Tesis sobre el tema "Automated Rendezvous and Docking"
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Duzzi, Matteo. "Spacecraft Rendezvous and Docking Using Electromagnetic Interactions". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3422295.
Texto completoLa capacità di eseguire operazioni di servizio su veicoli in orbita ha riscontrato, negli ultimi anni, un’enorme interesse da parte delle maggiori compagnie e agenzie spaziali internazionali. La necessità di ridurre i costi di produzione, assieme alla possibilità di ottenere sistemi complessi più affidabili e duraturi, ha indirizzato marcatamente il mercato dell’ingegneria aerospaziale verso lo studio di soluzioni innovative per eseguire in orbita operazioni quali rifornimento, aggiornamento e manutenzione di sottositemi, riparazioni di componenti non funzionanti e ispezioni. Le nuove idee e tecnologie in via di sviluppo per eseguire queste operazioni sono percepite come estremamente funzionali e efficienti in termini di costo, in grado di estendere la vita operativa di un satellite e diminuire i costi connessi alla sua completa sostituzione. Attualmente, il tassello mancante per poter procedere efficacemente con questo tipo di procedure, è un sistema automatico di docking che possa costituire un nuovo standard semplice ed affidabile. Gli odierni sistemi di docking, infatti, sono caratterizzati da elevati requisiti di puntamento e necessitano dell’attuazione di precise azioni sul controllo d’assetto in modo da garantire un aggancio sicuro tra i due veicoli coinvolti nella manovra. Questo è dovuto al fatto che tali sistemi di aggancio sono stati progettati quasi unicamente per il trasferimento di equipaggio o di materiali mentre nessuna progettazione, finora, è mai stata prevista per i satelliti commerciali e scientifici. Recentemente, l’avvento dei CubeSat ha fortemente incoraggiato aziende e agenzie del settore aerospaziale ad investire nello sviluppo di dimostratori tecnologici e payload scientifici, grazie alla notevole riduzione nel costo necessario per lanciare in orbita tali veicoli. Lo svantaggio nell’utilizzare questo tipo di piattaforme è principalmente legato ai limiti tecnici intrinseci degli stessi, rappresentati dalle ridotte risorse a disposizione. Ciononostante, gran parte di queste limitazioni sono state superate grazie alla possibilità di scalare i risultati ottenuti ed applicarli a sistemi più grandi. Numerose tecnologie sono già state testate e caratterizzate nello spazio usando moduli CubeSat, ma solo esperimenti marginali sono stati condotti sino ad oggi su sistemi di docking, anche se si sta percependo un cambio di tendenza. Tali sistemi, infatti, permetterebbero l’esecuzione di operazioni di aggancio e sgancio, ampliando enormemente i possibili scenari di missione: sistemi modulari formati da molteplici unità CubeSat potrebbero interagire tra loro creando agglomerati più grandi in grado di condividere le risorse più efficacemente, riorganizzarsi e aggiornarsi autonomamente. Lo scopo di questa ricerca è quello di proporre un nuovo sistema di soft-docking caratterizzato da requisiti meno stringenti per quanto concerne l’accuratezza nel puntamento e nel controllo d’assetto rispetto ai sistemi esistenti. L’idea innovativa alla base dello studio è quella di sfruttare la capacità di auto-allineamento e reciproca attrazione garantita dall’interazione magnetica che si instaura tra due interfacce elettromagnetiche, in modo da facilitare le manovre di prossimità ed aggancio. La trattazione è suddivisa in due parti principali. Nella prima parte viene presentato l’esperimento PACMAN (Position and Attitude Control with MAgnetic Navigation) il quale rappresenta un dimostratore tecnologico di un sistema di docking per piccoli satelliti basato su attuatori magnetici. Tale sistema, sviluppato all'interno del programma ESA Education Fly Your Thesis! 2017, è stato testato in gravità ridotta durante la 68th campagna di voli parabolici ESA a dicembre. La seconda parte si focalizza invece su un nuovo concept, TED (Tethered Electromagnetic Docking), secondo il quale le manovre di close-range rendezvous e docking possono essere realizzate lanciando una sonda elettromagnetica collegata ad un filo da un satellite chaser verso un’interfaccia elettromagnetica montata su di un satellite target. Stabilito il collegamento, tramite il recupero del filo, i due veicoli sono connessi rigidamente concludendo la manovra.
