Resumen

Se investigan las órbitas solares desplazadas para las naves espaciales propulsadas por velas eléctricas. Dado que el empuje propulsor es inducido por la actitud de la vela, la dinámica orbital y de actitud de las naves espaciales basadas en velas eléctricas están acopladas y deben ser investigadas conjuntamente. Sin embargo, la dinámica acoplada y el control de las velas eléctricas no han sido discutidos en la mayoría de las literaturas publicadas. En este trabajo se obtiene el punto de equilibrio del sistema dinámico acoplado en órbita desplazada y se analiza su estabilidad mediante una linealización. Los resultados del análisis de estabilidad muestran que sólo algunas de las órbitas son marginalmente estables. Para las órbitas desplazadas inestables, se emplea un regulador lineal cuadrático para controlar el sistema acoplado actitud-órbita. Las simulaciones numéricas muestran que la estrategia propuesta puede controlar el sistema acoplado y que un pequeño par puede estabilizar tanto la actitud como la órbita. Para generar la fuerza de control y el par, se estudia el problema de distribución de la tensión en un marco óptimo. Los resultados numéricos muestran que la fuerza de control y el par de la vela eléctrica pueden realizarse ajustando la distribución de la tensión de los anclajes cargados.

• Materias:Minería de datos Aerodinámica Motores (Mecánica) Cinemática Vehículo espacial
• Subjects:Data mining Aerodynamics Engines Kinematics Space vehicles
• Palabras claves:vela eléctrica, fuerza de control, problema de distribución de tensión, órbita solar desplazada, resultados de estabilidad, regulador lineal cuadrático, sistema dinámico acoplado, órbita desplazada inestable, resultados numéricos, empuje propulsor
• Keywords:electric sail, control force, voltage distribution problem, displaced solar orbit, results of stability, linear quadratic regulator, coupled dynamical system, unstable displaced orbit, numerical results, propulsive thrust