Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Styrning, navigering och reglering av rymdfarkoster 7,5 högskolepoäng

Spacecraft Guidance, Navigation and Control
Avancerad nivå, R7030R
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
A1F
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Rymdteknik
Ämnesgrupp (SCB)
Rymdteknik
Ingår i huvudområde
Rymdteknik

Behörighet

Grundläggande kunskap inom reglersystem och modellering, motsvarande kursen R0005E Mät- och reglerteknik. Kunskap inom ban- och attityddynamik, motsvarande kursen R7025R Ban- och attityddynamik. Kunskap inom rymdfarkostkontroll, motsvarande kursen R7026E Rymdfarkostkontroll. Goda kunskaper i engelska motsvarande Engelska 6.


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat
     

  Syftet med kursen är att studenten ska lära sig begreppen vägledning, navigering och kontroll (GNC) för rymdsystem, inklusive satelliter, raketer, rovers, flygfordon, manipulatorer och plan.

Efter kursen ska studenten kunna:

- Identifiera och välj sensoriska system för GNC

- Skapa banor för rymdfarkoster

- Attityduppskattning av programmet baserat på utökad Kalman-filtrering

- Utforma kontrollarkitekturer för GNC som LQR och MPC

- Designa grundläggande applikationer i beräknad vision för GNC

- Tillämpa den underliggande kunskapen i realistiska laboratorier 

Kursinnehåll

Generering av trajektorior

Attitydskattning

Rymdsensorer för navigering

Vägplanering

Trajektorieföljning

LQR / LQG-reglering

MPC-reglering för satelliter

Maskinseende för rymdtillämpningar I

Maskinseende för rymdtillämpningar II

Visual Servoing

Kinematik för rymdfarkoster och markfordon

Raketkinematik, -dynamik och -reglering

Manipulatorkinematik


Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.

Kursens genomförande kommer att bestå av: a) föreläsningar och b) laborationer. Syftet är att demonstrera de grundläggande koncepten för avancerad rymdfarkostreglering på realistiska experimentuppställningar för att stärka kursens inlärningsmål.

Kursen kommer att innefatta realistiska simuleringar och experiment för att demonstrera kursens inlärningsmål, samtidigt som de ger studenten den bakgrund som krävs för att förstå, designa och använda GNC-system. Kursen avslutas med ett forskningsinriktat projekt som kommer att definieras tillsammans med examinator.


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.
Examinationen baseras på utvärderingen av ett slutprojekt som studenten ska välja och formulera med hjälp av examinator.

Det slutliga projektet rapporteras med en skriftlig slutrapport. Laborationer rapporteras också med en skriftlig laborationsrapport. Studenterna ska ha minst godkänt betyg för laborationerna och slutbetyget baseras på prestationen i slutprojektet och laborationer (slutbetyg = 30% betyg på labbet och 70% betyg på slutprojektet)  


Examinator
George Nikolakopoulos

Litteratur. Gäller från Höst 2021 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Sidi, Marcel J.,
Spacecraft dynamics and control: a practical engineering approach. Vol. 7.
Cambridge university press, 1997.

Wie, Bong.
Space vehicle guidance, control, and astrodynamics.
American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2015.

Noton, Maxwell.
Spacecraft navigation and guidance.
Springer Science & Business Media, 2012.

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHpTillståndGäller frånTitel
0001SlutprojektG U 3 4 57.50ObligatoriskH20

Kursplanen fastställd
av Jonny Johansson, HUL SRT 2020-02-21

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