Sistem Pengendalian Sikap Satelitdengan Torka Magnetik

By Ali Muksin / 10312030

(Satellite Attitude Control System)

Sikap Satelit :

“Attitude atau Sikap dari satelit merupakan orientasiangular(sudut)nya terhadap referensi luar tertentu.”

• Sudut• Vektor• Matrik Rotasi atau DCM

Posisi Attitude• Eksentrisitas, e• Inklinasi, I• Right Acenciorecta, RAAN• Semi Major Axis, a• Argument Perigee, Apogee• Vektor Posisi, altitude• TLE• dll

vs• Direct Cosines Matrix atau

Matrik Transformasi• Putaran Euler, X(θ1)-Y(θ3)-Z(θ3)• Parameter Euler (Euler Axis dan

Angle)• Quaternion, Q

Body Frame Reference

AKTUATOR SENSOR

ANOTHER INSTRUMENT

EXPERIMENT,SCIENCE OBJECTIVE

PAYLOAD

Satellite

• Sun Sensor• GPS Array• Gyroscope• Star Sensor• Horizon Sensor• Magnetometer

Thrust -Reaction Wheel -

Moment Gyro -Magneto Torque -

Momentum Wheels -

Earth’s Magnetic FieldAtmosphere

Gravitational FieldJ2, Perturbations

Solar Radiation PressureSolar Wind

Etc.

Environment Model :

ATTITUDECONTROL

EARTH’S MAGNETIC

FIELD

SENSOR

SATELITEAKTUATOR

MAGNETO TORQUE

DINAMIC AND KINEMATIC CONTROL

𝐓 = 𝐌 x 𝐁

𝐁

𝐓

The GOLIAT ESA Mission

Nadir Pointing

De-tumbling

Earth’s Magnetic Field Model

“Untuk melakukan pengendaliansikap satelit selama simulasimenggunakan magneto-torque,kita perlu membuat model darimedan magnet bumi, salah satumodel yang sering digunakanadalah model sphericalharmonics.”

Akan diperoleh bentuk persamaan medan potensial :

Dengan :

r = altitudeΘ = co-latitude, 90-latitudeΦ = longitude𝑔𝑛𝑚 & ℎ𝑛

𝑚 = Gaussian coeficients, provide by IAGA𝑃𝑛𝑚 = Scidmt − Quasi Normalization Associated Legendre Polynomial

Bentuk Polinom Legendre

Polinom Legendre Terasosiasi

Normalisasi Gauss

Normalisasi Schmidt-Quasi

dengan :

Sehingga secara umum persamaan medan magnetic bumi diberikan oleh :

Contoh Hasil Komputasi

Terima Kasih

By Ali Muksin / 10312030