Ikechukwu Chinonso Ofodile kaitseb doktoritööd „Fault Tolerant Attitude Control For Nanosatellites: ESTCube-2 Case“

12. veebruaril kell 10.15 kaitseb Ikechukwu Chinonso Ofodile füüsikalise infotehnoloogia erialal doktoritööd „Fault Tolerant Attitude Control For Nanosatellites: ESTCube-2 Case“ („Veakindel asendikontrollisüsteem nanosatelliitidele ESTCube-2 näitel“).

Juhendajad:
professor Gholamreza Anbarjafari
kaasprofessor Andris Slavinskis

Oponent:
kaasprofessor Jaan Praks, Aalto Ülikool, Soome

Kokkuvõte

Tartu Ülikoolis, Tartu observatooriumis, Soome Meteoroloogiainstituudis ja Eesti Tudengisatelliidi programmi raames tehtud töös käsitletakse ESTCube-2 asendi määramise ja kontrolli süsteemi (ADCS). ESTCube-2 on kolmeühikuline kuupsatelliit ja selle missiooni peamine teaduslik eesmärk on katsetada orbiidil elektrilist päikesepurje – kütusevaba tõukesüsteemi.

ESTCube-2 abil proovitakse demonstreerida uusi tehnoloogiad, mis võimaldaks planeerida süvakosmose missioone kuup- ja nanosatelliitidele. Töös keskendutakse veakindla kontrollsüsteemi arendamisele ESTCube-2 satelliidi jaoks, et katsetada plasmapidurit maalähedasel orbiidil (LEO). Missiooni õnnestumiseks on asendi määramise ja kontrolli süsteemil kindlad nõuded, mille hulgas on lõõa välja laskmine ja pöördemomendi täpsuse ja stabiilsuse kontroll vastavalt 0,25 kraadi ja 0,125 kraadi/s täpsusega. Eesmärk on luua veakindel süsteem (FTC), mis käsitleb vigu ja ebakorrapärasusi ilma vajaduseta neid tuvastada, vähendades süsteemi arvutuslikku keerukust. Selleks on välja pakutud integreeritud anti-windup'i (AW) tõrkekindel juhtsüsteem. See hõlmab AW-kompensaatori disaini, mis lähtub täiturite küllastumisest.

Käsitletakse kahte lahendust: mitme sisendi ja väljundiga (MIMO) ja ühe sisendi ja väljundiga (SISO) või ühe sisendi ja mitme väljundiga (SIMO) AW-kompensaatorit. Iga üksiku kontrollkanali puhul kaalutakse SISO/SIMO põhimõtet, mis tagab läbipaistvuse ja paindlikkuse sõltumatu kanali kavandamisel ja häälestamisel. AW-kompensaatori jõudlus on paljutõotav: see vähendab arvutuskoormust ja lihtsustab kanali häälestamist. Töös pakutakse välja ka selle arhitektuuri kombinatsioon adaptiivse Neuro-Fuzzy Inference Systemi (ANFIS) kontrolleriga, mis pakub rikete korral sujuvamaid kontrollreaktsioone.