MAMMARELLA, MARTINA. "A Comprehensive Modeling Framework for Integrated Mission Analysis and Design of a Reusable Electric Space Tug". Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2019. http://hdl.handle.net/11583/2750013.
Texto completoSeito, Narumi. "Modelagem e simulação de rendezvous e docking". Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 2015. http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/06.03.14.07.
Texto completoIn this thesis strategies to solve the problem of the RVD/B (RendezVous and Docking/Berthing) orbital operations are studied. In a brief review of the literature, the strategies of approximation, the techniques for orbit and attitude synchronization, and the technique for the close proximity approximation are presented, all of them supported by two systems of differential equations for the translational and rotational motion of both spacecrafts. Two configurations are considered for the chaser: one when the robotic manipulator of the chaser is inert, and a second one when the robotic manipulator is in action. In the first configuration the Newtonian formulation is used to obtain the equations of Hill-Clohessy-Klein for the translational dynamics, while the attitude motion is determined by Eulers equations. These two systems of differential equations allow to guide the chaser up to the point for berthing the target. In the second configuration, the Lagrangian formulation for quasi-coordinates and generalized coordinates supplies the equations for the motion of the robotic manipulator when berthing the target. These latter equations and their numerical simulation of berthing the target are the original part of this thesis. The computational simulations of the dynamics are carried out by use of the software MatLab.
Maaroufi, Helmi. "Dynamics and Control of Unmanned Spacecraft Rendezvous and Docking". Thesis, KTH, Farkost och flyg, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-209188.
Texto completoI denna rapport utreds olika faser avrymdfarkosters rendezvous och docknings manövrar (RvD) samtundersöks en rad matematiska modeller för formationsflygning,nämligen de icke-linjära ekvationerna av relativ rörelse (NERM)och Hill-Clohessy-Wiltshire-ekvationer (HCW). Dessa dynamiskasystemmodeller beskriver formationsflygningen i både ostörd ochstörd omgivning. Vidare undersöks alternativa reglermetoder ochen filtreringsmetod såsom Linjär Kvadratisk Regulator (LQR),Linjär Kvadratisk Gaussisk (LQG) och utökad Kalman filtrering(EKF), för att reducera både tid och ΔV-kostnaden för hela rymduppdraget.Målen med dessa reglermetoder är att rymdfarkostensjälvständigt skall kunna utföra rendezvous och dockning.
Andersson, Oscar y Lucas Molin. "AutoTruck : Automated docking with internal sensors". Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-230383.
Texto completoKandidatarbetet syftar till att undersöka hur ett ledatfordon kan parkera sig självt efter en förbestämd parkeringsruttmed en kombination av flera ultraljudssensorersamt en vinkelgivare.Projektet består av två delar; konstruktion av ett miniatyrfordonsamt mjukvaran som styr fordonet. Fordonettillverkades från butiksköpta komponenter och skräddarsyddadelar. Lastbilens design var baserad p°a en bakhjulsdrivenAckermannstyrd lastbil. Identifieringen av en parkeringsplatssamt avståndsmätning hanterades av ultraljudssensoreroch hitch vinkeln mättes av en vinkelgivare.Miniatyrfordonets prestanda utvärderades genom attmäta släpets vinkelskillnad från centerlinjen av parkeringsplatsen.Prestandan ansågs att vara tillräckligt god med lyckadeparkeringar i 8 av 10 tester.
ANDERSSON, OSCAR y LUCAS MOLIN. "AutoTruck : Automated docking with internal sensors". Thesis, KTH, Mekatronik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-233142.
