LISA Pathfinder modelling
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Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2013-01-10
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Abstract
LISA (Laser Interferometer Space Antenna) is a joint project of ESA and NASA which consists in three spacecraft forming an equilateral triangle orbiting around Earth, and its goal is to detect gravitational waves. In order to test its feasibility on the outer space a precursor mission has been developed, the so-called LPF (LISA Pathfinder). LPF performs one arm of the LISA constellation and carries two payloads: the LTP (LISA Technology Package) and the DRS (Disturbance Reduction System). To simulate the entire system a Matlab toolbox, the so-called LTPDA (LTP Data Analysis toolbox), has been developed. LTPDA aims to model all the subsystems of the LTP before flight. The aim of this work is to measure the accuracy with which the LTPDA models the entire system, and to verify that the assumptions and the designs of the toolbox are within a good accuracy margin compared to traditional methods, which are slower but highly verified. Here we first perform an analysis of the FEEPS (Field Emission Electric Propulsion) and IFO (Interferometer) subsystems to check that our modelling method is correct. We have performed simulations both in the time and frequency domains using the LTPDA toolbox and the traditional method, namely the Laplace transfer function and the state space, and we then have compared the results. After that, we followed the same procedure but for the entire LTP system. The results obtained from those simulations demonstrate that, as expected, the LTPDA is a verified toolbox that not only can model and perform with high accuracy all the systems of the LPF, but also can do this with a significantly smaller computational load and in a more efficient way. LISA (Laser Interferometer Space Ant
enna) es un proyecto de la ESA y la
NASA que está compuesto por tres
satélites que forman un triángulo
equilátero orbitando alrededor de
la Tierra, diseñado c
on el objetivo de captar
ondas gravitatorias. Para probar su
tecnología en el espacio, se ha
desarrollado el LPF (LISA Pathfinder),
el cual simula un brazo de la
constelación del LISA y lleva dos carg
as útiles: el LTP (LISA Technology
Package) y el DRS (Disturbance Reduct
ion System). A fin de simular el
comportamiento de dicha carga útil se ha desarrollado un herramienta de
Matlab, llamada LTPDA (LTP Data Analys
is toolbox), con el fin de modelar
todos los subsistemas del LTP antes del vuelo.
El principal objetivo de este
trabajo es medir la prec
isión con la que la LTPDA
modela, y verificar que las hipótesis y
los diseños de la herramienta están
dentro del margen de precisión neces
ario, comparado con los métodos
tradicionales, los cuales so
n lentos pero están verifi
cados. En este trabajo se
hace primero un análisis de los subsistema
s FEEPS (Field Emission Electric
Propulsion) e IFO (Interferometer)
para comprobar que nuestro modelo es
correcto. Hemos realizado simulaciones,
tanto en el dominio del tiempo como
en el de la frecuencia, usando tanto
el módulo LTPDA como los métodos
tradicionales, esto es la función de tr
ansferencia de Laplace y el State-Space,
y hemos comparado los resultados.
Después, hemos seguido el mismo
procedimiento pero para el sistema completo del LTP.
Los resultados obtenidos de estas simula
ciones reflejan, como se esperaba,
que el módulo LTPDA es una herrami
enta verificada que no sólo puede
modelar con alta precisión todos los
componentes de LPF
sino que, además,
lo hace con menor esfuerzo comput
acional y de forma más eficiente.
MatèriesArtificial satellites, Geostationary satellites--Spacing, Satèl·lits artificials, Ones gravitacionals
TitulacióENGINYERIA TÈCNICA D'AERONÀUTICA, ESPECIALITAT EN AERONAVEGACIÓ (Pla 2003)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
memoria.pdf | 800,7Kb | Visualitza/Obre |