Detumbling
Il detumbling è il processo di riduzione o eliminazione della velocità angolare indesiderata (tumbling) di un satellite a seguito della separazione dal lanciatore o di una perturbazione esterna. Il detumbling è il primo compito eseguito dal sistema di controllo d'assetto ed è quindi fondamentale per garantire operazioni sicure del satellite, permettendo comunicazioni affidabili, generazione di energia solare, navigazione e il corretto svolgimento della missione nominale Per minimizzare i rischi durante questo processo, requisiti stringenti sull’affidabilità degli attuatori e dei sensori coinvolti e sulla semplicità dell’algoritmo di controllo adottato guidano solitamente la progettazione della strategia di detumbling. Le tecniche di detumbling possono essere applicate anche alla gestione e rimozione dei detriti spaziali.
Il detumbling è il processo di riduzione o eliminazione della velocità angolare indesiderata (tumbling) di un satellite a seguito della separazione dal lanciatore o di una perturbazione esterna. Il detumbling è il primo compito eseguito dal sistema di controllo d'assetto ed è quindi fondamentale per garantire operazioni sicure del satellite, permettendo comunicazioni affidabili, generazione di energia solare, navigazione e il corretto svolgimento della missione nominale[1][2]
Per minimizzare i rischi durante questo processo, requisiti stringenti sull’affidabilità degli attuatori e dei sensori coinvolti e sulla semplicità dell’algoritmo di controllo adottato guidano solitamente la progettazione della strategia di detumbling[2][3].
Le tecniche di detumbling possono essere applicate anche alla gestione e rimozione dei detriti spaziali[4].
B-dot
[modifica | modifica wikitesto]Attualmente, la strategia più diffusa per il detumbling usa un algoritmo di controllo chiamato B-dot[2]. L’architettura di controllo risultante, composta da magnetometri e bobine, si è dimostrata affidabile, semplice e facile da implementare, diventando il punto di riferimento principale per valutare nuove strategie di detumbling[5].
La legge di controllo B-dot si basa sulla variazione temporale delle misure del campo geomagnetico[5]:
dove è il momento magnetico comandato, è il guadagno del controllore e è la derivata temporale del campo magnetico misurato.
La derivata del campo magnetico è usata come stima approssimativa della velocità angolare del satellite. Per questo motivo, il controllore B-dot soffre di degradazione delle prestazioni quando la velocità angolare è bassa, situazione tipica quando il satellite è quasi completamente stabilizzato o se la velocità angolare iniziale è piccola[5].
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ (EN) Farhad Aghili, Time-Optimal Detumbling Control of Spacecraft, in Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 32, n. 5, 2009-09, pp. 1671–1675, DOI:10.2514/1.43189. URL consultato l'11 luglio 2025.
- ^ a b c (EN) Davide Invernizzi e Marco Lovera, A projection-based controller for fast spacecraft detumbling using magnetic actuation, in Automatica, vol. 113, 2020-03, pp. 108779, DOI:10.1016/j.automatica.2019.108779. URL consultato l'11 luglio 2025.
- ^ Marco Lovera, Magnetic satellite detumbling: The b-dot algorithm revisited, IEEE, 2015-07, pp. 1867–1872, DOI:10.1109/ACC.2015.7171005. URL consultato l'11 luglio 2025.
- ^ Albert Caubet e James D. Biggs, Design of an Attitude Stabilization Electromagnetic module for detumbling uncooperative targets, IEEE, 2014-03, pp. 1–13, DOI:10.1109/AERO.2014.6836325. URL consultato l'11 luglio 2025.
- ^ a b c (EN) Mohammed A.A. Desouky e Ossama Abdelkhalik, A new variant of the B-dot control for spacecraft magnetic detumbling, in Acta Astronautica, vol. 171, 2020-06, pp. 14–22, DOI:10.1016/j.actaastro.2020.02.030. URL consultato l'11 luglio 2025.
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) Practical implementation of B-dot control, su eoPortal. URL consultato l'11 luglio 2025.
- (EN) ESA Space Environment Report 2025, su ESA. URL consultato l'11 luglio 2025.
- (EN) Journal of Guidance, Control, and Dynamics, su arc.aiaa.org. URL consultato l'11 luglio 2025.
