Andris Slavinskis kaitses doktoritööd füüsikas "ESTCube-1 asendi määramine"

Tiia Lillemaa | 27.11.2015

26. novembril 2015 kaitses kosmosetehnoloogia osakonna nooremteadur Andris Slavinskis oma doktoritööd  "ESTCube-1 attitude determination" (ESTCube-1 asendi määramine).

Andris Slavinskis.jpg

Töö juhendajaks oli Tartu ülikooli füüsika instituudi optilise metroloogia dotsent Mart Noorma, oponendiks Dr Linas Bukauskas Vilniuse ülikoolist.

Kokkuvõte

Uuring viidi läbi Tartu ülikoolis, Tartu observatooriumis, Soome meteoroloogia instituudis ja Eesti tudengisatelliidi programmis. Doktoritöös tutvustatakse satelliidi ESTCube-1 asendi määramise süsteemi, mille otstarve on satelliidi orientatsiooni kindlakstegemine erinevate taustsüsteemide suhtes. ESTCube-1 on ehitatud vastavalt CubeSat standardi nõuetele (≈ 10 cm × 10 cm × 10 cm) ja saadeti orbiidile 2013. aasta mais, kus see tegutses kuni 2015. aasta maini. Selle põhimissiooniks oli katsetada Maa orbiidil elektrilise päikesepurje tehnoloogiaid. Elektriline päikesetuulepuri on uudne Päikesesüsteemis liikumise moodus, mis kasutab tõukejõu saamiseks Päikeselt väljapursatavate elektriliselt laetud osakeste voogu ehk päikesetuult.

ESTCube-1 asendi määramise süsteemi põhieesmärgiks on leida satelliidi orientatsioon parema täpsusega kui 2° järgmiste tegevuste jaoks: satelliidi suure kiirusega pöörlema panemisel (sajad kraadid sekundis) tsentrifugaaljõu abil purje väljakerimiseks ja selle protsessi jälgimiseks, päikesepurje elektrilisel laadimisel sünkroonis satelliidi pöörlemisega ning mõõtmaks nurkkiiruse muutumist laetud päikesepurje ja ionosfääri plasma vahelise elektrostaatiline jõu tulemusel.

Asendi määramise süsteem koosneb magnetomeetridest, nurkkiiruseanduritest ja Päikese suuna anduritest. Maa magnetvälja ja Päikese asukoha mudeleid kasutati vastavate andurite mõõtmistega võrdlemiseks. Asendi määramiseks kasutati Kalmani filtrit. Süsteem karakteriseeriti laboratooriumis ja simulatsioonidega enne starti. Orbiidil parendati süsteemi oluliselt tarkvara uuenduste ja uuesti karakteriseerimisega. Sõltumatuks valideerimiseks kasutati satellidi poolt tehtud fotodel põhinevat orientatsiooni leidmise meetodit. Süsteemi karakteriseerimise ja valideerimisega näidati, et asendi määramise täpsus on parem kui 1,75°, mis täidab eksperimendi poolt seatud nõudeid.

URL: http://dspace.ut.ee/handle/10062/49230