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Dokumentenidentifikation DE69106983T2 07.09.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0474556
Titel Verfahren der Steuerung eines Raumfahrzeuges, welche eine Präzessionsbewegung ausführt und Vorrichtung um diese zu betätigen.
Anmelder Aérospatiale Société Nationale Industrielle, Paris, FR
Erfinder Fantar, Fahem, F-78500 Sartrouville, FR
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69106983
Vertragsstaaten DE, GB, IT, NL
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 04.09.1991
EP-Aktenzeichen 914023668
EP-Offenlegungsdatum 11.03.1992
EP date of grant 25.01.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.09.1995
IPC-Hauptklasse B64G 1/24
IPC-Nebenklasse B64G 1/26   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines eine Präzessionsbewegung ausführenden Raumfahrzeugs und eine Vorrichtung für seine Anwendung. Sie wird vor allem angewandt bei der Lagekorrektur der Oberstufe einer Trägerrakete vor dem Aussetzen der Nutzlasten (Satelliten).

Die Lagekorrektur der Oberstufe einer Trägerrakete vor dem Aussetzen der Nutzlasten stellt eines der entscheidenden Probleme der Raummissionen dar, denn sie bedingt das einwandfreie Ablaufen beim Aussetzen dieser Nutzlasten in ihre Umlaufbahnen.

Eine schnelle Präzessionsbewegung (fünf Umdrehungen pro Minute oder mehr) ermöglichen eine einwandfreie gyroskopische Stabilisierung einer Nutzlast bei ihrem Übergang vom Aussetzungsorbit in den Betriebsorbit. Verständlicherweise wird eine ohne Präzessionsbewegung ausgesetzte Last, die dabei, wenn überhaupt, nur eine geringe Quergeschwindigkeit aufweist, abweichen von ihrer Soll-Richtung. Diese Abweichung muß ausgeglichen werden durch eine Betätigung der Düsen, verbunden mit einem großen Energieaufwand, was die Lebensdauer des Satelliten verringert, die eng verbunden ist mit seinen Brennstoffreserven.

Das Wirken einer parasitären Quergeschwindigkeit auf eine mit einer Präzessionsbewegung versehene Nutzlast verändert nicht deren Hauptorientierung; die Last besitzt nur eine um die Hauptorientierungsachse herum gerichtete Rotationsbewegung, einem Konus entsprechend.

Es genügt folglich, wenn beim Aussetzen der Nutzlast diese Orientierungsachse sich nahe der Nominalrichtung befindet, um diese Genauigkeit zu bewahren während des gesamten Orbittransfers, und dies ohne aktive Steuerung durch Inbetriebsetzen der Düsen. Man spart somit eine bedeutende Energiemenge.

Die Figuren 1a bis 1f zeigen eine bekannt Folge von Operationen zum aufeinanderfolgenden Aussetzen von zwei Nutz lasten.

In Figur 1 sieht man die Oberstufe 10 der Trägerrakete und zwei Nutzlasten 12 und 14.

Die Last 12 wird soeben ausgesetzt und entfernt sich von der Stufe 10. Die Last 14 befindet sich noch in der Struktur 16 des Typs Spelda oder Sylda, die sie schützt.

Die mit 18 und 20 bezeichneten Pfeile geben die Präzessionsbewegungen der Oberstufe 10 und der Nutzlast 12 um die Längsachse xl herum an.

Nach dem Aussetzen der ersten Last 12, während eines zweiten Schritts, dargestellt in Figur 1b, stoppt man die Präzessionsbewegung der Oberstufe 10.

Während des folgenden Schrittes, dargestellt in Figur 1c, wird das Oberteil 16a der Spelda abgestoßen, wodurch die zweite Nutzlast 14, enthalten im Unterteil 16b der Spelda, zutage tritt.

Anschließend wird die Oberstufe 10 in die Aussetz- Stellung der zweiten Nutzlast 14 gekippt. Diese Operation ist in Figur 1d dargestellt, wo der Pfeil 22 das Kippen symbolisiert.

Die Figur 1e zeigt, wie die Oberstufe 10 in Präzession versetzt wird, symbolisiert durch den Pfeil 24.

Die Figur 1f zeigt schematisch die Freigabe der zweiten Nutzlast 14, in eine durch den Pfeil 26 symbolisierte Präzessionsbewegung versetzt.

