Разработка и исследование универсальной энергосберегающей подсистемы электропитания для оптико-электронного сканера и прецизионного приемника GPS / GLONASS космического применения

Работа направлена на создание универсальной подсистемы электропитания наноспутников, что сможет обеспечить высококачественное питание космических приборов - прецизионного приемника GPS \ GLONASS и оптико-электронного сканера (ОЭС) в качестве полезной нагрузки НС GraviSat и PolyITAN-3.
Основной научной проблемой проекта является оптимизация схемотехнических и конструктивных решений подсистемы электропитания наноспутников, низкий уровень электромагнитных помех, высокая мощность полезной нагрузки (до 10 Вт при формате 3U CubSats) и арсенид-галлиевые солнечные батареи, раскрываются. Также необходимо автоматическое формирование циклограмм управления электропитанием с разнесением во времени работы полезной нагрузки и других систем НС и равномерное временное распределение нагрузок. Это позволит использовать энергию более эффективно, а также значительно уменьшит уровень помех при работе чувствительных измерительных систем позволяя им работать более качественно и точно, а также увеличит эффективность использования энергии спутником в целом.
Предметом исследования и разработки является
- создание средств и методов уменьшения электромагнитных помех полезной нагрузки наноспутников, оптимизация циклограмм управления приборами и системами наноспутников PolyITAN-3 и GraviSat для максимизации их запаса энергии или остаточного времени работы.,
- схемотехнические и конструктивные решения для эффективного энергообеспечения космических аппаратов в условиях воздействия космических факторов.
Целью проекта является разработка методов и способов формирования циклограмм управления преобразователями системы электропитания, для эффективного использования энергии электронной платформой для наноспутников PolyITAN-3 и GraviSat с оптико-электронной камерой-сканером С5180 и приемником GPS / GLONASS СН-4706М, модифицированными под космическое использования; снижение уровня электромагнитных помех и увеличения времени работы НС на орбите, изготовление и экспериментальное исследование параметров (токи, напряжения, их пульсации и т.д.) усовершенствованной подсистемы электропитания для экспериментальной модели к наноспутников PolyITAN-3 и GraviSat в проектах МОН.
Разработанная система электропитания обеспечивает следующее:
- работу первичного источника энергии (солнечных батарей) на погрузку и заряд аккумуляторной батареи (характерный для освещенных участков орбиты) с отбором максимальной мощности;
- работу аккумуляторной батареи на нагрузку при неработающем первичном источнике энергии (характерный для теневых участков орбиты)
- совместную работу первичного источника энергии и аккумуляторной батареи на нагрузку (характерный для освещенных участков орбиты в случае превышения потребляемой мощности энергии первичного источника)
- электропитание нагрузок с необходимыми характеристиками;
- дистанционное управление каналами;
- постоянный телемониторинг каналов нагрузки.
- электропитание оптико-электронной камеры-сканера С5180 и приемника GPS / GLONASS СН-4706М, модифицированными под космическое использования, с необходимыми для их характеристиками;
- 6 каналов нагрузки с возможностью аппаратного выставления выходного напряжения в диапазоне 1,3-12В;
- низкий уровень собственных электромагнитных помех;
- обеспечение тепловых режимов элементов систем электропитания НС в условиях воздействия космического пространства;
- функций включения / выключения бортового оборудования и проведение диагностики всех подсистем и полезной нагрузки на начальном периоде орбитального полета спутника;
Проведено также:
- изготовление стендов для имитации систем электропитания для проверки и настройки подсистем ЧС и их программного обеспечения;
- проведение полного цикла исследований и испытаний;
- автономные и комплексные наземные испытания экспериментального образца ПЕЖ и ЧС с оптико-электронной камерой-сканером С5180 и приемником GPS / GLONASS СН-4706М, модифицированными под космическое использования, в термовакуумных камере в условиях воздействия космических факторов.