Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Ban- och attityddynamik 7,5 högskolepoäng

Orbit and Attitude Dynamics
Avancerad nivå, R7025R
Version
Kursplan gäller: Höst 2021 Lp 1 - Tills vidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.


Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Fördjupningskod
A1N
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Rymdteknik
Ämnesgrupp (SCB)
Rymdteknik
Ingår i huvudområde
Rymdteknik

Behörighet

Grundläggande kurser i linjär algebra, analys samt ordinära differentialekvationer och partiella derivator, tex M0055M Flervariabelanalys eller motsvarande Fördjupad kurs i mekanik involverande Keplers lagar med 3-dim tillämpningar tex F0055T Mekanik II Ry eller motsvarande. Goda kunskaper i engelska, motsvarande Engelska 6


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat

Studenten skall tillägna sig förståelse för och förmåga att förutse hur en rymdfarkosts bana utvecklas med tiden. Studenten skall tillägna sig förtrogenhet med begrepp och metoder som används inom området för rymdfarkosters dynamik. Dessa krav visas genom studentens förmåga att redogöra härför.

Studenten skall tillägna sig färdighet att analytiskt och med datorhjälpmedel utföra beräkningar av rymdfarkostbanor.

Studenten skall kunna värdera olika banors effektivitet vad avser tidsåtgång och bränslebehov. Detta visas genom jämförande beräkningar.

Studenten skall ha förståelse för och förmåga att förutse hur en rymdfarkosts attityd utvecklas med tiden. Studenten skall ha förtrogenhet med och kunna redogöra för begrepp och metoder som används inom området för rymdfarkosters attityddynamik.

Studenten skall ha färdighet att analytiskt och med datorhjälpmedel utföra beräkningar av rymdfarkosters attityddynamik.

Studenten skall kunna bedöma och redogöra för lämpligheten av olika attitydkontrollsystem i olika situationer.

 Studenten skall tillägna sig färdighet att skriftligt redovisa analyser och beräkningar.


Kursinnehåll
Keplers ekvationer. Keplers problem. Klassiska banelementen. Tids- och referenssystem. Transformation mellan olika referenssystem.
Ostörd, elliptisk, hyperbolisk och parabolisk bana.
Banmanöver.
Banbestämning.
Banstörningar.
 
Kinematik och dynamik för stel-kroppsrörelse.
Eulervinklar. Eulers ekvationer. Kvaternioner.
Momentfri rörelse. Spinnstabilisering. dualspinn. Gyroskopisk kontroll.
Stabilisering med hjälp av gravitationsgradient.
 
MATLAB-simulering.

Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.
Föreläsningar.
Studenten löser en del uppgifter med datorhjälpmedel.

Examination
Om det finns beslut om särskilt pedagogiskt stöd, i enlighet med Riktlinjen Studentens rättigheter och skyldigheter vid Luleå tekniska universitet, finns möjlighet till anpassad eller alternativ examinationsform.
Skriftlig tentamen samt inlämningsuppgifter. För att bli godkänd på hela kursen (slutbetyg) krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända. Slutbetyget 5, 4, 3 och U (underkänd) utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar.

Övrigt
Denna kurs kan ej ingå i examen tillsammans med kursen R7015R eller kursen R7016R.

Examinator
Priya Fernando

Litteratur. Gäller från Höst 2020 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Kursen baseras på föreläsningsanteckningar och material i Canvas.

Supplementär litteratur:
Vallado, David A., Fundamentals of Astrodynamics and Applications, 3rd ed. Series: Space Technology Library, Vol 21, Springer 2007.
Hard, ISBN 10: 0387718311. ISBN 13: 9780387718316

Sidi, Marcel J., Spacecraft Dynamics & Control. A Practical Engineering Approach, Cambridge University Press 1997.
ISBN-13 978-0-521-55072-7 hardback. ISBN-10 0-521-55072-6 hardback.
ISBN-13 978-0-521-78780-2 paperback. ISBN-10 0-521-78780-7 paperback.
Microcosm: Soft. ISBN-10: 1881883140 ISBN-13: 9781881883142

Kapitel 19 i
Wertz, James R., Everett, David. F., Puschell, Jeffery J.: Space Mission Engineering: The New SMAD, Microcosm Press2011.
ISBN 978-1-881-883-15-9 (pb). ISBN 978-1-881-883-16-6 (hb).

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHpTillståndGäller frånTitel
0002InlämningsuppgiftU G#1.50ObligatoriskH19
0003Skriftlig tentamenG U 3 4 56.00ObligatoriskH21

Studiehandledning
Studiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.

Kursplanen fastställd
av Jonny Johansson, HUL SRT 2019-02-15

Reviderad
av Jonny Johansson, HUL SRT 2021-06-16