DOCUMENTATION TECHNIQUE
SOURCES DE RENSEIGNEMENTS
Adresses nécessairement non exhaustives!
I QUELQUES SUPPORTS THEORIQUES :
Brevet déposé par M DAMILANO, concernant le détumbling
Brevet disposé par M LAURENS, concernant le détumbling et l'acquisition grossière
II DOCUMENTATION TECHNIQUE :
Nullement exhaustive, la liste retransmet ce que j'ai reçu ou trouvé, au fur et à mesure de l'avancée du projet.
Roue de réaction :
1 - Reaction Wheel RW 1 for Pico and Nano Satellites
III SOURCES DE RENSEIGNEMENTS :
SITES DE VENTE D'EQUIPEMENTS POUR NANOSATELLITES :
1 - CubeSatShop.com
CubeSat Sun Sensor |
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Price: € 2,500.00 |
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OverviewThe CubeSat sun sensor determines the spacecraft body angles with respect to the sun. The sensor is extremely small and light to minimise the demands on nano-spacecraft. the sensor achieves much higher measurement accuracy than traditional photodiode cosine sensors. The sensor consists of a CMOS PSD detector sitting behind a small pin-hole with a field of view of +/- 57 degrees. The device produces four analogue voltages that are dependant on the incident angle of sunlight in the horizontal and vertical directions. Each sensor is supplied with a calibration algorithm that calculates the sun vector from these four voltages to an accuracy of +/-0.5 degrees. Features
Performance
Product Properties
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IV MAGNETOCOUPLEURS SIMPLES ( sans noyau ferromagnétique )
Simplicité d'utilisation, précision et faible encombrement leur offrent un champ d'application dans les micro et nanosatellites.
1°) Principe du magnétocoupleur :
Typiquement un solénoïde parcouru par un courant est schématisé ci-dessous :
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Un solénoïde d'axe U, de N spires identiques, chaque spire plane ou quasi plane, de surface S ( pas nécessairement circulaire ) est parcourue par un courant d'intensité I.
L'ensemble se comporte comme un aimant de moment magnétique M, qui placé dans un champ d'induction B est soumis à un couple C qui tend à aligner le solénoïde sur la direction du champ.
L'unité de mesure du moment magnétique s'impose A-m²
NB : Prenons une orbite de travail de 800 km, le lecteur pourra vérifier que l'on peut disposer d'un champ B de module 2 10-5 teslas. Comme les couples perturbateurs les plus importants sont de l'ordre de 10-7 Nm, le couple de contrôle doit lui être 10 fois supérieur. On peut en déduire que le moment magnétique M doit être supérieur à 0.05 Am².
2°) Réflexions sur l'optimisation du magnétocoupleur :
Le but poursuivi est d'obtenir un moment maximal avec une masse minimale de matériau conducteur, en évitant un chauffage excessif et en utilisant un minimum de l'énergie disponible à bord.
L est la longueur du conducteur. Nous supposons que la section est circulaire de rayon R. Donc S = p R². V = S L le volume du barreau . s la section du fil. v = s L le volume du fil. w masse volumique du matériau du fil ( par exemple -> cuivre 9000 kg/m3 ). m = w v la masse de fil.
j la densité maximale de courant dans le fil, compte tenu des études thermiques dans un environnement non convectif. j = I/s, typiquement de l'ordre de 1 A/mm²
r la résistivité du matériau conducteur, pour le cuivre r = 17 10-9 W.m
Le moment magnétique est donc proportionnel à l'encombrement V de la partie efficace du magnétocoupleur, mais aussi au volume du matériau constituant le fil.
U la tension de fonctionnement. Re la résistance du fil. Rs résistance supplémentaire éventuelle en série avec Re. P la puissance dépensée
Quelques relations :
M = j R v /2 = j R m / 2w donc pour du cuivre il vient
m R = 0.018 M ( 1 )
Pour un moment magnétique fixé, la masse de cuivre a utiliser est inversement proportionnelle au rayon de la bobine. Ce qui laisse supposer un compromis entre masse et encombrement.
Considérons la résistance :
soit L < U / r j ou encore L < 29 U si U = 5 Volts L < 145 m
Avec la puissance on a
P =RcI² > Rs I² = Rs j² s² = r j² v = r j² m/ w => m < 9/17 P => m < 0.53 P soit pour P=0.2 watts, m < 0.106 kg < 106 g
ce qui signifie que pour obtenir M = 0.2 Am², il faut une bobine de rayon 30 cm environ.
Ceci explique qu'il faille utiliser des bobines avec noyau magnétique. Comme ci dessous, avec une masse faible et des dimensions acceptables.
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M = 0.2 Am²
longueur =
70 mm
diamètre max = 9 mm U = 5 volts P = 200 mW masse 30 g |
ISIS Magnetorquer Board |
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Price: € 7,500.00 |
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OverviewThe ISIS MagneTorQuer (iMTQ) is a PCB based 3-axis magnetorquer system. It is designed to provide maximum flexibility in placing actuators in a CubeSat structure. Providing actuation of 0.2Am2, the system can be placed in a stack or in between stacks in ISIS and Pumpkin structures. The system can be controlled over analog interface, and provides telemetry over I2C. Features
Available options
Performance
Product properties
IV ADRESSES POUR UN CALCUL PONCTUEL DE COMPOSANTES DU CHAMP MAGNETIQUE : 1 - http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/point/index.html - Sur le site de Matlab, l'ensemble des routines pour calculer le champ: - D'autres modèles concurrents http://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/candidatemodels.html |
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