University of Colorado Boulder
Spacecraft Dynamics Capstone: Mars Mission

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University of Colorado Boulder

Spacecraft Dynamics Capstone: Mars Mission

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4.6

(48 Bewertungen)

Stufe Fortgeschritten
Für Personen mit Branchenerfahrung konzipiert
Es dauert 43 Stunden
3 Wochen bei 14 Stunden pro Woche
Flexibler Zeitplan
In Ihrem eigenen Lerntempo lernen
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Was Sie lernen werden

  • Apply three-dimensional kinematics to create a mission-related orbit simulation and evaluate orbit frame orientation

  • Utilize knowledge of rigid body kinematics to determine attitude reference frames for different attitude pointing modes

  • Demonstrate the ability to numerically simulate spacecraft attitude dynamics and evaluate control performance

Wichtige Details

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11 Aufgaben

Unterrichtet in Englisch

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Dieser Kurs ist Teil der Spezialisierung Spezialisierung Spacecraft Dynamics and Control
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In diesem Kurs gibt es 5 Module

The goal of this capstone spacecraft dynamics project is to employ the skills developed in the rigid body kinematics, kinetics and control courses. An exciting two-spacecraft mission to Mars is considered where a primary mother craft is in communication with a daughter vehicle in another orbit. The challenges include determining the kinematics of the orbit frame and several desired reference frames, numerically simulating the attitude dynamics of the spacecraft in orbit, and implementing a feedback control that then drives different spacecraft body frames to a range of mission modes including sun pointing for power generation, nadir pointing for science gathering, mother spacecraft pointing for communication and data transfer. Finally, an integrated mission simulation is developed that implements these attitude modes and explores the resulting autonomous closed-loop performance.

Das ist alles enthalten

2 Videos1 Lektüre1 Programmieraufgabe

Tasks 1 and 2 use three-dimensional kinematics to create the mission related orbit simulation and the associated orbit frames. The introductory step ensures the satellite is undergoing the correct motion, and that the orbit frame orientation relative to the planet is being properly evaluated.

Das ist alles enthalten

2 Aufgaben2 Programmieraufgaben

Tasks 3 through 5 create the required attitude reference frame for the three attitude pointing modes called sun-pointing, nadir-pointing and GMO-pointing. The reference attitude frame is a critical component to ensure the feedback control drives the satellite to the desired orientation. The control employed remains the same for all three pointing modes, but the performance is different because different attitude reference frames are employed.

Das ist alles enthalten

3 Aufgaben3 Programmieraufgaben

Tasks 6 through 7 create simulation routines to first evaluate the attitude tracking error between a body-fixed frame and a particular reference frame of the current attitude mode. Next the inertial attitude dynamics is evaluated through a numerical simulation to be able to numerically analyze the control performance.

Das ist alles enthalten

2 Aufgaben2 Programmieraufgaben

Tasks 8-11 simulate the closed-loop attitude performance for the three attitude modes. Tasks 8 through 10 first simulate a single attitude at a time, while tasks 11 develops a comprehensive attitude mission simulation which considers the attitude modes switching autonomously as a function of the spacecraft location relative to the planet. Please note that the time it will take you to complete this module and the requisite tasks has increased from prior modules.

Das ist alles enthalten

4 Videos4 Aufgaben4 Programmieraufgaben

Dozent

Lehrkraftbewertungen
4.3 (15 Bewertungen)
Hanspeter Schaub
University of Colorado Boulder
10 Kurse33.563 Lernende

von

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Bewertungen von Lernenden

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48 Bewertungen

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5

Geprüft am 17. Apr. 2022

DM
4

Geprüft am 1. Juni 2021

PB
5

Geprüft am 24. Mai 2024

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Häufig gestellte Fragen