Electromechanical flight stabilization system for CubeSat nanosatellites

• Fausto R. Freire ^[1] ; Karla E. Mora ^[1]
  1. [1] Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias, Universidad UTE, Quito, Ecuador
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 91, Nº. 234, 2024, págs. 100-106
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Sistema electromecánico de estabilización de vuelo para nanosatélites CubeSat
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• Resumen
  • español

    El objetivo de la investigación fue diseñar y simular un sistema de estabilización para el control de actitud de nanosatélites tipo CubeSat en la órbita LEO. El sistema electrónico estaba dentro del sistema mecánico, diseñado en Proteus. El sistema mecánico se diseñó en SolidWorks, luego se bajó un CubeSat 3U CAD para la simulación y finalmente, se ensamblaron todos los diseños CAD. Estos datos se utilizaron para el análisis de las perturbaciones ambientales espaciales de arrastre aerodinámico, gradiente, campo gravitatorio y magnético. La representación de la actitud se hizo mediante el análisis de las ecuaciones de Euler, Poisson y Quaternions. A continuación, se creó un control de lógica difusa con dos casos para el control automático. El análisis y la simulación de realidad virtual revelaron el correcto control de actitud en el nanosatélite CubeSat 3U, considerando las perturbaciones del entorno espacial y una nueva orientación de 25° de cada eje.

  • English

    The objective of the research was to design and simulate a stabilization system for attitude control of CubeSat nanosatellites in LEO orbit. The electronic system was inside the mechanical system, designed in Proteus. The mechanical system was designed in SolidWorks, then a CubeSat 3U CAD was downloaded for simulation and finally, all CAD designs were assembled. These data were used for the analysis of the spatial environmental perturbations of aerodynamic drag, gradient, gravity and magnetic field. Attitude representation was done by analyzing the Euler, Poisson and Quaternions equations. Then, a fuzzy logic control was created with two cases for automatic control. The analysis and virtual reality simulation revealed the correct attitude control on the CubeSat 3U nanosatellite, considering the perturbations of the space environment and a new 25° orientation of each axis.