Calibrage de la matrice d'inertie et commande adaptative d'attitude d'un satellite artificiel

Abstract

Ce travail porte sur le Calibrage en ligne de la matrice d'inertie d'un satellite artificiel ainsi que sa commande d'attitude. Après un bref aperçu sur les satellites artificiels, les technologies utilisées dans le domaine aérospatiale regroupant essentiellement des capteurs et actionneurs, on définira les types de systèmes de coordonnées utilisés et on élaborera les modèles cinématique et dynamique du satellite. Le calibrage en ligne en utilisant l'algorithme des moindres carrés récursifs sera ensuite traité. Pour la commande d'attitude deux lois adaptatives ont été proposées, l'une destinée à la commande de vitesse et à l'estimation de la matrice d'inertie, l'autre destinée à la stabilisation de l'attitude. Des résultats de simulations ont été obtenus afin d’évaluer l'efficacité et les performances des approches proposées. Le mémoire est organisé comme suit: Dans le premier chapitre, et afin de familiariser le lecteur avec ce domaine, des généralités sur les satellites artificiels sont proposées; on définira le système spatial ainsi que le satellite artificiel, ses différents types et sa constitution, on passera alors au système de commande d'attitude (SCA), les différents type de capteurs et actionneurs utilisés puis pour finir les perturbations agissant sur le satellite. Le deuxième chapitre concernera l’aspect modélisation dynamique et cinématique du mouvement, on présentera les systèmes de coordonnés utilisés ainsi que les deux façon de représenter l'attitude, l'une utilisant les angles d'Euler et l'autre utilisant les quaternions. Le troisième chapitre portera sur le calibrage en ligne d'un satellite artificiel en utilisant la méthode des moindres carrés récursifs; des simulations seront présentées afin de décrire les performances de la méthode. Dans le quatrième et dernier chapitre, deux lois de commande adaptative seront synthétisées; la première, dédiée au contrôle de la vitesse, et la nous verrons que pour certaines valeurs de vitesse désirée on arrive à estimer la matrice d'inertie, puis la deuxième qui est dédiée au contrôle de l'attitude; et la aussi des simulation seront effectuées afin de prouver les performances de la loi développée.