Stabilizace a řízení kolmo přistávajícího raketového nosiče

Abstract

Tato práce byla inspirována otevřeným tendrem pro ESA související s projektem pro vývoj systémového GNC frameworku pro znovu použitelné vermírné transportní prostředky. Katedra řídící techniky na ČVUT byla k tomuto projektu přizvána. Následně byla navržena celková architektura GNC a ACS, následně rozdělena do tří dílčích částí. První byla zaměřena na GNC z pohledu celkové mise, druhá část se soustředila na \gls{ACS} samotné rakety a na závěr, poslední část se zabývala řídícími systémy pro použité aktuátory. Cílem této diplomové práce je převážně vývoj ACS systému s lehkým přesahem do třetí části, konkrétně prozkoumat možné umíštění použitých aktuátorů a senzorů. Pro splnění tohoto cíle je vytvořen zjednodušený 2D model rakety v prostředí SIMULINK, který je následně vybaven řídícimi systémy a aktuátory. Jejich finální verze je poté implementována do komplexnějšího, již předem poskytnutého, ale v průběhu práce upraveného, 3D modelu.

This thesis is inspired by the open tender for European Space Agency (ESA) regarding the project of developing a Guidance, Navigation and Control (GNC) system framework for reusable space transportation systems. The Department of Control Engineering at Czech Technical University was invited to participate in this project from the control systems point of view. An overall GNC & Attitude Control System (ACS) architecture divided down into three layers was subsequently proposed. The first layer was focused on mission level GNC, the second on the vessel level ACS algorithms, and finally, the third layer was focused on covering the actuation level control systems. This thesis’s goal is mainly the development of the ACS system with a slight overlap into the third layer, specifically to examine the use and placement of possible actuators and sensors for such a vehicle. In order to accomplish this, a 2D model in SIMULINK is built and later it is enhanced by the suited actuators and control techniques. The final version is then implemented into a 3D, more complex and detailed, SIMULINK model that was already provided but at the end heavily modified.