Brevet FR2550757A1 — publié le 19850222

i. Régulation de position de satellites L'invention concerne une régulation de position de satellites qui sont équipés de voiles solaires ou bien de générateurs solaires. On conna t la régulation de satellites au moyen de ce que l'on appelle l'effet groscopique, c'està-dire qu'une roue de réaction est disposée dans le satellite, la vitesse de rotation de cette roue étant modifiée 10 en fonction de la position du satellite et permettant une régulation de la position Les satellites à régler sont orientés, par rapport à la terre, et disposés de façon géostationnaire, et ils sont amenés en principe dans la position correcte après avoir atteint leurs trajectoires. L'orientation des satellites est de façon connue, effectuée au moyen de systèmes de poussée L'énergie solaire, sous la forme de vent solaire ou bien de pression solaire, fait entre autres, dévier les satellites de leur position, de sorte que cette position doit être à nouveau stabilisée 20 à l'aide de détecteurs se trouvant à bord On en vient aujourd'hui à utiliser ce que l'on appelle l'effet de navigation solaire, c'est-à-dire, à faire agir l'énergie solaire pour la détermination de la position En liaison avec une roue giroscopique, les deux voiles solaires peu25 vent être orientés, seule une régulation de position selon deux axes étant alors évidemment possible. 2. Lorsque le satellite est envoyé sur sa traJectoire, le générateur solaire est en règle générale, replié ou bien enroulé, et il se déplie après que le satellite ait atteint sa tra Jectoire. Le but de l'invention est de permettre une régulation de position sur l'ensemble des trois axes, en évitant le système de poussée connu, ainsi que la roue gyroscopique et ceci grâce à une déformation contrôlée du générateur solaire Conformément à l'invention, le généra10 teur solaire est articulé d'un côté sur le satellite et il est maintenu sur le satellite par des cables qui sont tendus en se croisant pour chaque surface du générateur. Aux extrémités de ces câbles sur le satellite sont associés des treuils qui permettent de modifier la longueur des cables Ces treuils sont influencés par le système de détection connu se trouvant à bord du satellites, et qui agit en fonction de la position du satellite Le satellite comporte ainsi à son bord, un circuit de régulation fermé pour influencer les quatre treuils Si les cables ou 20 certains des cables sont raccourcis, la surface du générateur va se courber et ainsi la surface exposée à l'action du soleil sera réduite Dès que le satellite est soumis à une perturbation qui altère sa position, par exemple du fait d'une action solaire revêtant la forme de vent 25 solaire, cette perturbation doit être compensée. L'invention va être exposée plus en détail à l'aide d'exemples représentés sur les dessins dans lesquels: les figures la et lb montrent un satel30 lite avec un générateur solaire déployé, la figure 2 montre une disposition avec une croix tournante, la figure 3 montre une surface de générateur courbée. Si l'on considère la figure 1, on voit que 3. les générateurs solaires 6 peuvent être amenés dans différentes positions, du fait d'une intervention différente des treuils 10 sur les extrémités de câbles 1 à 4, et en fait, lors d'une intervention des treuils 1 et 3, le satel5 lite pivotera autour de l'axe Y, lors d'une intervention des treuils 1 et 4, il pivotera autour de l'axe Z, et lors d'une intervention des treuils 1 et 2 il pivotera autour de l'axe X Bien entendu, il est possible de commander les processus de façon que deux axes soient simultanément in10 téressés Les treuils sont des organes de réglage de type classique, influencés par détection A l'aide de ces tractions de câbles, on obtient pour la première fois, qu'un satellite soit en somme susceptible de pivoter autour des trois axes. Grâce à un système de mesure de position de type connu, par exemple un angle de visée vers le soleil, le satellite est maintenu en direction Si une modification intervient, les tractions des cables 7 sont influencées par des impulsions sur les treuils 10 par l'intermé20 diaire du circuit de réglage, grâce à quoi, la surface 8 du générateur solaire est modifiée et grâce à la surface 9 ainsi modifiée, la rotation du satellite s'effectue Il est visible, d'après la figure, qu'un raccourcissement de la surface est possible, mais qu'également sa torsion 25 peut être provoquée, notamment lorsque la traction s'opère sur un seul câble Pour obtenir une traction de câbles aussi importante que possible, les câbles 7 sont articulés sur l'une des surfaces 11 du satellite et les générateurs solaires sont rapportés sur la surface 12 opposée. La figure 2 montre un autre exemple oh, déjà pour un satellite classique existant dans lequel la roue gyroscopique 13 est encore en fonction, la surface du générateur peut être influencée par tension de deux câbles, grâce à une croix tournante placée à l'extérieur du satel35 lite et à une surface de générateur déployée sur cette croix. 