Simulador de controle de atitude e propagação de órbita aplicado a nanossatélites em órbita baixa terrestre: desenvolvimento e validação com dados de voo do nanossatélite PicSat.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Menegaldo, Cauê Garcia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Attitude control system; CubeSat; Dynamic modeling; Modelo dinâmico; Nanosatellites; Nanossatélite; Satélites; Sistema de controle de atitude
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-09032021-083208/

Satélites artificiais são, em sua grande maioria, veículos sofisticados e de alto investimento.Inicialmente, eram lançados apenas por grandes empresas e agências espaciais governamentais, porém, após avanços tecnológicos, em 1999 foi proposto um nanossatélite debaixo custo e dimensões padronizadas denominado CubeSat. Essa nova proposta permitiu que outras instituições tivessem acesso ao espaço. Desde então, 1116 CubeSats foram lançados em órbita terrestre baixa com sucesso, entre eles veículos para fins educacionais,comerciais e científicos, sendo apenas 5 deles brasileiros. Diante desde cenário, o Instituto Mauá de Tecnologia (IMT) e o Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP) estão trabalhando em projetos de CubeSat a fim de fomentar produções acadêmicas e científicas. No entanto, um dado traz um alerta relevante: cerca de 23,7 % dos CubeSats lançados entre 2017 e 2018 apresentaram falha ainda durante o comissionamento ou estágios iniciais em decorrência da falta de testes e simulações adequadas ainda em solo. Esse trabalho se propõe a auxiliar o desenvolvimento desses nanossatélites e, consequentemente elevar a chance de sobrevivência após o comissionamento, desenvolvendo um simulador de atitude e órbita configurável, bem como malhas de controle de atitude capazes de serem implementadas em ambos os projetos. Como resultado, obteve-se um simulador em ambiente Simulink, validado com dados de voo do nanossatélite francês, PicSat, resultado inédito no cenário brasileiro, bem como um controle de atitude capaz de reduzir a velocidade angular do satélite após lançamento e realizar apontamentos para pontos fixos ou na direção da Terra.