LISTE DES SIMULATIONS EFFICACES

ET

FONCTIONS UTILES (HORS SIMULATION )

Remarque préliminaire: les programmes et simulations Matlab-Simulink, ont été réalisés sur une version logicielle des années 1990.

Répertoire/simulation Nb Objet Technologies nécessaires Lien/page
  Vérifié

*

LA SIMULATION COMPLÈTE    
synthesT

 ( Excellente solution )

1

*

DÉTUMBLING ET MISE EN ROUTE DE LA ROUE - ACQUISITION NADIR- PUIS ALTERNANCES DE RÉGULATIONS FINE ET SURVIE QUASI INERTIELLE 

Régulation de Philippe Laurens avec roue .

Fourniture de l'énergie reçue et de la puissance moyenne, en pointage nadir

Magnétomètres - Estimation de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

Simulation longue en exécution sur 31500 s

lien1

lien2

synthese

 ( Excellente solution )

 

1

*

DÉTUMBLING - ACQUISITION NADIR- PUIS ALTERNANCES DE RÉGULATIONS FINE ET SURVIE QUASI INERTIELLE

Régulation de Philippe Laurens + roue à vitesse constante.

Fourniture de l'énergie reçue et de la puissance moyenne, en pointage nadir

Magnétomètres - Estimation de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien1

lien2

 

 

Répertoire/simulation Nb Objet Technologies nécessaires Lien/page  
    SIMULATIONS COMPLÈTES      
tumble00+sca00fin

 ( Meilleure solution )

2

*

DÉTUMBLING - ACQUISITION ET  RÉGULATION FINE 

CONFIGURATION ZÉNITH

Régulation de Steyn avec roue à vitesse constante.

Fourniture de l'énergie reçue et de la puissance moyenne, en pointage nadir

Magnétomètres - Estimation de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien1

nanolaur/nanosim0

 ( Meilleure solution )

laursurv/nanosim0

1

*

DÉTUMBLING - ACQUISITION EN POINTAGE DE TRAVAIL NADIR OU ZENITH

Effet boussole de Philippe Laurens + roue à vitesse constante.

Possibilités d'essais de roues et de valeurs de Hy

Fourniture de l'énergie reçue et de la puissance moyenne, en pointage nadir

Magnétomètres - Estimation de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien1

lien2

 

 
Répertoire/simulation Nb Objet Technologies nécessaires Lien/page  
    SIMULATIONS PARTIELLES      
nanolaur/nanosim2 nanolaur/nanosim3 1

*

DÉTUMBLING et ACQUISITION

Effet boussole de M Philippe Laurens + roue à vitesse constante.

Tests d'erreurs de position sur orbite

Magnétomètres - Estimation d'attitude, de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

Simulation très longue à cause du pas choisi petit

lien1

lien2

 

           
nanolaur/regboux7

( Très complet )

1

*

DÉTUMBLING puis ACQUISITION

Effet boussole de M Philippe Laurens + contrôle de l'angle de rotation autour de l'axe du quaternion

Essai d'une gamme de gain

Magnétomètres - restitution d'attitude - Estimation de position et d'orbite- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien

 
           
nanosat8/regboux2

suivi de 

nanosat8/regboux6

( Stabilisation parfaite )

2

*

DÉTUMBLING puis ACQUISITION

 (en 2 simulations)

Effet boussole de M Philippe Laurens + contrôle de l'angle de rotation autour de l'axe du quaternion

Magnétomètres - restitution d'attitude - Estimation de position et d'orbite- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien

 
           
nanosat1/boussol puis acq0_GNP 2

*

DÉTUMBLING puis ACQUISITION

(En 2 simulations enchaînées avec transmission des données)

Effet boussole de M Philippe Laurens  + magnétocoupleurs et roue

Attention : La roue demandera une désaturation.

Magnétomètres - Estimation d'attitude, de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien

 
           
nanosat3/boussol0

nanosat3/regacqGP

nanosat3/regdesat

nanosat3/reg_pert

 

4

****

DETUMBLING SEUL EN " MODE BOUSSOLE "   suivi de l'ACQUISITION GROSSIÈRE suivie de la RÉGULATION FINE suivie du MODE LIBRE SANS RÉGULATION avec les seules perturbations Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs - avec une roue après le détumbling

lien

 

 
           
nanosat6/ regderb1 puis regacqG2 puis regdesat puis reg_pert

****

 DÉTUMBLING puis ACQUISITION

Loi en " Bpoint " ->  acquisition

-> régulation fine -> désaturation

Démonstrateur de l'enchaînement des simulations

Suite de simulations avec transmission des données finales

 

