Control de actitud con propulsores de gas frío

Considere los propulsores de gas frío en un Falcon 9.

Hay dos propulsores en la etapa 1 y dos en la etapa 2.

Cada pod tiene cuatro orificios para disparar a lo largo de los ejes x, y y z del scacecraft. Al variar los orificios que dispara, puede controlar el balanceo, el cabeceo y la guiñada.

¿Se dispararían alguna vez los propulsores para controlar más de un eje a la vez? ¿O dispararían para corregir el error medido en un eje antes de pasar a otro eje?

Si los propulsores disparan para controlar más de un eje a la vez, ¿hay una reducción en el empuje producido por eje? (Si los propulsores funcionan con un solo tanque de gasolina a una presión P, ¿entonces parece que tendría que dividir el caudal dado por P entre los múltiples orificios en una cápsula?)

No se preocupe si no conoce específicamente Falcon 9. Lo estoy usando solo como un ejemplo. Solo estoy tratando de tener una mejor idea de cómo podrían dispararse los propulsores de gas frío para poder simularlos más adecuadamente. Mi único objetivo es acercarme un poco más a lo "razonable".

Respuestas (1)

Sí, la mayoría de los sistemas GNC corregirán varios ejes a la vez.

Los sistemas GNC pueden volverse bastante complejos. Por lo general, cada letra es su propia pieza de software.

La guía determina hacia dónde debe apuntar la nave espacial en un momento determinado o en una fase de la misión: genera una actitud deseada (MRP, cuaternión, etc.). La navegación determinará hacia dónde apunta actualmente la nave espacial utilizando un conjunto de sensores y, por lo tanto, determinará la diferencia entre la actitud deseada y la actitud actual. Finalmente, Control determinará qué trayectoria de actitud debe seguir la nave espacial en función de una ley de dirección (por ejemplo, controladores Lyapunov, cf. 8.3.2 de Schaub & Junkins ) y qué propulsores disparar para minimizar la diferencia entre la actitud deseada y la actitud actual.

Schaub & Junkins se ve muy interesante, veré si puedo encontrar una copia. Probablemente debería agregarse en algún lugar de Recursos y referencias sobre el tema de la exploración espacial , pero no estoy seguro de dónde encajaría mejor ya que aún no lo he leído.