Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty
Aim. Development of method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models using compensation of the initial magnetic field with consideration of magnetic characteristics uncertainty. Methodology. Orbital spacecraft multiple magnetic dipole models calc...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285973 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Electrical Engineering & Electromechanics |
Репозиторії
Electrical Engineering & Electromechanics| id |
eiekhpieduua-article-285973 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
орбітальний космічний апарат магнітна чистота багатодипольна модель магнітного поля ближнє магнітне поле дальнє магнітне поле прогнозування вимірювання невизначеність orbital spacecraft magnetic cleanliness multiple magnetic dipole models near magnetic field far magnetic field magnitude prediction measurements uncertainty |
| spellingShingle |
орбітальний космічний апарат магнітна чистота багатодипольна модель магнітного поля ближнє магнітне поле дальнє магнітне поле прогнозування вимірювання невизначеність orbital spacecraft magnetic cleanliness multiple magnetic dipole models near magnetic field far magnetic field magnitude prediction measurements uncertainty Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| topic_facet |
орбітальний космічний апарат магнітна чистота багатодипольна модель магнітного поля ближнє магнітне поле дальнє магнітне поле прогнозування вимірювання невизначеність orbital spacecraft magnetic cleanliness multiple magnetic dipole models near magnetic field far magnetic field magnitude prediction measurements uncertainty |
| format |
Article |
| author |
Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. |
| author_facet |
Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. |
| author_sort |
Kuznetsov, B. I. |
| title |
Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| title_short |
Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| title_full |
Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| title_fullStr |
Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| title_full_unstemmed |
Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| title_sort |
method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| title_alt |
Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty |
| description |
Aim. Development of method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models using compensation of the initial magnetic field with consideration of magnetic characteristics uncertainty. Methodology. Orbital spacecraft multiple magnetic dipole models calculated as solution of nonlinear minimax optimization problem based on near field measurements for prediction orbital spacecraft far magnetic field magnitude. Nonlinear objective function calculated as the weighted sum of squared residuals between the measured and predicted magnetic field. Weight matrix calculated as inverse covariance matrix of random errors vector. Values of magnetic moments and coordinates of placement of compensating magnetic dipoles for compensation of the orbital spacecraft initial magnetic field also calculated as solution of nonlinear minimax optimization problem. Both solutions of this nonlinear minimax optimization problems calculated based on particle swarm nonlinear optimization algorithms. Results. Results of prediction spacecraft far magnetic field magnitude based on orbital spacecraft multiple magnetic dipole models using near field measurements and compensation of the initial magnetic field with consideration of orbital spacecraft magnetic characteristics uncertainty for ensuring the orbital spacecraft magnetic cleanliness. Originality. The method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models using compensation of the initial magnetic field with consideration of magnetic characteristics uncertainty is developed. Practical value. An important practical problem of ensuring orbital spacecraft magnetic cleanliness based on orbital spacecraft multiple magnetic dipole models using near field measurements and compensation of the initial magnetic field with consideration of orbital spacecraft magnetic characteristics uncertainty solved. |
| publisher |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285973 |
| work_keys_str_mv |
AT kuznetsovbi methodforcontrolbyorbitalspacecraftmagneticcleanlinessbasedonmultiplemagneticdipolemodelswithconsiderationoftheiruncertainty AT nikitinatb methodforcontrolbyorbitalspacecraftmagneticcleanlinessbasedonmultiplemagneticdipolemodelswithconsiderationoftheiruncertainty AT bovduiiv methodforcontrolbyorbitalspacecraftmagneticcleanlinessbasedonmultiplemagneticdipolemodelswithconsiderationoftheiruncertainty AT chunikhinkv methodforcontrolbyorbitalspacecraftmagneticcleanlinessbasedonmultiplemagneticdipolemodelswithconsiderationoftheiruncertainty AT kolomietsvv methodforcontrolbyorbitalspacecraftmagneticcleanlinessbasedonmultiplemagneticdipolemodelswithconsiderationoftheiruncertainty AT kobylianskyibb methodforcontrolbyorbitalspacecraftmagneticcleanlinessbasedonmultiplemagneticdipolemodelswithconsiderationoftheiruncertainty |
| first_indexed |