In den Figuren 1a bis 1f kann man sechs verschiedene Düsen mit den Referenzen 1 bis 6 sehen, verteilt auf zwei Sätze drei Düsen, so auf der Stufe 10 angeordnet, das sie Drehmomente in der Nick-Gier-Ebene liefern (um die Präzessionsbewegungen zu erhalten) und die für das Kippen erforderlichen.

Üblicherweise wird die Lagekorrektur der Stufe 10 durchgeführt, wenn diese stabilisiert ist (ohne Präzessionsbewegung). Man zwingt ihr anschließend die Präzessionsbewegung auf. Keine Kontrolle bezüglich der Orientierung der Längsachse xl der Oberstufe 10 wird durchgeführt, nachdem sie in ihre Präzession versetzt wurde. Die Richtung dieser Achse xl bei dem Aussetzen der Nutzlast kann einen Fehler aufweisen, u.a. aufgrund der dynamischen Unwucht der aus Trägerrakete und Nutzlast gebildeten Einheit oder von Einbaumängeln der Düsen. Dieser Fehler muß anschließend beseitigt werden, was Energieabgaben bedeutet, die ungünstig sind für die Lebensdauer der Last. Diese Ausetzungsart wird üblicherweise als Open-Loop-Spin-Aussetzung (largage spinné en boucle ouverte) bezeichnet.

Eine europäische Patentanmeldung EP-A-0 225 683 beschreibt eine Methode, um einen Satelliten in Rotation um seine Längsachse zu versetzen. Diese Einrichtungen, die ermöglichen, den Satelliten in Rotation um seine "roll axis" zu versetzen, funktionieren mit offener Schleife (en boucle ouverte).

Ein Patent US-A-3 866 025 beschreibt ein System zum Steuern von dreiachsenstabilisierten Satelliten, d.h. mit geringen Winkelgeschwindigkeitskomponenten r, p, q. Die Drehmomente sind zweiter Ordnung und können folglich vernachlässigt werden.

Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren ermöglicht die Orientierung eines Raumfahrzeugs und insbesondere einer Trägerraketenoberstufe, die eine oder mehrere Nutzlasten enthält, während diese eine Präzessionsbewegung um ihre Längsachse ausführt. Dazu empfiehlt die Erfindung die Nutzung von Drehmomenten, erzeugt durch die Präzessionsbewegung, um die Längsachse des Raumfahrzeugs zu lenken, wobei die Steuerung auf Geschwindigkeitskommandos basiert, geregelt aufgrund des Unterschieds zwischen einer zu erreichenden Winkellage und der Lage des Fahrzeugs im Zeitverlauf. Diese Steuerungsart beruht auf einer Reihe von Messungen der Winkelgeschwindigkeit in einem mit dem Raumfahrzeug verbundenen Bezugssystem und der Winkellage des Raumgeräts in einem absoluten Bezugssystem (Trägheitssystem). Die Aussetzungslage, im voraus festgelegt, wird erreicht durch eine Aktualisierung der Winkelgeschwindigkeit. Im Gegensatz zur Open- Loop-Spin-Aussetzung (largage spinné en boucle ouverte) kann diese Aussetzungsart als Closed-Loop-Spin-Aussetzung (largage spinné en boucle fermée) bezeichnet werden.

Bekanntlich müssen für eine einwandfreie Steuerung der Präzessionsachse die Drehrnomente kleiner oder gleich 30% der Antriebsmomente sein. Diese Bedingung, die in der vorhergehenden Technik wie eine Zwangslage empfunden wurde, die jede Orientierungsänderung nach dem In-Präzession-Versetzen ausschloß, stört überhaupt nicht eine Steuerung, die auf der Ausnutzung der Drehmomente basiert.

Außerdem erfordert das erfindungskonforme Verfahren kein sehr feines Minimalimpulsbit (MIB) im Gegensatz zur Open- Loop-Spin-Aussetzung. Das Minimalimpulsbit ist ein kennzeichnender Parameter für eine Düse. Es spezifiziert die minimale Öffnungszeit der Düse, um eine gegebene Leistung zu erreichen.

Für eine Open-Loop-Aussetzung muß das MIB klein sein, denn vor dem In-Präzession-Versetzen sind eine sehr genaue Lagekorrektur und eine kleine Kippgeschwindigkeit der Längsachse des Raumfahrzeugs erforderlich. Wenn hingegen die Lage der Oberstufe gesteuert wird während der Präzessionsbewegung, muß das MIB nicht mehr klein sein, was die Durchführung und die Einstellung der eingesetzten Düsengruppen erleichtert.

