2.5 Система ориентации спутника

К системе ориентации спутника не предъявляются жестких требований по обеспечению его углового движения. Будут апробированы различные как по режимам, так и по способам реализации алгоритмы ориентации. Планируется использовать трехосный магнитометр, солнечные датчики, три взаимно перпендикулярные токовые катушки, систему определения положения центра масс спутника на орбите. Вначале спутник будет стабилизироваться по вектору индукции геомагнитного поля. Это будет реализовано в два этапа. С использованием традиционного алгоритма B-dot выполняется успокоение начального возмущенного движения, вызванного погрешностями при отделении. Затем с использование трех катушек для создания восстанавливающего и демпфирующих моментов, спутник приводится к ориентации продольной осью вдоль вектора напряженности геомагнитного поля. Управления формируется на основе второго метода Ляпунова. Достигнутый режим считается штатным.

Оснащенный таким образом спутник также предполагается стабилизировать в инерциальном пространстве собственным вращением. Отдельно стоит проблема выбора заданного направления в инерционном пространстве для оси вращения спутника. Самым привлекательным является режим ориентации оси вращения по нормали к плоскости орбиты. Этот режим не требует затрат энергии для поддержания заданного направления оси вращения.

Удержание положения этой оси будет осуществляться за счет комбинации гравитационного момента и момента центробежных сил инерции. Если энергетики окажется достаточно, то планируется провести эксперименты с ориентацией оси вращения в других направлениях - ориентировать эту ось на Солнце или на спутник системы GLOBALSTAR. После проведения экспериментов с такой ориентацией оси вращения ничто не мешает перейти к упомянутой ранее ориентации по нормали к плоскости орбиты, чтобы не тратить энергию батарей. Одно из важных достоинств выбора системы ориентации собственным вращением это то, что в результате экспериментов со спутником GRESat будут проверены алгоритмы для ориентации наноспутника ТНС-1. Как опционный рассматривается вариант обеспечения трехосной ориентации с использованием токовых катушек относительно орбитальной системы координат.