Первый ирландский спутник EIRSAT-1 успешно протестировал передовую систему бортового управления, которая позволяет ему точно ориентироваться в космосе. Прорыв был достигнут благодаря полезной нагрузке под названием Wave-Based Control (WBC) — программной платформе, разработанной командой из Школы машиностроения и материаловедения при Университетском колледже Дублина (UCD) для тестирования новых методов маневрирования спутников на орбите.
Доктор Дэвид Мак-Ивэн, инженер-проектировщик системы управления EIRSAT-1 и эксперт по системам управления UCD, сказал: «Это достижение знаменует собой важную веху для группы в области внедрения передовых систем управления в космосе. Команда продемонстрировала, что новая стратегия управления может надёжно работать на орбите и проложить путь для разработки систем управления ориентацией спутников для миссий со строгими ограничениями, такими как оптическая связь».
В течение двухлетней миссии команда собирала данные о движениях спутника с помощью бортовых датчиков. CubeSat использует электромагниты для корректировки своей ориентации, взаимодействуя с магнитным полем Земли, что, хотя и надёжно и энергоэффективно, само по себе недостаточно для обеспечения точного наведения спутника.
Чтобы преодолеть эту проблему, команда разработала новый алгоритм управления в сотрудничестве с Университетом Карнеги-Меллона. Программное обеспечение заставляет спутник вращаться вокруг одной из его основных осей, обеспечивая стабилизацию подобно волчку. После стабилизации спутник может постепенно переориентироваться в нужном направлении.
Данные, собранные во время тестирования на трёх орбитах, показали, что спутник успешно разогнался и достиг точности наведения в пределах нескольких градусов. Некоторые короткие периоды без управления возникали, когда спутник находился в тени Земли или когда показания датчиков ограничивались расположением Солнца и магнитного поля Земли. В эти моменты спутник приостанавливал манёвры, как и ожидалось.
Главный инженер EIRSAT-1 доктор Джозеф Томпсон сказал: «Мы были рады увидеть, что спутник отреагировал именно так, как планировалось. Это настоящая проверка многих лет напряжённой работы и тщательного тестирования команды, и мы очень гордимся результатом».
Успешный тест также знаменует значительный шаг вперёд в исследованиях автономности спутников и бортового интеллекта. Фионн Гибсон Кили, аспирант UCD, который помогал разрабатывать и внедрять алгоритм, сказал: «Это невероятно приятно видеть, как он так хорошо работает на орбите. Это доказательство того, что наш подход работает в суровых, непредсказуемых условиях космоса».
Сокурсник Кили по аспирантуре UCD Бас Стейнен использует данные миссии для разработки передовых бортовых методов оценки инерционных свойств спутника. Он сказал: «Эти данные дают мне уникальную возможность протестировать и усовершенствовать свои алгоритмы. Это важный шаг к созданию более автономных и интеллектуальных CubeSats для будущих миссий».
Этот последний успех напрямую поддерживает цели Национальной инициативы по космическим подсистемам и полезной нагрузке (NSSPI) — программы, возглавляемой UCD и запущенной в марте 2024 года. NSSPI разрабатывает спутниковые системы управления нового поколения, используя проектирование на основе моделей и тестирование аппаратного обеспечения в контуре для ускорения инноваций в ирландских космических технологиях.
Доктор Мак-Ивэн также является директором NSSPI. Он сказал: «Высокоточное наведение спутника имеет решающее значение для работы сложных систем, таких как оптическая связь, где даже небольшие смещения могут означать разницу между надёжной связью и её отсутствием».
«Благодаря NSSPI мы объединяем опыт работы с оптическими системами с достижениями UCD в области управления спутниками, чтобы помочь обеспечить следующее поколение космических миссий необходимой точностью и надёжностью».
Предоставлено Университетским колледжем Дублина