Schließlich ermöglicht das erfindungskonforme Verfahren, die in den Figuren 1d und 1e dargestellten Operationen des Kippens und des In-Präzession-Versetzens zusammenzufassen. Dadurch wird eine bedeutende Zeit- und Energieersparnis erzielt.

Genauer: die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren eines eine Präzessionsbewegung um seine Längsachse ausführenden Raumfahrzeugs, wobei das Fahrzeug ausgestattet ist mit Verlagerungseinrichtungen und die Steuerung Schritt für Schritt ausgeführt wird.

Um die Längsachse des Fahrzeugs aus einer Anfangsorientierung in eine andere, zu erreichende, vorbestimmte Orientierung zu überführen, wobei diese Orientierungen bei jedem Steuerungsschritt, ohne den Spin anzuhalten, bei Vorhandensein von Drehmomenten, von dynamischer Unwucht und von Störmomenten, festgelegt werden in bezug auf ein Trägheits-Referenzbezugssystem, wird dem Fahrzeug eine Winkelgeschwindigkeit verliehen, geregelt aufgrund des Unterschieds zwischen der zu erreichenden Orientierung der Längsachse und der Orientierung des Fahrzeugs am Ende des vorhergehenden Steuerungsschritts und abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim vorhergehenden Steuerungsschritt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens.

Die Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden besser verständlich durch die Lektüre der nachfolgenden, erläuternden und keinesfalls einschränkenden Beschreibung, bezogen auf die beigefügten Figuren:

- die Figuren 1a bis 1f, schon beschrieben und die vorhergehende Technik betreffend, zeigen schematisch die Aussetzungsschritte einer zweiten Nutzlast, der Aussetzung einer ersten Nutzlast fölgend,

- die Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Anwendung des erfindungskonformen Verfahrens,

- die Figur 3 zeigt schematisch den Übergang von einem festen Bezugssystem zu einem beweglichen Bezugssystem durch drei aufeinanderfolgende Drehungen, festgelegt durch die Eulerschen Winkel.

Bezug nehmend auf die Figur 2 wird nun eine Vorrichtung beschrieben, enthalten in der Oberstufe 10 der Trägerrakete, die die Anwendung des erfindungskonformen Verfahrens ermöglicht.

Die Vorrichtung umfaßt wenigstens einen Speicher 30 und ein Trägheitsnavigationsleitwerk 32, beide verbunden mit einem Rechner 34.

Vor dem Start speichert man im Speicher die aufeinanderfolgenden Aussetzungslagen der Nutzlasten ein und alle anderen Lagen, die das Fahrzeug einnehmen muß. Diese Lagen werden festgelegt in bezug auf ein festes Referenzbezugssystem. Abgesehen von der Präzessionsgeschwindigkeit, die festgelegt und bekannt ist, werden die Nick- und die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Aussetzungslage vorzugsweise gleich Null gewählt, für eine bessere Stabilität beim Aussetzen der Nutzlasten.

Man speichert auch alle Antriebsmomente ein, die geliefert werden können durch die Verlagerungseinrichtungen der Oberstufe 10, z.B. die Seitendüsen 1 bis 6.

Die Düsen 1 bis 6 sind generell identisch und gekennzeichnet durch ein einziges MIB, das auch eingespeichert ist im Speicher 30.

Weitere Informationen wie z.B. die Trägheitsparameter der durch die Oberstufe und die Nutzlasten gebildeten Einheit sind ebenfalls enthalten im Speicher 30.

Während des Flugs, nach dem Erreichen ihres Aussetzungsorbits, wird die Oberstufe 10 durch Betätigung der entsprechenden seitlichen Düsengruppen in eine Präzessionsbewegung um ihre Längsachse versetzt, z.B. mit einer Geschwindigkeit gleich 5 U/min.

Erfindungskonform beginnt die Lagekorrektur bei der Aussetzung einer Nutzlast mit der Präzessionserzeugung. Die Steuerung erfolgt üblicherweise Schritt für Schritt.

Erfindungsgemäß, um die Längsachse der Oberstufe 10 aus ihrer Präzessionserzeugungslage überzuführen in die Aussetzungslage einer Nutzlast, wird der Oberstufe 10 bei jedem Steuerungsschritt eine Kipp-Winkelgeschwindigkeit mitgeteilt, geregelt aufgrund des Unterschieds zwischen der zu erreichenden Lage und der Lage des Fahrzeugs am Ende der Dauer des vorhergehenden Steuerungsschritts, wobei diese Geschwindigkeit abhängt von der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim vorhergehenden Steuerungsschritt.

