Aktif B-Dot Manyetorker Dönü Sönümleme Simülatörü

Dağıtıcıdan ayrılma anından yakalama eşiğine kadar PCB manyetorker B-dot kontrolü altında 3 eksenli açısal hız düşüşünü simüle edin.

B-Dot Magnetorquer Detumbling
×10⁻⁴ kg·m²
A·m²
°/s
km
Final angular rate (3 orbits)0,16 °/s
Time to ω < 1 °/s1 min
Angular Rate Decay |ω(t)| (°/s)01325060120180240300Time (min)|ω| (°/s)|ω| (°/s)
Verileri tablo olarak göster
Time (min)|ω| (°/s)
025,0
600,4
1200,1
1800,1
2400,2
300—

DETERMİNİSTİK FİZİK VE VERİ METODOLOJİSİ

Bu Hesaplayıcı Nasıl Çalışır?

Kaynak modüller: lib/physics/bdot.ts

3 eksenli Euler katı cisim dinamiğini ve birim kuaterniyon kinematiğini dönen eğik dipol jeomanyetik alanda 1 Hz ayrık B-dot bobin doyumu ile üç SSO yörüngesi (285 dk) boyunca dördüncü mertebe Runge–Kutta (Δt = 0,5 s) ile çözer.

Yönetici Denklemler ve Fiziksel Model

Eksen başına doyumlu ayrık B-dot kontrol yasası
m_i = clip(−k · (B_b,i(t) − B_b,i(t − Δt_c)) / Δt_c,  −m_max, +m_max)

PCB manyetik tork bobini komutunu k = 450 A·m²·s/T kazancıyla her Δt_c = 1,0 saniyede günceller.

Euler katı cisim denklemleri ve kuaterniyon türevi
I · ω̇ + ω × (I · ω) = m × B_b,   q̇ = ½ · q ⊗ [0, ω]

9,4° eğik dönen Dünya dipol alanında (B₀ = 31,2 µT yüzey referansı) i = 97,5° eğiklikte ilerletilir.

Girdiler, Parametreler ve Birimler

ParametreBirimFiziksel tanım
I×10⁻⁴ kg·m²Enine asal eylemsizlik momenti (eksenel I_z = 1,08·I).
m_maxA·m²Eksen başına manyetik tork bobini doyum dipol momenti.
ω₀, h°/s, kmBaşlangıç açısal hız büyüklüğü |ω(0)| ve dairesel SSO irtifası.

Kabuller ve Geçerlilik Sınırları

  • Manyetometre ölçümleri gürültüsüz kabul edilir; artık manyetik dipol ve aerodinamik bozucu torklar ihmal edilmiştir.
  • Kontrol kazancı 3 yörüngelik simülasyon boyunca k = 450 A·m²·s/T sabit tutulur.

Varsayılan Değerlerle Çözümlü Örnek

Varsayılan 1P sönümleme (I = 1,1×10⁻⁴ kg·m², m_max = 0,012 A·m², ω₀ = 25 °/s)

525 km SSO'da PCB bobinleri 25 °/s ilk dönme hızını 47,2 dakikada 1 °/s altına indirir ve 3 yörünge sonunda 0,16 °/s değerine ulaştırır.

|ω| < 1 °/s erişim süresi
47,2 dk
3 yörünge sonu hız
0,16 °/s
Bobin doyum sınırı m_max
0,012 A·m²
RK4 adımı / kontrol periyodu
0,5 s / 1,0 s