Análise do efeito da variação dos parâmetros orbitais e campo geomagnético no controle de satélites por torque magnético

Abstract

Neste trabalho foi investigada a influência dos parâmetros orbitais no controle magnético de pequenos satélites, em especial o amortecimento do momento angular usando o clássico algoritmo B-dot. Uma vez que o torque magnético é sempre perpendicular ao campo magnético, foi verificado que a inclinação é o parâmetro orbital mais relevante no controle magnético, pois influencia na variabilidade deste campo, de forma a obter controle total em três eixos do satélite ao longo da órbita. A análise do desempenho do controlador foi realizada utilizando quatro modelos de campo geomagnético: IGRF, WMM, Dipolo Direto e Dipolo Simplificado. Resultados obtidos a partir de simulações numéricas mostraram semelhanças no desempenho em cenários de altas inclinações. Soluções de magnetorquers encontrados no mercado foram investigadas, de forma a caracterizar a capacidade máxima de atuação e possíveis perdas no desempenho do controlador. Comparações de desempenho foram realizadas entre o controlador B-dot clássico e uma variante do mesmo. Por fim, testes em bancada foram realizados, os quais validaram a análise apresentada a respeito da atuação magnética na atenuação da velocidade angular