Representação de atitude de satélites artificiais

REPRESENTAÇÕES DE ATITUDE DE SATÉLITES ARTIFICIAIS
M. C.Zanardi A.J. Pereira
Faculdade de Engenharia – UNESP – Campus de Guaratinguetá, Guaratinguetá, Brasil, cecí[e-mail] [e-mail] Resumo: O enfoque deste trabalho é apresentar diferentes parametrizações para representar a orientação espacial
(atitude) de um satélite artificial, destacando-se os ângulos de Euler, quatérnions e variáveis canônicas de Andoyer. As vantagens de cada uma delas são apresentadas assim como algumas aplicações na análise da dinâmica de atitude de satélites artificiais envolvendo propagação, estimação e controle. Palavras Chaves: dinâmica de atitude, orientação espacial, matrizes de rotação, ângulos de Euler, quatérnions, variáveis de Andoyer, velocidade de rotação, propagação de atitude, controle ótimo de atitude, estimação de atitude.
1. INTRODUÇÃO
O movimento de um satélite artificial apresenta dois aspectos dinâmicos distintos. O primeiro deles está associado com a trajetória do seu centro de massa, cujas leis básicas associadas ao movimento do problema de dois corpos são governadas pelas leis de Kepler. O movimento translacional de um satélite artificial é especificado pela sua posição e velocidade a cada instante, através dos elementos orbitais clássicos (semi -eixo maior e excentricidade da órbita, inclinação do plano orbital em relação ao plano do
Equador da Terra, longitude do nodo ascendente da órbita, argumento do perigeu e anomalia verdadeira), sendo que a maioria das teorias desenvolvidas para corpos celestes são também aplicáveis para satélites.
O segundo aspecto está associado ao fato do satélite possuir forma e tamanho finitos e que durante a sua trajetória pode executar movimento em torno de seu centro de massa. Este movimento é especificado pela orientação espacial e velocidade de rotação do satélite.
Este trabalho está relacionado com a dinâmica do movimento rotacional do satélite, ou seja com sua orientação espacial