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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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J. A.
Étudier
J. A.
Diese Lernkarten bieten einen universitären Einblick in die Grundlagen von Bahn- und Lageregelung, mit Fokus auf die Bewegung von Raumfahrzeugen (RFZ) und Himmelskörpern. Sie definieren zentrale Begriffe wie Lage, Bahn und Weltraum, sowie die Aufgaben von Lageregelung und Bahnregelung, die translatorische und rotatorische Bewegungen steuern. Die Karteikarten behandeln verschiedene Typen von Raumfahrzeugen, wie Orbiter, Landefahrzeuge und interplanetare Transferfahrzeuge, und deren Einsatzbedingungen im Vakuum. Sie richten sich an Studierende und Fachleute, die sich mit der Steuerung und Navigation von Raumfahrzeugen beschäftigen.
Cartes-fiches
20
Utilisateurs
2
Langue
Allemand
Catégorie
Technique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
15.07.2020 / 06.02.2021
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Cartes-fiches

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

Étudier