Texto completoKandidatarbetet syftar till att undersöka hur ett ledat fordon kan parkera sig självt efter en förbestämd parkeringsrutt med en kombination av flera ultraljudssensorer samt en vinkelgivare. Projektet består av två delar; konstruktion av ett miniatyrfordon samt mjukvaran som styr fordonet. Fordonet tillverkades från butiksköpta komponenter och skräddarsydda delar. Lastbilens design var baserad på en bakhjulsdriven Ackermannstyrd lastbil. Identifieringen av en parkeringsplats samt avståndsmätning hanterades av ultraljudssensorer och hitch vinkeln mättes av en vinkelgivare. Miniatyrfordonets prestanda utvärderades genom att mäta släpets vinkelskillnad från centerlinjen av parkeringsplatsen. Prestandan ansågs att vara tillräckligt god med lyckade parkeringar i 8 av 10 tester.
Simpson, Richard Edward. "Engineering a coordinated rendezvous system for docking USVs to ships using GPS positioning". Thesis, University of Bristol, 2015. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.707706.
Texto completoHettrick, Hailee Elida. "Autonomous rendezvous and docking with tumbling, uncooperative, and fragile targets under uncertain knowledge". Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2019.
Buscar texto completoThesis: S.M., Massachusetts Institute of Technology, Department of Aeronautics and Astronautics, 2019
Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 189-194).
As efforts to expand humanity's presence in space continue to increase, a need for spacecraft to autonomously perform in-space close proximity maneuvers without a human operator increases, as well. Such in-space close proximity maneuvers include active debris removal, satellite servicing, and in-space assembly. Active debris removal will facilitate the continued use and access to low Earth orbit, mitigating the exponential debris growth occurring due to decrepit satellites and rocket bodies colliding. Satellite servicing will provide the capability to repair and refurbish spacecraft, elongating the lifetime of valuable assets both locally orbiting Earth and on routes further out in the solar system. In-space assembly is the means by which large space structures are developed in orbit. Currently, such feats occur with the help of astronauts and robotic arms (i.e. the continued development of the International Space Station). However, for increased benefit, in-space assembly must occur autonomously, without a human in-the-loop, in order to create large structures in locations unideal for humans or with a non-negligible communication latency. These three reference missions need the software enabling autonomous rendezvous and docking to reach a technical readiness level to be employed with confidence. In-space close proximity maneuvers share a standard sequence of events described in this thesis. The focus of this thesis address the terminal approach trajectory to soft docking, the contact dynamics of docking between two spacecraft, the optimization of the detumble procedure to bring the Target to stabilization, and adaptive control techniques to handle uncertainties in spacecraft knowledge. The software developed in support of these subproblems is included in the appendices and is largely based on implementation with the Synchronized Position Hold Engage Reorient Experimental Satellites (SPHERES) platform or with the characteristics of SPHERES considered.
by Hailee Elida Hettrick.
S.M.
S.M. Massachusetts Institute of Technology, Department of Aeronautics and Astronautics
Jewison, Christopher Michael. "Guidance and control for multi-stage rendezvous and docking operations in the presence of uncertainty". Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2017. http://hdl.handle.net/1721.1/112362.
Texto completoThis electronic version was submitted by the student author. The certified thesis is available in the Institute Archives and Special Collections.
Cataloged from student-submitted PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 251-267).
Rendezvous and docking missions have been a mainstay of space exploration from the Apollo program through present day operations with the International Space Station. There remains a growing interest in several mission types that not only rely on rendezvous and docking, but also rely on maneuvering spacecraft once docked. For example, there is active interest in orbital debris removal, on-orbit assembly, on-orbit refueling, and on-orbit servicing and repair missions. As these missions become more and more popular, the number of rendezvous and docking class operations will increase dramatically. Current methods focus on performing rendezvous and docking to very well-known targets and in very well-known conditions. Inherent to these new mission types, however, is an increasing element of uncertainty to which new guidance and control architectures will need to be robust. As guidance and control techniques become more robust, a corresponding tradeoff in performance can typically be experienced. This thesis attempts to address the uncertainties in rendezvous and docking operations while maintaining a probabilistically optimal level of performance. There are two main focuses in the thesis: spacecraft trajectory optimization and reference-tracking controller selection. With respect to trajectory optimization, the goal is to nd probabilistically optimal trajectories given large uncertainties in mission critical parameters, such as knowledge of an obstacle's position, while knowing that the trajectory is able to be replanned onboard the spacecraft when higher precision information is obtained. This baseline optimal trajectory and subsequently replanned trajectories are then followed by an optimally determined set of reference-tracking controllers. These controllers are selected and scheduled throughout the phases of the mission based on the probabilistically expected performance in the presence of noise and uncertain parameters. This process is explored through its implementation on a generic problem setup for rendezvous, docking, and joint maneuvering. Results specfic to this problem and associated analysis motivate the use of probabilistic planning in future space missions. Specically, the thesis shows that fuel and tracking performance can be improved if multi-stage missions are planned continuously through phase transitions and without the use of waypoints. Furthermore, under the presence of large uncertainties, the techniques in this thesis produce better expected fuel and tracking performance than traditional trajectory planning and controller selection methods.
by Christopher Michael Jewison.
Ph. D.
Scheithauer, Amy T. "3D Relative Position and Orientation Estimation for Rendezvous and Docking Applications Using a 3D Imager". Ohio University / OhioLINK, 2010. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ohiou1265809623.
Texto completoZucchini, Giulia. "Design and simulation of a hybrid controller for rendezvous and docking of a 3-DOF spacecraft". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Buscar texto completoSaraf, Sidharth. "Rendezvous simulation of the Automated Transfer Vehicle with the International Space Station". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0002/MQ32407.pdf.
Texto completoGentina, Jonas. "Desenvolvimento e simulação da lógica embarcada para manobras de rendezvous e docking da plataforma orbital recuperável SARA". Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2010. http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19@80/2010/02.13.15.13.
Texto completoIn this work, it was analysed the possibilities of becoming computationally viable the space rendezvous and docking maneuvers implementation between the recoverable SARA satellite and another permanent orbital segment. More specifically, the software needs and the flight algorithms that have to be developed to accomplish procedures like this were raised. Besides the reviews about procedures and technologies approaches involving that kind of maneuver, it was also developed a simulation architecture made by a distributed virtual environment, capable to supply integrated simulation in near real time, together with another environment for controlling and monitoring which was implemented by interpreted language, in order to ease its using as a software tool for space engineers and space software engineers. Based on that virtual simulation environment, it was also developed some algorithms that simulate the embedded logic in each vehicle acting on the scenario and also the remote operation and monitoring routines that reside on tracking ground stations. That communication methodology between two simulated environments is capable to run a simulation scenario in a totally interactive way and easy understanding to the user, because 3-D graphical outputs are generated showing all the simulation execution evolution. The results showed that the rendezvous and docking scenario development inside that kind of architecture turns the embedded software procedure analysis more precise and dymanic, without the need to develop simulators or virtual environments from scratch. All of those subjects were related to their respective applications within the SARA Project, addressing to the development principles of an embedded software prototype to be implemented onboard the mission vehicles computational subsystems that will accomplish the referred maneuvers.
Rundqvist, Erik. "A Control System for Automated Docking of an Unmanned Underwater Vehicle". Thesis, KTH, Reglerteknik, 2005. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-107533.
Texto completoAntonello, Andrea. "Design of a robotic arm for laboratory simulations of spacecraft proximity navigation and docking". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2017. http://hdl.handle.net/11577/3426208.
Texto completoIl crescente numero di oggetti umani nello spazio ha posto le basi per una nuova classe di missioni orbitali per l'assistenza e la manutenzione. L'obiettivo principale di questa tesi è lo sviluppo, la costruzione e la verifica sperimentale di un manipolatore robotico per la simulazione di manovre orbitali, con particolare attenzione alla rimozione di detriti (ADR) e la manutenzione in orbita (OOS). Allo stato dell'arte, sono poche le modalità utilizzate per la riproduzione della microgravità in un ambiente non-orbitale: fra le tecniche principali, vale la pena ricordare voli parabolici, simulazioni in piscina e simulatori robotici. I voli parabolici consentono di riprodurre le condizioni orbitali abbastanza fedelmente, ma le condizioni di simulazione sono pesantemente vincolanti. Le simulazioni in piscina, d'altra parte, hanno meno costrizioni in termini di costo, ma la resistenza indotta dall'acqua influisce negativamente sulla qualità della microgravità simulata. Gli impianti robotizzati, infine, permettono di riprodurre indirettamente (cioè attraverso un adeguato sistema di controllo) la fisica della microgravità. Lo stato dell'arte sulle simulazioni robotiche 3D è oggi limitato a robot industriali, caratterizzati da notevoli costi sia in termini di hardware che di manutenzione. Questo progetto propone un'alternativa a queste strutture: attraverso algoritmi dedicati, il sistema è in grado di calcolare in tempo reale le conseguenze dei contatti tramite le opportune modifiche alla traiettoria, che vengono poi fornite al sistema di controllo "hardware in the loop" (HIL). Inoltre, il software può essere comandato per eseguire manovre attive e di "relocation": di conseguenza, il manipolatore può essere utilizzato come test-bed non solo per operazioni di manutenzione orbitale, ma anche per sistemi di controllo di assetto, fornendo una fedele simulazione in tempo reale del rispettivo comportamento in assenza di gravità. La tesi descrive la progettazione meccanica dettagliata della struttura, corroborata dalla rispettiva modellazione strutturale, e dalla verifica agli elementi finiti delle prestazioni statiche e vibrazionali. Viene successivamente presentata una strategia per la simulazione di contatti tramite il matching tra le impedenze e un controllore dedicato definisce l'insieme delle proprietà inerziali simulabili tramite la struttura. Concentrandosi sugli scenari di simulazione, viene poi presentato un innovativo approccio SLAM (simultaneous localization and mapping) che utilizza metodi stocastici per il design di traiettorie di ispezione e riconoscimento markers applicato ad un task di rendez-vous 3D. Infine, con l'obiettivo di fornire una sensor-suite capace di stimare in real-time l'assetto dell'end-effector, viene descritto un innovativo sensore di Sole miniaturizzato. Ne vengono discusse la progettazione e la fabbricazione, corroborate dalle necessarie verifiche sperimentali.
ten, Brink Tim [Verfasser]. "Automated Structure Preparation and Its Influences on Protein-Ligand Docking and Virtual Screening / Tim ten Brink". Konstanz : Bibliothek der Universität Konstanz, 2011. http://d-nb.info/101745504X/34.
Texto completoNichols, Joseph Walter. "Vision-Based Guidance for Air-to-Air Tracking and Rendezvous of Unmanned Aircraft Systems". BYU ScholarsArchive, 2013. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/3764.
Texto completoPlatt, Steven. "On the strengths and limitations of an automated docking procedure : application to rigid and highly flexible ligands". Thesis, University of East London, 2008. http://roar.uel.ac.uk/3368/.
Texto completoFear, Andrew John. "CubeSat autonomous rendezvous and docking software". Thesis, 2014. http://hdl.handle.net/2152/28249.
Texto completotext
Mulakala, Chandrika. "Force computations in automated docking /". 2005.
Buscar texto completoAlkhedher, Mohammad J. E. J. "Dock design for automated cross-docking container terminal". 2006. http://docs.lib.purdue.edu/dissertations/AAI3239750/.
Texto completoMorris, Jeffery C. "Automated Spacecraft Docking Using a Vision-Based Relative Navigation Sensor". 2009. http://hdl.handle.net/1969.1/ETD-TAMU-2009-08-2820.
Texto completoStancliffe, Devin Aldin. "Analysis and Design of a Test Apparatus for Resolving Near-Field Effects Associated With Using a Coarse Sun Sensor as Part of a 6-DOF Solution". Thesis, 2010. http://hdl.handle.net/1969.1/ETD-TAMU-2010-08-8440.
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