Phát triển thành công bộ công cụ thực hành xác định và điều khiển tư thế vệ tinh

Theo đó, nhiệm vụ do Thạc sĩ Trương Xuân Hùng làm chủ nhiệm và Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) là đơn vị chủ trì đã nghiên cứu phát triển bộ ADCS Kit với cấu tạo đơn giản và kích thước nhỏ gọn để phù hợp với mục đích thực hành cho sinh viên bậc đại học và sau đại học. Trong thời gian triển khai thực hiện nhiệm vụ nhóm nghiên cứu đã đưa ra một giải pháp kỹ thuật cho cơ cấu chuyển đổi các kiểu cấu hình bánh xe động lượng và giải pháp kỹ thuật này đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế số 30577, cấp theo Quyết định số 18923w/QĐ-SHTT ngày 23/11/2021.

Bộ công cụ ADCS Kit.

Trong phân hệ xác định và điều khiển tư thế vệ tinh, các bánh xe động lượng được bố trí theo nhiều kiểu cấu hình, trong đó ba kiểu phổ biến nhất là: cấu hình ba trục, cấu hình kim tự tháp và cấu hình tứ diện. Một giải pháp kỹ thuật được đã được đề xuất và triển khai thực hiện, cho phép thay đổi vị trí lắp đặt bánh xe động lượng theo ba cấu hình nói trên trong vùng không gian giới hạn trước. Đồng thời quá trình thay đổi cấu hình được thực hiện một cách nhanh chóng.

Đây là cơ sở để nhóm nghiên cứu đã đăng ký được bằng độc quyền sáng chế số 30577, "Cơ cấu chuyển đổi các kiểu cấu hình bánh xe động lượng cho bộ công cụ thực hành phân hệ xác định và điều khiển tư thế vệ tinh hỗ trợ đào tạo công nghệ vũ trụ". Với việc ứng dụng cơ cấu như vậy, ADCS Kit có thể vận hành linh hoạt với một trong ba cấu hình và người thực hành có cơ hội làm quen những phương án điều khiển tư thế vệ tinh khác nhau; điều chỉnh ma trận chuyển đổi mô men động lượng và tham số bộ điều khiển cho từng cấu hình.

Cơ cấu gá lắp chuyển đổi các kiểu cấu hình bánh xe động lượng.

 

Đây là một đặc điểm kỹ thuật quan trọng của bộ công cụ ADCS Kit, cho phép mô phỏng lại môi trường hoạt động gần tương tự như trong không gian. Bàn giả lập được lắp khớp cầu đệm khí, là cơ cấu cơ khí đặc thù, có khả năng tạo ra chuyển động quay tự do theo ba trục với ma sát rất nhỏ, được sử dụng để giả lập trạng thái không ma sát.

Trạng thái không trọng lượng được xác định tương ứng với trạng thái cân bằng phiếm định của bàn giả lập, gồm khớp cầu và các thành phần khác. Khi toạ độ của điểm trọng tâm trùng với tâm quay của khớp cầu, bàn giả lập có xu hướng giữ nguyên tư thế bất kỳ đồng thời tác động của thành phần trọng lực hướng tâm bị loại bỏ.

Giải pháp giả lập trạng thái không trọng lượng và không ma sát.

 

Bộ công cụ thực hành ADCS Kit là là một sản phẩm công nghệ đã kết hợp được những ý tưởng công nghệ mới với những kết quả nghiên cứu trước đó. ADCS Kit được kỳ vọng sẽ đóng góp tích cực trong hoạt động đào tạo sinh viên thuộc chuyên ngành công nghệ vũ trụ nói chung và thực hành xác định và điều khiển tư thế vệ tinh nói riêng.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu bước đầu đã làm chủ được công nghệ thiết kế, chế tạo bộ khớp cầu đệm khí, thực hiện hoàn toàn trong nước cho phép sản xuất toàn bộ phần cơ khí của bộ công cụ ADCS kit với tỷ lệ nội địa hoá đạt 100%.