University of Colorado Boulder
Capstone sur la dynamique des engins spatiaux : Mission sur Mars
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Capstone sur la dynamique des engins spatiaux : Mission sur Mars

Hanspeter Schaub

Instructeur : Hanspeter Schaub

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Inclus avec Coursera Plus

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niveau Avancées
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3 semaines à 14 heures par semaine
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Ce que vous apprendrez

  • Appliquer la cinématique tridimensionnelle pour créer une simulation d'orbite liée à une mission et évaluer l'orientation du cadre de l'orbite

  • Utiliser les connaissances de la cinématique des corps rigides pour déterminer les cadres de référence de l'attitude pour les différents modes de pointage de l'attitude

  • Démontrer la capacité à simuler numériquement la dynamique de l'attitude d'un engin spatial et à évaluer les performances des commandes

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11 devoirs

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Il y a 5 modules dans ce cours

L'objectif de ce projet de base sur la dynamique des engins spatiaux est d'utiliser les compétences développées dans les cours de cinématique des corps rigides, de cinétique et de contrôle. Une mission passionnante à deux engins spatiaux vers Mars est envisagée, dans laquelle un engin mère principal est en communication avec un engin fille sur une autre orbite. Les défis comprennent la détermination de la cinématique du cadre orbital et de plusieurs cadres de référence souhaités, la simulation numérique de la dynamique de l'attitude du vaisseau spatial en orbite, et la mise en œuvre d'une commande de rétroaction qui conduit ensuite les différents cadres corporels du vaisseau spatial à une gamme de modes de mission, y compris le pointage vers le soleil pour la production d'énergie, le pointage vers le nadir pour la collecte de données scientifiques, le pointage vers le vaisseau spatial mère pour la communication et le transfert de données. Enfin, une simulation de mission intégrée est développée pour mettre en œuvre ces modes d'attitude et explorer les performances autonomes en boucle fermée qui en résultent.

Inclus

2 vidéos1 lecture1 devoir de programmation

Les tâches 1 et 2 utilisent la cinématique tridimensionnelle pour créer la simulation d'orbite liée à la mission et les cadres d'orbite associés. L'étape d'introduction permet de s'assurer que le satellite se déplace correctement et que l'orientation du cadre d'orbite par rapport à la planète est correctement évaluée.

Inclus

2 devoirs2 devoirs de programmation

Les tâches 3 à 5 créent le cadre de référence d'attitude requis pour les trois modes de pointage d'attitude appelés pointage sur le soleil, pointage sur le nadir et pointage sur le GMO. Le cadre de référence d'attitude est un élément essentiel pour s'assurer que la commande de rétroaction conduit le satellite à l'orientation souhaitée. La commande utilisée reste la même pour les trois modes de pointage, mais les performances sont différentes en raison de l'utilisation de cadres de référence d'attitude différents.

Inclus

3 devoirs3 devoirs de programmation

Les tâches 6 à 7 créent des routines de simulation pour évaluer tout d'abord l'erreur de suivi de l'attitude entre un cadre fixé au corps et un cadre de référence particulier du mode d'attitude actuel. Ensuite, la dynamique de l'attitude inertielle est évaluée par le biais d'une simulation numérique afin de pouvoir analyser numériquement les performances de la commande.

Inclus

2 devoirs2 devoirs de programmation

Les tâches 8 à 11 simulent les performances d'attitude en boucle fermée pour les trois modes d'attitude. Les tâches 8 à 10 simulent d'abord une seule attitude à la fois, tandis que la tâche 11 développe une simulation de mission d'attitude complète qui considère les modes d'attitude changeant de manière autonome en fonction de la position du vaisseau spatial par rapport à la planète. Veuillez noter que le temps nécessaire pour compléter ce module et les tâches requises a augmenté par rapport aux modules précédents.

Inclus

4 vidéos4 devoirs4 devoirs de programmation

Instructeur

Évaluations de l’enseignant
4.3 (15 évaluations)
Hanspeter Schaub
University of Colorado Boulder
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Larry W.
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Révisé le 17 avr. 2022

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Révisé le 1 juin 2021

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Révisé le 24 mai 2024

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