Bei jedem Steuerungsschritt mißt das Trägheitsnavigationsleitwerk 32 die Winkelgeschwindigkeit in einem mit der Trägerrakete verbundenen Bezugssystem und die Lage der Oberstufe 10 in bezug auf ein festes Referenzbezugssystem (Absolut- oder Trägheitsbezugssystem).

Die Figur 3 stellt schematisch das Referenzbezugssystem XO, YO, ZO dar und ein Bezugssystem Xl, Yl, Zl, angebracht am Fahrzeug und die Eulerschen Winkel angebend, die den Übergang von dem einen zum anderen ermöglichen durch drei aufeinanderfolgende Drehungen.

Die erste Drehung um einen Winkel Θ, genannt Nutationswinkel, um die Achse ZO, läßt die Achsen XO und YO übergehen zu Achsen X1 bzw. X1.

Die zweite Drehung um einen Winkel Ψ, genannt Präzessionswinkel, um die Achse Y1, läßt die Achsen X1 und ZO übergehen zu Achsen Xl bzw. Z2.

Die dritte Drehung um einen Winkel φ, genannt Eigenrotationswinkel, um die Achse Xl, läßt die Zwischenachsen Y1 und Z2 übergehen zu Achsen Xl bzw. Zl.

Angenommen Xl ist die Längsachse der Oberstufe 10, um die die Präzessionsbewegung erfolgt, dann definieren die Achsen Yl, Zl eine sogenannte Nick-Gier-Ebene.

Wieder mit Bezug auf die Figur 2, ausgehend von der Messung der Winkelgeschwindigkeit und der Lage, bestimmt der Rechner 34 eine Quergeschwindigkeit (d.h. mit Komponenten nur in der Nick-Gier-Ebene der Oberstufe 10), die erforderlich ist um die Lage zu erreichen, die die Oberstufe 10 einnehmen muß während der Dauer des Steuerungsschritts. Diese erforderliche Geschwindigkeit ist theoretisch und kann meistens nur annähernd erreicht werden durch die Düsengruppen, die nur diskrete Geschwindigkeitswerte erzeugen.

Die nötige Quergeschwindigkeit wird erreicht durch Integration der Korrekturgeschwindigkeit (vitesse de dépointage), abgeleitet vom Korrketurwinkel (angle de dépointage), der gleich der konjugierten komplexen Zusammensetzung der Winkel Θ und Ψ ist. Diese Integration wird durchgeführt, indem man die Winkel Θ und Ψ klein annimmt, d.h. zum Beispiel kleiner als 10º.

Die Rechnung wird ein für allemal durchgeführt, indem man eine theoretische Überführungsdauer zwischen der gemessenen Lage und der vom Fahrzeug zu erreichenden Lage festlegt. Für den Fall, daß jede erforderliche theoretische Geschwindigkeit, berechnet bei jedem Steuerungsschritt, durch die Düsengruppen erzeugt werden kann, erreicht das Fahrzeug seine Endlage innerhalb dieser Dauer; wenn nicht, dauert die Überführung länger.

Diese theoretische Dauer wird bestimmt durch die Kennwerte der Düsen (Leistung, Verbrauch).

Je nach Fall sind die Zeitinkremente nicht alle gleich. Wenn die zur Erzeugung des erwünschten Schubs betätigte Düse (oder die Düsengruppe) vorher im Ruhezustand ist, wird das erste getestete Zeitinkrement abgeleitet vom MIB. Wenn hingegen die Düse (oder die Düsengruppe) schon in Betrieb ist, werden die Zeitinkremente untereinander gleich und kleinstmöglich gewählt.

Diese Anzahl Zeitinkremente ist begrenzt durch die Dauer eines Steuerungsschritts, denn die Berechnung ist dazu bestimmt, festzulegen, welche Düse (oder Düsengruppe) betätigt werden muß, um eine Geschwindigkeit zu erhalten, die der erforderlichen Geschwindigkeit möglichst nahe kommt.

Für jedes Moment (Schub-Betätigungszeit) vergleicht der Rechner 34 die aus diesem Moment resultierende Quergeschwindigkeit mit der nötigen Quergeschwindigkeit.

Das Antriebsmoment und die Betätigungszeit, die ermöglichen, der nötigen Quergeschwindigkeit so nahe wie möglich zu kommen, merkt sich der Rechner 34.

