Desenvolvimento de hardware para controle de atitude magnético em cubesats

Abstract

Magnetorquers são dispositivos utilizados em nanossatélites para realizar o controle de atitude através de atuadores magnéticos. Essa solução tem ganhado cada vez mais popularidade em relação às outras alternativas por não possuir partes móveis e nem depender de combustíveis fósseis. Este estudo apresenta o projeto de desenvolvimento do hardware que implementa um sistema de atuação magnética através de bobinas enroladas em hastes perpendiculares a cada eixo. O trabalho teve como motivação a necessidade aprimorar a versão anterior do magnetorquer, solucionando problemas de conectividade da PCI e de baixa intensidade do campo das bobinas. O uso de um núcleo ferromagnético aumentou o campo gerado, e o conector PC104 facilitou a integração em diferentes missões. Foram implementados novos sensores, como uma IMU e magnetômetros, que fornecem mais dados sobre o apontamento do satélite. Algoritmos de controle e sensoriamento agora podem ser implementados no microcontrolador do magnetorquer, permitindo a redução na carga de processamento dos outros módulos. A gaiola Helmholtz foi produzida de forma simplificada para permitir testes iniciais de desempenho. O trabalho trouxe melhorias relevantes no hardware do magnetorquer, resolvendo problemas e tornando o sistema mais flexível.