Developement and testing of attitude simulator balancing procedures

Air-bearing attitude simulation test-beds are useful tools for improving ADCS design processes and resulting system robustness and reliability. In order to enable a relevant testing environment built around the air-bearing test-bed, its intrinsically unbalanced mass distribution is to be modified, reducing the gravitational disturbance torque within levels compatible with the on-orbit disturbance environment. This objective can be achieved by actuating a set of moving masses according to well-structured balancing procedures. Within Politecnico di Milano, DART Laboratory is developing STASIS, a prototype air-bearing attitude test-bed. Its development stage calls for the assessment of static unbalance gravitational torque mitigation procedures, compatible with the specific STASIS architecture and subsystems. This thesis project aims at assessing possibilities, developing simulations and performing experiments to define the viability of different procedures targeting the balancing of STASIS, PoliMi's ground-based satellite attitude simulation test-bed.

I simulatori d'assetto a cuscinetto ad aria sono sistemi determinanti nel supportare le attività di progetto e migliorare l'affidabilità del sistema di determinazione e controllo d'assetto. Per garantire un contesto di testaggio rilevante centrato sulla piattaforma a cuscinetto, è necessario agire sulla sua distribuzione di massa, generalmente sbilanciata, per ridurne il momento gravitazionale associato entro valori compatibili con i disturbi di momento presenti in orbita. Questo risultato si può raggiungedere mediante l'attuazione di un sistema di masse mobili. Al Politecnico di Milano, il gruppo DART sta sviluppando STASIS, un prototipo di simulatore d'assetto a cuscinetto ad aria: il livello raggiunto dal progetto richiede ora la valutazione di strategie atte a minimizzare l'effetto del momento di sbilanciamento statico sulla piattaforma compatibili con l'architettura della stessa. Questo progetto di tesi è finalizzato a valutare metodi esistenti, sviluppare simulazioni e svolgere esperimenti per definire le strategie di bilanciamento più adatte per STASIS, il simulatore d'assetto satellitare del PoliMi.