Anschließend steuert der Rechner 34 die Öffnung der Düse (oder der Düsengruppe) während der festgelegten Betätigungszeit, um das gewählte Antriebsmoment zu liefern.

Diese Folge von Operationen wird Steuerungsschritt für Steuerungsschritt durchgeführt, bis die Aussetzungslage erreicht ist.

Man wiederholt das Verfahren für jede auszusetzende Nutzlast.

Man hat gesehen, daß die erforderliche Quergeschwindigkeit berechnet wurde unter der Annahme, daß die von der Lage des Fahrzeugs bis zum Erreichen der Aussetzungslage zu durchlaufenden Winkel klein sind. Wenn der Unterschied zwischen der zu erreichenden Lage und der Lage des Fahrzeugs größer ist als eine vorher festgelegte Schwelle, wird die Winkelgeschwindigkeit (und insbesondere die Quergeschwindigkeit) geregelt aufgrund eines bestimmten, von dieser Schwelle abhängigen, maximalen Unterschieds. Diese Scheitelwertbegrenzung ermöglicht, ständig die Berechnungshypothesen (kleine Winkel) zu berücksichtigen und zu verhindern, daß der Rechner von den Düsen zu große Leistungen fordert, was eine Überschreitung ihrer Kapazitäten zur Folge hätte oder einen zu großen Energieverbrauch.

Diese Scheitelwertbegrenzung ermöglicht somit, mit dem Steuerungsverfahren Schwenkungen der Achse Xl mit großem Winkel auszuführen. Wenn nämlich eine Drehung mit großein Ausschlag erforderlich ist um die anvisierte Lage zu erreichen, berechnet man bei jedem Steuerungsschritt eine zu erreichende Zwischenlage, deren Unterschied zur laufenden Lage kleiner ist als die vorher festgelegte Schwelle. Diese Zwischenlagen streben mit der Zeit die anvisierte Endlage an.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch bei Vorhandensein von Störmomenten und dynamischer Unwucht bei der durch die Oberstufe einer Trägerrakete und ihrer Nutzlast gebildeten Einheit die Genauigkeit der Positionierung von Nutzlasten sicherzustellen. Die Unwucht sowie die Störmomente können auf bekannte Weise bewertet werden, z.B. durch ein Kalman- Filter, und vom Piloten berücksichtig werden bei der Berechnung der Kommandos.

Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren und die Vorrichtung zu seiner Anwendung ermöglichen nicht nur das Lenken eines eine Präzessionsbewegung ausführenden Fahrzeugs, sondern auch eines dreiachsenstabilisierte Fahrzeugs (ohne Präzessionsbewegung). Dazu genügt es, die Präzessionsgeschwindigkeit bei der Berechnung der nötigen Quergeschwindigkeit gegen Null streben zu lassen.

Folglich erfordert ein mit diesem Verfahren und der Vorrichtung zu seiner Anwendung ausgestattetes Fahrzeug für seine Positionierung nur einen einzigen Piloten, unabhängig davon, ob es eine Präzessionsbewegung ausführt oder nicht.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Steuerung eines Raumfahrzeugs, versehen mit einer Präzessionsbewegung um seine Längsachse, wobei das Fahrzeug mit Fortbewegungseinrichtungen (1, 2, 3, 4, 5) ausgestattet ist und die Steuerung schrittweise ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet daß, um die Längsachse des Fahrzeugs (10) aus einer Anfangsorientierung in eine zu erreichende andere, vorbestimmte Orientierung zu bringen, diese Orientierungen festgelegt werden bezüglich eines Trägheits-Referenzbezugssystems (X0, Y0, Z0), ohne den Spin anzuhalten, und bei Vorhandensein von Dreh- bzw. Kreiselmomenten, von dynamischer Unwucht und von Störmomenten, bei jedem Steuerschritt, dem Fahrzeug (10) eine Winkelgeschwindigkeit verliehen wird, geregelt auf Grund der Differenz zwischen der zu erreichenden Orientierung der Längsachse und der Orientierung des Fahrzeugs am Ende des vorhergehenden Steuerschritts, und abhängig von der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim vorhergehenden Steuerschritt.