4. Dans ce cas, les treuils 10 doivent, bien entendu être montés extérieurement sur la croix tournante 14 et les impulsions doivent être transmises par le milieu de la croix Ici également, le générateur est resté sollicité par des tractions de câbles différentes, grâce à quoi 5 la modification de surfaces est assurée La croix tournante peut en outre pivoter Cependant, dans ce cas, seule une régulation autour de deux axes est possible, à savoir, autour des axes Z et X. Le mode d'action est le suivant: un satellite 10 orienté sur le soleil ou bien une partie d'un tel satellite orientée vers le soleil, est réglé dans sa position en ce que la pression de radiation qui agit sur la surface orientée vers le soleil, en règle générale, le générateur solaire, est utilisée (effet de navigation solaire) Le généra15 teur solaire (déroulé ou déployé) est dans son état déployé relié au corps du satellite par des cordes ou des câbles minces de la façon indiquée sur la figure 1 Aux points terminaux 1 à 4, sont disposés des treuils 10 munis de moteurs de réglage, et qui sont commandés au moyen de 20 l'électronique de régulation de position. Si une perturbation doit être compensée, rendant nécessaire une rotation positive autour de l'axe Y, les treuils 10 des extrémités de cables 1 et 3 sont commandés et tirent le générateur dans la position représentée 25 sur la figure 3 Par variation de la surface irradiée ("asymétrie") le point d'impact de la pression solaire se déplace de S vers S' Il en résulte un couple de grandeur p x A x 1 ( 1) autour de l'axe Y, ce couple provoquant une rotation et compensant la perturbation existante De fa30 çon correspondante, des rotations peuvent être engendrées autour des autres axes. ( 1) p: pression solaire, A: surface effectivement irradiée, 1: distance entre le centre de gravité et le point d'application de la pression, mesurée sur l'axe X. 35 5. REVENDICATIONS 1. Régulation de position de satellites, qui sont équipés d'un générateur solaire et qui réagissent à l'énergie solaire, régulation caractérisée en ce que sur les générateurs solaires ( 6) disposés dans un plan, par variation de leurs surfaces ( 8) irradiées par le soleil, un couple est appliqué par suite de la pression solaire, ce couple provoquant une rotation du satellite ( 5). 2. Régulation de position de satellites 10 selon la revendication 1, caractérisée en ce que, chaque partie ( 6) de générateur:: solaire est rapportée des deux côtés du satellite dans un plan ( 12). 3. Régulation de position selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, 15 dans les coins des extrémités opposées au satellite ( 5) des générateurs solaires ( 6), sont fixés des câbles ( 7) dont les autres extrémités aboutissent en se croisant à la surface parallèle ( 11) du satellite o elles sont reçues par des treuils ( 10). 4 Régulation de position selon la revendication 3, caractérisée en ce que les treuils ( 10) sont susceptibles d'être commandés en fonction de la position et modifient les surfaces de générateurs solaires par des tractions différentes exercées sur les cables. 5 Régulation de position selon la revendication 1, caractérisée en ce que, une croix tournante ( 14) est rapportée sur le satellite, un générateur solaire étant fixé perpendiculairement au satellite par l'intermédiaire de deux points externes de cette croix, tandis qu'aux coins externes du générateur solaire, sont fixées deux extrémités de câbles dont les autres extrémités aboutissent aux deux autres points externes de la croix tournante. 6. Régulation de position selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un treuil ( 10) est disposé 35 en chacun des points d'arrivée des extrémités de câbles sur la croix tournante ( 14), treuils dans lesquels entrent les cables.