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs - Roue de réaction

 

lien

Résultats

 
           
regderiv/reg_derB 1

*

 DÉTUMBLING SEUL EN " Bpoint "

C'est une démonstration de la méthode  Bpoint

Possibilité de vérifier accessoirement le mouvement de Poinsot

 

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs

lien

 
nanosat5/regderbp 1

*

Utilisation du champ magnétique pulsé ( respectant les contraintes d'arrêt durant la mesure magnétique )

Vérifications des effets des arrêts de la régulation au moment de la mesure du champ

C'est une démonstration de la méthode  Bpoint

           
nanosat0/totale1

puis

reg2pert

findesat

 

3

***

 DÉTUMBLING en " Bpoint " puis  acquisition grossière et fine, avec 2 magnétocoupleurs et une roue.

Désaturation possible.

Simulations groupées avec transmission des données finales. possibilité de lancer le détumbling jusqu'à l'acquisition fine, puis le régime libre sous perturbations puis une régulation fine ou éventuellement une désaturation.

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs- Roue de réaction

 

lien1

lien2

 
           
nanosat4/boussol5 * DU DÉTUMBLING en "mode boussole " jusqu'à la régulation fine et la désaturation

Possibilité de lancer, au choix, plusieurs régulations séparément ou en parallèle. 

Magnétomètres - Estimation d'attitude, de position et d'orbite - modèle IGRF- Magnétocoupleurs - Roue de réaction

lien

 
 
           

SIMULATIONS DE DIVERS MODES DE SURVIE 

Répertoire/simulation Nb Objet Technologies nécessaires Lien/page
    SIMULATIONS DE TYPE LAURENS    
survfix1/survfix1

( Remarquable )

* MODE SURVIE INERTIELLE PD DE LAURENS AVEC ROUE 

CALCUL DE L' ÉNERGIE PRODUITE

(Repère de consigne dépendant du jour de l'année )

3 magnétocoupleurs + 1 roue à vitesse constante

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs - Roue de réaction

 

Simulation un peu longue en exécution sur 14000 s

lien

lien

         
survfix1/survfix2

( Remarquable )

* MODE SURVIE INERTIELLE PD DE LAURENS AVEC ROUE 

CALCUL DE L' ÉNERGIE PRODUITE

( Influence d'une erreur de position )

(Repère de consigne dépendant du jour de l'année )

3 magnétocoupleurs + 1 roue à vitesse constante

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs - Roue de réaction

 

Simulation un peu longue en exécution sur 14000 s

lien

lien

         
survfix1/survfix3

( Remarquable )

* ENCHAÎNEMENTS DE SÉQUENCES SURVIE - MODE NORMAL

(Repère de consigne dépendant du jour de l'année )

3 magnétocoupleurs + 1 roue à vitesse constante

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs - Roue de réaction

 

Simulation un peu longue en exécution sur 14000 s

lien

lien

         
laurspin/SurvSpin 1

*

MODE SURVIE DE LAURENS 

SANS ROUE - ÉNERGIE PRODUITE

(Spin autour de la direction du soleil )

3 magnétocoupleurs

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs

lien

         
laurspin/surv_L_R

( Excellente solution )

1

*

MODE SURVIE DE LAURENS AVEC ROUE A VITESSE CONSTANTE

ÉNERGIE PRODUITE

(Spin autour de la direction du soleil )

3 magnétocoupleurs et une roue

Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs- Roue de réaction

lien

         
laurspin/survsiml 1

*

MISE EN SPIN DE LAURENS AUTOUR DE LA NORMALE ORBITALE

ÉNERGIE PRODUITE

3 magnétocoupleurs et une roue

 

Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs- Roue de réaction

lien

         
casasurv/surv_sim

( Très intéressante )

1

*

MODE SURVIE PAR PRÉCESSION DE STEYN VERS LE SOLEIL, SANS ROUE

(Suivi de la direction du soleil )

3 magnétocoupleurs

Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs

Simulation assez longue sur 20000 secondes

lien

energies/energies

energies/EnerJour

2

**

CALCUL DE L'ÉNERGIE REÇUE ET DES ÉCLIPSES 

( Fonction de H heure de l'orbite héliosynchrone )

En sortie courbes de comparaison des énergies.

energies.m est déjà assez longue

Simulation très longue avec boucle sur une simulation elle même longue de  20000 secondes

Ne pas croire que l'ordi est planté!!!

