Bahn- und Lageregelung - Grundlagen
Teil Grundlagen aus dem Fach Bahn- und Lageregelungssysteme.TU Dresden, Dyblenko
Teil Grundlagen aus dem Fach Bahn- und Lageregelungssysteme.TU Dresden, Dyblenko
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Flashcards
Raumfahrzeug (Definition)
ist ein Gerät, das hauptsächlich zur Fortbewegung im Weltraum und in wenigen Fällen auch in der Nähe von Himmelskörpern geschaffen ist.
Weltraum (Definition)
ist der Raum fern von Himmelskörpern und deren eventuellen Atmosphären. (Erde: ab 80-100km Höhe)
Bahn (Definition)
ist eine Trajektorie der translatorischen Bewegung.
Genau:
charakterisiert die translatorische Bewegung
Trajektorie des Schwerpunktes des RFZ in Ref KS
Komplette Bahn beinhaltet Position und Geschwindigkeit
6-dimensionale Vektorfunktion (Einkörperproblem)
Lage (Definition)
bezieht sich auf räumliche Orientierung (rotatorisch).
Genau:
Zustand rotatorischer Bewegung
Orientierung des fahrzeugfesten KSs in Ref. KS
Kompletter rotatorischer Zustand --> inkl Winkel und Drehrate
Einsatzbedingungen von RFZen
Typen von RFZen:
Erdsatelliten
Raumtransporter
Raumsonden
Raumstationen
Raumtransporter
Trägerraketen
Rendezvous-Fahrzeuge
Interplanetare Transfer-Fahrzeuge
Landefahrzeuge (i.B. für Rückkehr)
Raumsonden
Vorbeiflugsonden
Atmosphärische Eintrittssonden
Orbiter
Landefahrzeuge
interplanetares Transfer-Fahrzeug
RFZ zum Transport anderer RFZ zum Zielhimmelkörper durch das Sonnensystem
Raumsonde
unbenanntes RFZ, das zu Erkundungszwecken ins All geschickt wird und dafür die Erdumlaufbahn verlässt.
Erdsatelliten (z.b. Hubble) also nicht!
Orbiter
Raumsonde auf einer Umlaufbahn um einen Himmelskörper.
Typische Aufgaben:
- Absetzen Lander
- Fernerkundung
- Data Relay Station
Landefahrzeug
RFZ das auf einem HK landet.
Bsp. Erdsatelliten:
Hubble Space Telescope
WorldView-3 (Erdbeobachtung)
Globalstar (mobile Kommunikation)
Bsp Landefahrzeuge
Apollo 11 Lunar Module "Eagle"
Lander Viking (Mars)
Lander Sky Crane & Lander MSL (Mars Science Laboratory)
Chang'e 4 (Mond)
Lageregelung
Regelung der rotatorischen Bewegung eines RFZ durch bordseitige Steuermomente und/oder äußere Momente der Umwelt.
Bahnregelung
Regelung der translatorischen Bewegung eines RFZs durch bordseitige Steuerkräfte unter Beachtung der Gravitationskraft.
Regelkreis
s. Formelblatt
Primäre Aufgaben von Lageregelung und Bahnregelung:
Lageregelung:
Ausrichtung
Lagestabilisierung
Bahnregelung:
Erreichen einer Zielbahn und Bahnkorrekturen
Kompensation von Bahnstörungen
Geschlossener Wirkungskreislauf:
Führungsgröße -> Regler -> Reglerausgangsgröße -> Steller -> Stellgröße -> Strecke -> Regelgröße
Messglied nach Strecke mit - auf Regler
Einkörperproblem
Zentralkörper im Ursprung (Massemittelpunkt (Punktmasse) im Ursprung)
inertiale und relative Lage des Flugkörpers identisch
r.. + GM/r³*r = 0
