOR 108
8.2.1 ENTWICKELTE STEMSENSOREN 109
8.2.2 TUBSAT-A STEMSENSOR: 109
8.2.3 TUBSAT B STEMSENSOR 110
8.2.4 TUBSAT-C STEMSENSOR 111
8.2.5 GENERELLE BESCHREIBUNG 111
8.2.6 BRENNWEITE DES LINSENSYSTEMS 113
8.2.7 SICHTBARKEIT VON STERNEN 114
8.2.8 NACHWEIS AUSREICHENDER EMPFINDLICHKEIT 115
8.2.9 VERBESSERUNG DER ERREICHBAREN GENAUIGKEIT 115
8.2.10 TECHNISCHE DATEN UND LEISTUNGSWERTE 117
8.3 KREISEL 118
8.3.1 KREISELKONZEPTE 119
8.3.2 AUSWAHL GEEIGNETER KREISEL 120
8.3.3 VERRINGERUNG DER BIAS-DRIFT 120
8.4 AKTUATOREN 123
8.5 REAKTIONSRAEDER ALS AKTUATOREN 123
8.5.1 KRITERIEN FUER REAKTIONSRAEDER 123
8.6 AUFBAU DES ENTWICKELTEN REAKTIONSRADES 126
8.6.1 MOTOR ALS STRECKE 126
8.6.2 MESSGLIED 127
8.6.3 REGLER 130
8.6.4 STELLER 130
8.6.5 STABILITAET DES RADREGELKREISES 131
8.6.6 STABILITAET UNTER BERUECKSICHTIGUNG EINER TOTZEIT 133
8.7 CHARAKTERISTIK DES REAKTIONSRADES 135
8
DISSERTATION: LAGEREGELUNG FUER MIKROSATELLITEN
B. LUEBKE-OSSENBECK
8.7.1 GLOBALES FUEHRUNGSVERHALTEN 135
8.7.2 UEBERGANG ZUM LOKALEN FUEHRUNGSVERHALTEN 136
8.7.3 LOKALES FUEHRUNGSVERHALTEN 136
8.7.4 MATHEMATISCHES MODELL 137
8.7.5 MECHANISCHE UND THERMISCHE BELASTUNGEN DES REAKTIONSRADES 138
9 RATE UNIT 141
9.1 SYSTEMBESCHREIBUNG 141
9.2 STABILITAET DER RATE-UNIT BETRIEBSMODI 144
10 LAGEREGUNGSVERSUCHE DES SYSTEMS AUF DEM GASLAGER 147
10.1 AUFTEILUNG IN ELEMENTARPROZESSE 147
10.1.1 STEADY STATE STEUERUNG 148
10.1.2 GASLAGERVERSUCHE 149
10.2 VERSUCHSBESCHREIBUNG 150
10.3-MODUS 152
10.3.1 DAEMPFUNG - 152
10.3.2 ABHAENGIGKEIT VOM DAEMPFUNGSFAKTOR 153
10.3.3 STATIONAERE EINHALTUNG DES GEDAEMPFTEN ZUSTANDES 154
10.3.4 (OE-MODUS (VORSCHUB, TO^II * 0) 155
10.4 MARSCH-MODUS 156
10.4.1 STATIONAERE EINHALTUNG DES SOLL-WINKELS UND DER
WINKELGESCHWINDIGKEIT 156
10.4.2 EINHALTUNG DES GEFORDERTEN WINKELKORRIDORS 157
11 ERGEBNIS 159
9 |
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