TRACTOR

https://youtu.be/6FGWwm7Rj6c

Información general

¿Qué es TRACTOR?

TRACTOR (Banco de pruebas para el análisis y control de oscilaciones de desplazamiento en una viga resonante) es una plataforma dinámica representativa propiedad de GMV que reproduce las dinámicas relevantes para la validación y maduración de tecnologías de guía, navegación y control (GNC) destinadas a futuros sistemas espaciales. Entre las aplicaciones habituales se encuentran el servicio, ensamblaje y fabricación en órbita (ISAM), incluyendo ensamblaje en órbita, naves espaciales flexibles de gran tamaño y otras misiones que implican una dinámica estructural compleja.

TRACTOR ha sido diseñado para ofrecer una capacidad modular, configurable y ampliable para el desarrollo y la verificación de soluciones de control avanzadas. La plataforma reproduce los fenómenos dinámicos clave que se prevén en las futuras infraestructuras orbitales, tales como la dinámica estructural flexible, los modos de flexión, la oscilación de fluidos, los cambios en las propiedades de masa e inercia, y las perturbaciones generadas por interacciones robóticas.

TRACTOR se ha desarrollado en el marco del proyecto IOANT para el cliente ESA.

¿Te interesa evaluar tu concepto de GNC?

Ponte en contacto con GMV para hablar sobre una demostración de ingeniería a medida basada en la plataforma TRACTOR y descubrir cómo las demostraciones representativas de «Hardware-in-the-Loop» pueden contribuir a tu proyecto [email protected].

Qué ofrecemos

Los clientes pueden solicitar sesiones de demostración personalizadas para analizar escenarios de misión, evaluar conceptos de GNC y debatir las alternativas de ingeniería con los especialistas de GMV.

Que recibirás

El servicio combina demostraciones en directo de «Hardware-in-the-Loop» con asesoramiento técnico, lo que permite a los clientes comprender mejor el grado de madurez de la solución, los enfoques de implementación y los aspectos de integración antes de incorporarse a un programa de desarrollo específico.

Características

Dinámicas representativas:

Dinámica estructural flexible
Modos de flexión
Variaciones del MCI
Perturbaciones en la interacción robótica
Oscilación del propulsante

Elementos configurables:

Vigas flexibles
Andador robótico
Depósito de oscilación
Cargas útiles específicas para cada misión

Actividades de demostración:

Validación del algoritmo de control
«Hardware-in-the-Loop» de bucle cerrado
Comparativa de algoritmos
Estimación en línea
Identificación de sistemas

Entornos de demostración:

MIL, SIL, PIL, HIL de bucle cerrado
Gemelo digital en MATLAB / Simulink

Aspectos destacados

¿Cómo funciona TRACTOR?

Banco de pruebas configurable para escenarios representativos en órbita

TRACTOR in double beam and sloshing configuration

El banco de pruebas TRACTOR es altamente modular y puede configurarse para emular una amplia gama de escenarios de servicio, ensamblaje y fabricación en órbita (ISAM). Se pueden montar diferentes elementos flexibles, tal y como se muestra en las fotografías adjuntas, para representar diversos elementos de las naves espaciales, tales como antenas, paneles solares, mástiles y estructuras robóticas.

Al variar la geometría, el material y la longitud de la viga, la plataforma puede reproducir diferentes rigideces estructurales y frecuencias naturales, lo que permite someter al sistema de control a dinámicas representativas de cuerpos flexibles y a entornos de perturbaciones. Ambas vigas también pueden equiparse con masas móviles para simular la manipulación robótica y las perturbaciones causadas por la carga útil en movimiento, al tiempo que se pueden incorporar depósitos parcialmente llenos para reproducir los efectos de la oscilación del propulsante.

Estos elementos representativos pueden combinarse en una única configuración experimental, lo que permite crear escenarios dinámicos realistas y acoplados que facilitan el desarrollo, la validación y maduración de sistemas avanzados de guía, navegación y control.

Andador robótico para la emulación dinámica de la inercia y las perturbaciones

Para reproducir los efectos dinámicos que se producen durante las operaciones de ensamblaje y servicio en órbita, se puede equipar a TRACTOR con un andador robótico que recorre toda la viga flexible. La masa en movimiento representa a manipuladores robóticos, vehículos de servicio o cargas útiles en movimiento, introduciendo cambios característicos en la dinámica del sistema a lo largo de toda la operación. Esta funcionalidad permite la validación experimental de los algoritmos de GNC en condiciones realistas que varían en el tiempo, entre las que se incluyen:

Propiedades de masa que varían en el tiempo, provocadas por cambios en la distribución global de la masa y en el momento de inercia a medida que el andador se desplaza a lo largo de la estructura.
Interacciones robóticas dinámicas, consecuencia del movimiento acoplado entre la viga flexible y el andador robótico en traslación, que generan perturbaciones y vibraciones estructurales representativas.

Esta configuración ofrece un entorno realista para desarrollar y validar sistemas de control capaces de mantener la estabilidad y el rendimiento ante cambios en la dinámica del sistema y las fuerzas de interacción robótica.

Grado de madurez tecnológica y demostraciones

TRACTOR se ha desarrollado y validado experimentalmente en el marco del proyecto IOANT de la ESA, cuyo objetivo era perfeccionar una plataforma representativa de «Hardware-in-the-Loop» para el desarrollo y la validación de tecnologías de guía, navegación y control para estructuras espaciales flexibles. Mediante una exhaustiva campaña de validación experimental, tanto el banco de pruebas físico como su gemelo digital han alcanzado el Nivel de Madurez Tecnológica (TRL) 5, demostrando así su capacidad en un entorno de laboratorio relevante.

La plataforma está plenamente operativa y disponible para demostraciones en directo, evaluaciones técnicas y actividades de prueba de concepto. Se invita a los posibles clientes y socios a conocer de primera mano las funcionalidades de la plataforma a través de demostraciones que pueden adaptarse a sus aplicaciones específicas.

TRACTOR en proyectos externos

El banco de pruebas TRACTOR y las tecnologías desarrolladas a lo largo del proyecto han dado lugar a varias publicaciones científicas, ponencias en congresos y contribuciones técnicas, que se presentan a continuación:

2023 CleanSpace Days: