PICO-SATELLITE DETUMBLING SIMULATION USING MAGNETIC ATITUDE ACTUATOR (SIMULASI DETUMBLING PADA SATELIT PIKO MENGGUNAKAN AKTUATOR SIKAP MAGNETIK)

Abstract

One of the methods to control Nano/pico-satellite’s attitude is using magneto-torquers as attitude actuators. ITB, at the moment is planning to develop a cubesat. Therefore, the objective of the research was to investigate the performance of such attitude control system for 3U class cubesat. The research used Matlab/simulink-based satellite simulator developed by LAPAN and ITB, and B-dot control law. The advantages of the method are that the actuators are small and lighter compared to the other type of actuators, such as momentum wheels or reaction wheels. However, the disadvantages is that the torques can be created only when the actuator oriented at non-zero angle with local magnetic field. The results showed that the attitude control system could performed the detumbling operation, with the best transient time at about two orbits period. Varying the gain parameter in the controller may result into variation of transient time and even unstability.  

 

Abstrak

Salah satu cara untuk mengendalikan sikap satelit nano/piko adalah dengan menggunakan magneto-torquer sebagai aktuator. Saat ini ITB tengah mewacanakan pengembangan cubesat, sehinggga tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kinerja sistem kendali sikap berdasarkan medan magnet Bumi pada cubesat kelas 3U. Penelitian ini menggunakan simulator satelit berbasis MATLAB/simulink yang dikembangkan oleh LAPAN dan ITB, moda kendalinya berbasis hukum kendali b-dot. Keuntungan dari sistem kendali ini adalah ukuran dan beratnya yang kecil, dibandingkan dengan moda kendali lain, seperti momentum wheel atau reaction wheel. Sementara kerugiannya adalah hanya bisa menghasilkan torsi saat aktuator mempunyai sudut tidak nol dengan medan magnet Bumi. Hasil menunjukkan bahwa moda kendali tersebut dapat melakukan manuver de-tumbling, dengan waktu transient terbaik mendekati dua periode orbit. Juga ditunjukkan bahwa variasi waktu transient dan ketidakstabilan dapat diperoleh dengan memvariasikan parameter gain pada kontroler.