1 / 23

Misja kosmiczna BepiColombo, kalibracja ISA (Italian Spring Accelerometer)

Misja kosmiczna BepiColombo, kalibracja ISA (Italian Spring Accelerometer). Maciej Kalarus. seminarium Zakładu Geodezji Planetarnej. Plan prezentacji. Misja BepiColombo Akcelerometr (ISA) przeznaczenie budowa Kalibracja idea, problemy wyniki symulacji

kyria
Download Presentation

Misja kosmiczna BepiColombo, kalibracja ISA (Italian Spring Accelerometer)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Misja kosmiczna BepiColombo, kalibracjaISA (Italian Spring Accelerometer) Maciej Kalarus seminarium Zakładu Geodezji Planetarnej

  2. Plan prezentacji • Misja BepiColombo • Akcelerometr (ISA) • przeznaczenie • budowa • Kalibracja • idea, problemy • wyniki symulacji • Plan współpracy z IFSI Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario

  3. Mariner 10 Messenger BepiColombo Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984)

  4. BepiColombo cele misji • pochodzenie i ewolucja Merkurego • - badanie wewnętrznej struktury, topografii i geologii • pochodzenie pola magnetycznego • zbadanie atmosfery i magnetosfery Merkurego • test ogólnej teorii względności

  5. MTM - Mercury Transfer Module MPO - Mercury Planetary Orbiter MMO - Mercury Magnetospheric Orbiter BepiColombo moduły MSE - Mercury Surface Element

  6. BepiColombo start: 2013 r. czas podróży: 6 lat czas pracy: 1 rok (+1)

  7. BepiColombo moduł MPO – instrumenty BELA – BepiColombo Laser Altimeter ISA – Italian Spring Accelerometer MERMAG  – Mercury Magnetometer MERTIS-TIS  – Mercury Thermal Infrared Spectrometer MGNS  – Mercury Gamma ray and Neutron Spectrometer MIXS  – Mercury Imaging X-ray Spectrometer MORE – Mercury Orbiter Radio science Experiment PHEBUS  – Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy SERENA  – Search for Exosphere Refilling and Emitted Neutral Abundances SIMBIO-SYS – Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory System SIXS  – Solar Intensity X-ray Spectrometer

  8. BepiColombo moduł MPO – orbita Semimajor axis a 3389 km (400 x 1500 km) Eccentricity e 0.162 Inclination I 90° Orbital period P 8355 s (2.32 h) Ascending node longitude W0 deg Argument of pericenter w0.7 deg Nodal rate dW/dt 0 deg/day Pericenter rate dw/dt 0.0915 deg/day

  9. ISA przeznaczenie RSE - Radio Science Experiment • - ruch obrotowy planety • - pole grawitacyjne i jego czasowe zmiany, pływy • lokalne anomalie grawitacyjne • orbita Merkurego, test ogólnej teorii względności Pomiar niegrawitacyjnych przyspieszeń perturbujących trajektorię MPO

  10. ISA budowa, parametry dokładność: 9.8·10-9 m/s2 zakres częstotliwości:3·10−5-10−1 Hz

  11. Główne sygnały zakłócające ISA umiejscowienie

  12. ISA sygnały nominalne główne założenia: - Merkury w peryhelium - R = [0.1 0.1 0.1] m

  13. Kalibracja cel • wyznaczenie bieżącego przesunięcia ISA • względem centrum masy MPO (R) • oszacowanie współczynnika wzmocnienia a przetwornika • (opcjonalnie) • DANE: • bieżąca pozycja i orientacja MPO względem Merkurego i Słońca • profil rotacji MPO kalibracja na Ziemi, podczas lotu, na orbicie

  14. Symulacja pomiaru i kalibracji ogólna idea Warunki początkowe Profil rotacji MPO Sygnały wejściowe (przyspieszenia) symulator ISA Sygnał wyjściowy przyspieszenia niegrawitacyjne Odzyskiwanie parametrów R i a

  15. ISA generator sygnału wejściowego

  16. Kalibracja • - rotacja wokół stałej osi • rotacja wokół zmiennej osi rotacji (rotacja złożona) • rotacja podczas zaćmienia • rotacja w obecności strumienia wiatru słonecznego • rotacja + zmiany położenia anteny • różny czas kalibracji (5 min, 15 min)

  17. wyznaczanie R - wyznaczanie R i a Kalibracja

  18. Kalibracja stała i zmienna oś rotacji

  19. Kalibracja zmienna oś rotacji R = [1 1 1] mm

  20. Wyniki symulacji R = [1 1 1] mm oś rotacji: xRezultat (std) [mm] Rx Ry Rz ax: [gx] [] [] 1.18 (0.107) ay: [] [gy wx2] [ex] 0.99 (0.010) 1.02 (0.013) az: [] [ex] [gz wx2] 1.01 (0.012) 0.99 (0.010) oś rotacji: zmienna Rezultat (std) [mm] Rx Ry Rz ax: [gx wy2 wz2] [wxwy ez] [wxwz ey] 0.98 (0.053) 0.98 (0.016) 1.01 (0.015) ay: [wxwy ez] [gy wx2 wz2] [wywz ex] 1.00 (0.017) 0.83 (0.212) 1.02 (0.016) az: [wxwz ey] [wywz ex] [gz wx2 wy2] 1.01 (0.016) 0.98 (0.018) 1.11 (0.086)

  21. Wnioski strategia minimalizacji błędów formalnych • - kalibracja podczas zaćmienia (rekomendowana) • - profil przyspieszenia kątowego: prostokątny lub sinusoidalny • czas kalibracji: 300s • oś rotacji: zmienna • liniowo niezależne profile rotacji • - kalibracja w obecności wiatru słonecznego • - profil przyspieszenia kątowego: prostokątny lub sinusoidalny • czas kalibracji: 900s • oś rotacji: skierowana w stronę Słońca - błąd formalny ma sens gdy nie ma błędów systematycznych, a występują tylko błędy losowe o zerowej wartości średniej

  22. Plan dalszej współpracy z IFSI • przygotowanie kompleksowego oprogramowania • do symulacji i kalibracji ISA • ustalenie standardu wymiany danych między • projektami zewnętrznymi • nawiązanie bliższej współpracy z Astrium • (wymiana dokumentacji technicznej) • model ruchu anteny • stochastyczne modelowanie przemieszczenia paliwa • uproszczenie modelu ISA • uwzględnienie albedo Merkurego • (ew. uwzględnienie promieniowania podczerwonego)

More Related