Розробка робастних методів прецизійного управління орієнтацією малих космічних апаратів та їхньої реалізації на проблемно орієнтованих процесорах

1Кунцевич, ВМ, 2Палагін, ОВ, 1Губарев, ВФ, 1Бабій, НА, 1Волосов, ВВ, 2Лісовий, ОМ, 1Мельничук, СВ, 2Опанасенко, ВМ, 1Шевченко, ВМ
1Інститут космічних досліджень Національної академії наук України і Державного космічного агентства України, Київ
2Інститут кібернетики ім. В. М. Глушкова Національної академії наук України, Київ
Косм. наука технол. 2015, 21 ;(1):03–09
https://doi.org/10.15407/knit2015.01.003
Мова публікації: російська
Анотація: 

Робота присвячена адаптації робастних методів еліпсоїдального оцінювання стану динамічних систем до вирішення завдань управління орієнтацією малих космічних апаратів. Створено програмно-апаратну реалізацію зазначених методів на проблемно орієнтованих процесорах в елементному базисі на програмованих логічних інтегральних схемах ПЛІС. Її ефективність проілюстровано на прикладі моделювання системи керування орієнтацією малого космічного апарата, де як вимірювальний пристрій використовується тривісний магнітометр.

Ключові слова: малий космічний апарат, метод еліпсоїдів, проблемно орієнтований процесор., управління орієнтацією
References: 
1. Абалакин В. К., Аксенов Е. П., Гребеников Е. А. и др. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. — М.: Наука, 1976. — 864 с.
2. Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Применение кватер нионов в задачах ориентации твердого тела. — М.: Наука, 1976. — 320 с.
3. Виттенбург Й. Динамика систем твердых тел. — М.: Мир, 1990. — 292 с.
4. Волосов В. В., Тютюнник Л. И. Синтез законов управ- ления ориентацией космического аппарата с исполь зованием кватернионов // Космічна наука та технологія. — 1999. — 5, № 4. — С. 61—69.
5. Волосов В. В., Тютюнник Л. И. Робастные алгоритмы эллипсоидального оценивания состояния непрерыв ных и дискретных нестационарных динамических систем с неконтролируемыми возмущениями и помехами в каналах измерения // Кибернет. и вычисл. техн. — 2002. — Bып. 135. — С. 3—8.
6. Волосов В. В., Хлебников М. В., Шевченко В. Н. Алгоритм прецизионного управления ориентацией космического аппарата при действии неконтролируемо- го возмущения // Проблемы управления и информатики. — 2011. — № 2. — C. 114—121.
7. Коваленко А. П. Магнитные системы управления космическими летательными аппаратами. — М.: Машиностроение, 1975. — 248 с.
8. Макриденко Л. А., Волков С. Н., Ходненко В. П., Золотой С. А. Концептуальные вопросы создания и применения малых космических аппаратов // Вопр. элект ромеханики. — 2010. — 114. — С. 15—26.
9. Опанасенко В. Н., Лисовый А. Н. Бортовые проблемно-ориентированные процессоры для аппаратной реализации алгоритмов управления космическими аппаратами // Проблеми інформатизації та управління: Зб. наук. праць НАУ. — 2014. — Вип. 3 (47). — С. 70—74.
10. Опанасенко В. Н., Лисовый А. Н., Шевченко В. М. Методы и алгоритмы робастного управления МКА и их реализация на базе ПЛИС // Комп’ютерні системи та мережні технології (CSNT-2014): Зб. тез VIІ Міжнар. науково-технічної конф., Київ, 17—19 квітня 2014 р. — Київ: НАУ, 2014. — С. 164.
11. Палагин А. В., Опанасенко В. Н., Крывый С. Л. Метод синтеза структур для преобразований циклического кода на базе FPGA // Электронное моделирование. — 2014. — 36, № 2. — С. 27—48.
12. Севастьянов Н. Н., Бранец В. Н., Панченко В. А. и др. Анализ современных возможностей создания малых космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли // Тр. Моск. физ-техн. ин-та. — 2009. — 1, № 3.
13. Соллогуб А. В., Скобелев П. О., Симонова Е. В. и др. Интеллектуальная система распределенного управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов в задачах дистанционного зондирования Земли // Информ. управ. системы. — 2013. — № 1(62). — С. 16—26.
14. Kondratenko Y. P., Gordienko E. Implementation of the neural networks for adaptive control system on FPGA // Prooceeding of 23rd DAAAM International Symposium on Intelligent Manufacturing and Automation. — 2012.— 23, N 1. — P. 389—392.
15. Opanasenko V. N., Kryvyi S. L. Прямая задача синтеза адаптивных логических сетей // Int. J. Inform. Technol. and Knowledge. — 2014. — 8, N 1. — P. 3—12.
16. Palagin A. V., Opanasenko V. N. Design and application of the PLD-based reconfigurable devices // Des. Digit. Syst. and Devices. — Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2011. — 79. — P. 59—91.
17. Palagin A., Opanasenko V., Krivoi S. The structure of FPGA-based cyclic-code converters // Opt. Memory and Neural Networks (Information Optics). — 2013. — 22, N 4. — P. 207—216.
18. Schmidt S. F. The Kalman filter: its recognition and development for aerospace applications // J. Guidance and Control. — 1981. — 4, N 1. — P. 4—7.