Investigation of electromagnetic tether system dynamics

Abstract

Рассматривается космическая тросовая система с электродинамической системой управления ориентацией. Решается задача стабилизации космической тросовой системы при воздействии на неё момента Лоренца, гравитационного момента и момента Ампера. При анализе полученных математических моделей установлено, что электродинамическая тросовая система стабилизируется в положении при котором трос вытянут вдоль местной вертикали. Получен первый интеграл движения с помощью которого определяются достаточные условия устойчивости указанного положения равновесия. На основе линеаризованных уравнений дана оценка частоты малых колебаний троса в окрестности положения равновесия.

The present research paper examines the space tether system with electrodynamic orientation control system. The issue of stabilization of the space tether system is resolved under the influence of Lorentz moment , gravitational moment and Ampere moment.During the analysis of the mathematical models it was established that the electrodynamic tether system stabilizes in the position when the cable is stretched along the local vertical. The first integral of motion was obtained which contributes to determining sufficient conditions for the stability of the given equilibrium point. The estimation of the frequency of small cable oscillations in the vicinity of the equilibrium position was provided on the basis of linearized equations.