2024-06-01T14:40:37Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:40:37Z |
| _version_ |
1800670111958302720 |
| spelling |
eiekhpieduua-article-2859732023-08-21T18:26:45Z Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty Method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models with consideration of their uncertainty Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. орбітальний космічний апарат магнітна чистота багатодипольна модель магнітного поля ближнє магнітне поле дальнє магнітне поле прогнозування вимірювання невизначеність orbital spacecraft magnetic cleanliness multiple magnetic dipole models near magnetic field far magnetic field magnitude prediction measurements uncertainty Aim. Development of method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models using compensation of the initial magnetic field with consideration of magnetic characteristics uncertainty. Methodology. Orbital spacecraft multiple magnetic dipole models calculated as solution of nonlinear minimax optimization problem based on near field measurements for prediction orbital spacecraft far magnetic field magnitude. Nonlinear objective function calculated as the weighted sum of squared residuals between the measured and predicted magnetic field. Weight matrix calculated as inverse covariance matrix of random errors vector. Values of magnetic moments and coordinates of placement of compensating magnetic dipoles for compensation of the orbital spacecraft initial magnetic field also calculated as solution of nonlinear minimax optimization problem. Both solutions of this nonlinear minimax optimization problems calculated based on particle swarm nonlinear optimization algorithms. Results. Results of prediction spacecraft far magnetic field magnitude based on orbital spacecraft multiple magnetic dipole models using near field measurements and compensation of the initial magnetic field with consideration of orbital spacecraft magnetic characteristics uncertainty for ensuring the orbital spacecraft magnetic cleanliness. Originality. The method for control by orbital spacecraft magnetic cleanliness based on multiple magnetic dipole models using compensation of the initial magnetic field with consideration of magnetic characteristics uncertainty is developed. Practical value. An important practical problem of ensuring orbital spacecraft magnetic cleanliness based on orbital spacecraft multiple magnetic dipole models using near field measurements and compensation of the initial magnetic field with consideration of orbital spacecraft magnetic characteristics uncertainty solved. Мета. Розробка методу управління магнітною чистотою орбітального космічного апарату на основі багатодипольної моделі магнітного поля з використанням компенсації вихідного магнітного поля та з урахуванням невизначеності магнітних характеристик. Методологія. Багатодипольна модель магнітного поля орбітального космічного апарату розрахована як рішення задачі нелінійної мінімаксної оптимізації на основі вимірювань ближнього магнітного поля для прогнозування величини дальнього магнітного поля. Нелінійна цільова функція обчислена у вигляді зваженої суми квадратів залишків між виміряним і прогнозованим магнітним полем. Вагова матриця розрахована у вигляді оберненої коваріаційної матриці вектора випадкових помилок. Значення магнітних моментів і координати розміщення компенсуючих магнітних диполів для компенсації початкового магнітного поля орбітального космічного апарату також розраховані як рішення нелінійної задачі мінімаксної оптимізації. Рішення обох задач нелінійної мінімаксної оптимізації розраховані на основі алгоритмів нелінійної оптимізації роєм частинок. Результати. Результати прогнозування величини дальнього магнітного поля орбітального космічного апарату на основі багатодипольної моделі магнітного диполя з використанням вимірювань ближнього поля та компенсації вихідного магнітного поля з урахуванням невизначеності магнітних характеристик для забезпечення магнітної чистоти орбітального космічного апарату. Оригінальність. Розроблено метод управління магнітною чистотою орбітального космічного апарату на основі багатодипольної моделі магнітного поля з використанням компенсації вихідного магнітного поля та з урахуванням невизначеності магнітних характеристик. Практична цінність. Вирішено важливу практичну задачу забезпечення магнітної чистоти орбітального космічного апарату на основі багатодипольної моделі магнітного диполя з використанням вимірювань ближнього поля та компенсації вихідного магнітного поля з урахуванням невизначеності магнітних характеристик орбітального космічного апарату. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2023-08-21 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285973 10.20998/2074-272X.2023.5.07 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2023); 47-56 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2023); 47-56 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2023); 47-56 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285973/280019 Copyright (c) 2023 B. I. Kuznetsov, T. B. Nikitina, I. V. Bovdui, K. V. Chunikhin, V. V. Kolomiets, B. B. Kobylianskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |