Observability Analysis of Spacecrafts’ Attitude Measurement Systems

Abstract

В работе проведен анализ наблюдаемости наиболее распространенных бортовых измерительных приборов космических аппаратов, а именно — магнитометра, построителя местной вертикали, астродатчика и датчиков угловых скоростей. Оценивание пригодности и качества различных по составу измерительных комплексов системы управления КА основано на существующих методах теории наблюдаемости динамических систем с учетом уравнений наблюдения и динамики углового движения КА. Исследования показали, что наиболее эффективным с точки зрения наблюдаемости системы КА, является измерительный комплекс, состоящий из астродатчиков.

В роботі проведено аналіз спостережуваності найбільш поширених бортових вимірювальних пристроїв космічних апаратів, а саме — магнітометра, побудовувача місцевої вертикалі, астродатчика та датчиків кутових швидкостей. Оцінка придатності та якості різних за складом вимірювальних комплексів КА ґрунтується на наявних методах теорії спостережуваності динамічних систем з урахуванням рівнянь спостереження та динаміки кутового руху КА. Дослідження показали, що найбільш ефективним з точки зору спостережуваності є вимірювальний комплекс, який складається з астродатчиків.

The purpose of the article is to conduct observability analysis of the most commonly used measurement systems, such as magnetometer, star and angular velocity sensors, local vertical builder in order to identify the minimum required set of onboard measurement equipment, which ensures observability of the spacecraft.