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Título: Análise de técnicas para reconstrução da atitude de satélite baseada em dados coletados em órbita
Autor(es): Brenag, Emanuel Couto
Orientador(es): Borges, Renato Alves
Assunto: Nanosatélites
Magnetômetro
Filtro de Kalman
Data de apresentação: 17-Fev-2023
Data de publicação: 21-Mai-2024
Referência: BRENAG, Emanuel Couto. Análise de técnicas para reconstrução da atitude de satélite baseada em dados coletados em órbita. 2023. 81 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: Neste trabalho, o comportamento cinemático do CubeSat AlfaCrux é estimado a partir das medidas do magnetômetro coletadas em órbita. A estimação é obtida por meio de um problema de otimização, no qual o erro quadrático entre as medições em voo e o modelo cinemático é minimizado. As medidas do magnetômetro obtidas são processadas pelo filtro de Kalman estendido para verificar seu desempenho e precisão usando os dados em voo. Juntamente com o quatérnion de atitude e o vetor de velocidade angular, o vetor de estado inclui o momento magnético e viés de medição do magnetômetro, que está mudando devido ao dipolo magnético residual variável. O filtro de Kalman estendido é implementado em um computador de bordo funcional, e os resultados de seus testes utilizando a técnica hardware-in-the-loop com medidas coletadas pelo AlfaCrux são apresentados na dissertação.
Abstract: In this work, the kinematic behavior of CubeSat AlfaCrux is estimated from the magnetome ter measurements collected in orbit. The estimation is obtained through an optimization problem, in which the squared error between in-flight measurements and the kinematic model is minimized. The obtained magnetometer measurements are processed by extended Kalman filter in order to verify its performance and accuracy using the in-flight data. Along with the attitude quaternion and angular velocity vector, the state vector includes the mag netic moment and the magnetometer measurement bias, which is changing due to varying residual magnetic dipole. The extended Kalman filter is implemented on a functional on board computer, and the results of its testing using hardware-in-the-loop technique with AlfaCrux in-flight measurements are presented in the dissertation.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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