2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

A- vorher Winkelpositionen zu speichern, festgelegt bezüglich eines Trägheits-Referenzbezugssysterns (X0, Y0 Z0), die das Fahrzeug (10) einnehmen soll, sowie Antriebsmomente, die die Fortbewegungseinrichtungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) liefern können, und wenigstens ein Minimalimpulsbit bzw. MIB (bit d'impulsion minimum), diesen Fortbewegungseinrichtungen entsprechend,

B- für jede zu erreichende Winkelposition und für jeden Steuerschritt,

a) die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs (10) zu messen und seine Winkelposition, bezogen auf das Referenzbezugssystem (X0, Y0, Z0),

b) aufgrund der gemessenen Winkelgeschwindigkeit und Winkelposition eine am Ende des Schritts erforderliche Quergeschwindigkeit festzulegen, um zu einem vorbestimmten, festen Zeitpunkt die Position zu erreichen, die das Fahrzeug (10) einnehmen soll,

c) aus den gespeicherten Antriebsmomenten ein Antriebsmoment auszuwählen und eine Wirkungszeit festzulegen, wobei dieses ausgewählte Antriebsmoment und die festgelegte Wirkungszeit ermöglichen, sich der erforderlichen Quergeschwindigkeit so weit wie möglich anzunähern,

d) während der festgelegten Wirkungszeit die Fortbewegungseinrichtungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) zu betätigen, die das gewählte Antriebsmoment liefern,

C- wieder bei B-a) zu beginnen, solange die Winkelposition nicht erreicht ist, die das Fahrzeug (10) einnehmen soll.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man, was die Wahl des Antriebmoments und die Festlegung der Wirkungszeit betrifft,

für jedes gespeicherte Antriebsmoment, Schübe simuliert während einer Wirkungszeit, die entsprechend einer zunehmenden Anzahl von Zeitinkrementen variiert, wobei diese Anzahl begrenzt ist durch die Dauer eines Steuerschritts,

für jeden Schub und jede Wirkungszeit die aus diesem Schub und aus dieser Wirkungszeit resultierende Quergeschwindigkeit vergleicht mit der erforderlichen Quergeschwindigkeit,

das Antriebsmoment und die Wirkungszeit wählt, die ermöglichen, sich der erfordlichen Quergeschwindigkeit so weit wie möglich anzunähern.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, wobei die Fortbewegungseinrichtungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) im Ruhezustand sind, daß das erste Zeitinkrement gleich einer Dauer ist, die bestimmt wird durch ein den Fortbewegungseinrichtungen entsprechendes gespeichertes Minimalimpulsbit bzw. MIB, das ermöglicht, das gewählte Antriebsmoment zu liefern.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelposition, die das Fahrzeug (10) einnehmen soll, zumindest in einem Zeitraum erreicht wird, der einem festgelegten Zeitraum entspricht.

6. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Differenz zwischen der zu erreichenden Winkelposition und der Winkelposition des Fahrzeugs (10) größer ist als ein Schwellenwert, die Winkelgeschwindigkeit auf Grund einer festgelegten Maximaldifferenz geregelt wird.

7. Vorrichtung für die Anwendung des Steuerungsverfahrens eines Raumfahrzeugs, versehen mit einer Präzessionsbewegung, dem Anspruch 1 entsprechend, umfassend:

- Speichereinrichtungen (30), geeignet wenigstens Winkelpositionen zu speichern, festgelegt bezüglich eines festen Referenzbezugssystems (X0, Y0, Z0), die das Fahrzeug (10) einnehmen soll, sowie Antriebsmomente, die die an dem Fahrzeug befestigten Fortbewegungeinrichtungen (1, 2, 3, 4, 5, 6) liefern können, und Minimalimpulsbits bzw. MIB, diesen Fortbewegungeinrichtungen entsprechend,

- ein Trägheitsnavigations-Leitwerk (32), geeignet bei jedem Steuerschritt eine Winkelgeschwindigkeit und eine Winkelposition bezüglich eines Referenzbezugssystems zu messen,

- Steuereinrichtungen (34), um während der festgelegten Wirkungszeit Fortbewegungseinrichtungen zu betätigen, die fähig sind, das gewählte Antriebsmoment zu liefern,

dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

- Einrichtungen (34), um auf Grund der gemessenen Winkelgeschwindigkeit und Winkelposition für jeden Steuerschritt eine Quergeschwindigkeit festzulegen, die erforderlich ist während der Schrittdauer, um eine Winkelposition zu erreichen, die das Fahrzeug einnehmen soll,

- Einrichtungen (34), um für jeden Steuerschritt ein Antriebsmoment auszuwählen aus den gespeicherten Antriebsmomenten,

- Einrichtungen (34), um für jeden Steuerschritt eine Wirkungszeit dieses gewählten Antriebsmoments festzulegen, um der erforderlichen Quergeschwindigkeit so nahe wie möglich zu kommen.







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