SIMULATIONS ISOLÉES, UNE SEULE RÉGULATION 

Répertoire/simulation Nb Objet Technologies nécessaires Lien/page
         
nanosat0/regdesat

ou

regdesat/regdesat

1

*

RÉGULATION FINE OU DÉSATURATION

2 magnétocoupleurs et une roue

Démonstrateur de régulation fine des angles de Cardan, avec les équations du TMC, parfaitement au point.

Démonstration de désaturation d'une roue.

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs- Roue de réaction

lien

         
nanosat0/reg_pert 1

*

SIMULATION DU RÉGIME LIBRE AVEC LES PERTES  
         
nanosat3/boussol2 1

*

DÉTUMBLING SEUL EN " MODE BOUSSOLE " en parallèle avec UNE RÉDUCTION DE LA ROTATION AUTOUR DE B Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs- Roue de réaction

lien1

lien2

         
steyn_3/tumble_3   RÉGULATION MIXTE DE STEYN

en parallèle

 DÉTUMBLING ET MISE EN SPIN AUTOUR DE y

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs

RETOURNEMENTS SIMPLES 

Répertoire/simulation Nb Objet Technologies nécessaires Lien/page
         
nanolaur/Ret180_Y 1

*

RETOURNEMENT AUTOUR DE Y

3 magnétocoupleurs et une roue

Magnétomètres - Estimation d'attitude - Magnétocoupleurs- Roue de réaction
         
nanolaur/Ret180_Z 1

*

RETOURNEMENT AUTOUR DE Z

3 magnétocoupleurs et une roue

Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs
         
regspin0/regspin0 1

*

DÉTUMBLING ET MISE EN SPIN, SÉPARÉMENT OU EN PARALLÈLE

3 magnétocoupleurs

 

Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs
         
 

regspin1/regspin1

 

1

*

DÉTUMBLING ou CHANGEMENTS DE SPIN OU CHANGEMENT D'AXE DE SPIN

3 magnétocoupleurs

 

Magnétomètres - Estimation d'attitude - 3 Magnétocoupleurs

Retrouver la progression

LISTE DE FONCTIONS UTILES ( Sous Matlab ) 

NOM NOM DES VARIABLES D'INITIALISATION

H heure locale au nœud ascendant ( heure décimale ), jour = jour de l'année,  rayon_orbital de l'orbite ( en m ),  vitesse_rotation vitesse angulaire orbitale (rd/s), inclinaison ( inclinaison orbitale (rd ) periode_orbitale en secondes, ang = angle d'inclinaison de la normale aux panneaux sur l'axe y, Pmax = puissance maximale des panneaux, temps_eclipse = durée d'une éclipse pour le jour choisi.

 
  Variables à connaître Objet Lancer avant Lien/page
eclipse.m H  jour rayon_orbital  vitesse_rotation  inclinaison periode_orbitale  eclipse( temps) 

donne 1 en éclairement et 0 en éclipse

nanodat1.m
         
Teclipse.m H jour periode_orbitale inclinaison rayon_orbital vitesse_rotation Pmax ang  Teclipse(jour)

Donne la durée d'une éclipse le jour choisi de l'année.   Teclipse(355) =1.9528e+003

nanodat1.m

beta_dat.m

         
balayage.m H jour periode_orbitale inclinaison rayon_orbital vitesse_rotation Pmax ang temps_eclipse balayage

donne en sortie un graphique de la puissance en fonction de l'angle de positionnement en survie quasi inertielle.

nanodat1.m

beta_dat.m

Balay_Opt.m H jour periode_orbitale inclinaison rayon_orbital vitesse_rotation Pmax ang temps_eclipse BalayOpt

transmets dans l'espace de travail, l'angle b optimal du jour choisi et la puissance moyenne (tenant compte de l'éclipse )  correspondante

P_opt=puissance_beta;
beta_opt=
angle_beta;

 

nanodat1.m

beta_dat.m

PbetaOpt.m H jour periode_orbitale inclinaison rayon_orbital vitesse_rotation Pmax ang temps_eclipse ATTENTION CE PROGRAMME EST TRÈS LONG A EXÉCUTER, CAR IL RÉPÈTE 365 FOIS UNE FONCTION EN BOUCLE.    
PUIS_FIX.mat

*

Fichier d'une table donnant le triplet des variables ( jour_beta, beta_optimal, P_beta_opt ) où  b est l'angle optimal du mode survie quasi inertielle et P la puissance correspondante du jour.

load PUIS_FIX.mat  puis   plot(jour_beta,P_beta_opt)   ou   plot(jour_beta,beta_optimal) ou plot(beta_optimal,P_beta_opt)

 

         
         

Retrouver la progression

************************  Fin de page *************************

Mars 2016