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@MastersThesis{Meireles:2019:AnMoNă,
               author = "Meireles, Lucas Gouv{\^e}a",
                title = "An{\'a}lise de modelos n{\~a}o-ideais da din{\^a}mica de 
                         atitude de velas solares e seus efeitos no movimento orbital",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2019",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2019-03-29",
             keywords = "Vela solar plana, mec{\^a}nica orbital, din{\^a}mica de atitude, 
                         sistemas de controle, m{\'e}todo dos elementos finitos, flat 
                         solar sail, orbital mechanics, attitude dynamics, control systems, 
                         finite element method.",
             abstract = "Velas solares apresentam um m{\'e}todo alternativo de 
                         propuls{\~a}o promissor para os pr{\'o}ximos passos da 
                         explora{\c{c}}{\~a}o espacial. Ao longo dos {\'u}ltimos anos, 
                         com o aumento de sua viabilidade tecnol{\'o}gica e 
                         econ{\^o}mica, tem aumentado o interesse na pesquisa de 
                         miss{\~o}es que empregam ve{\'{\i}}culos impulsionados pela 
                         press{\~a}o de radia{\c{c}}{\~a}o solar. No entanto, a 
                         din{\^a}mica e o controle de atitude de uma vela solar exigem 
                         modelos complexos que muitas vezes fogem do escopo de estudos de 
                         transfer{\^e}ncias orbitais que utilizam esse tipo de 
                         ve{\'{\i}}culo. Assim, boa parte dos trabalhos encontrados na 
                         literatura utiliza um modelo ideal para a din{\^a}mica de atitude 
                         em que o posicionamento da vela muda instantaneamente ao longo da 
                         trajet{\'o}ria e fornece o empuxo exatamente na 
                         dire{\c{c}}{\~a}o desejada. Tendo isso em vista, este trabalho 
                         tem como objetivo propor modelos n{\~a}o-ideais para a 
                         din{\^a}mica de atitude, com a implementa{\c{c}}{\~a}o de 
                         sistemas de controle e deforma{\c{c}}{\~o}es da 
                         superf{\'{\i}}cie refletora. Dessa forma, foram realizadas 
                         simula{\c{c}}{\~o}es mais pr{\'o}ximas do comportamento real de 
                         uma vela solar. A partir dos resultados das simula{\c{c}}{\~o}es 
                         de atitude, foi investigado o quanto cada modelo altera a 
                         din{\^a}mica orbital de uma trajet{\'o}ria interplanet{\'a}ria, 
                         visto que a trajet{\'o}ria de uma vela solar depende diretamente 
                         da atitude que o ve{\'{\i}}culo mant{\'e}m ao longo da 
                         miss{\~a}o. Somado a isso, comparou-se os desvios das 
                         simula{\c{c}}{\~o}es que adotam comportamentos n{\~a}o-ideais 
                         da din{\^a}mica de atitude para determinar a influ{\^e}ncia de 
                         cada modelo. Por fim, foi avaliado o custo benef{\'{\i}}cio da 
                         implementa{\c{c}}{\~a}o de cada um. Todos os modelos comprovaram 
                         a import{\^a}ncia de se considerar uma din{\^a}mica de atitude 
                         mais completa nas simula{\c{c}}{\~o}es de transfer{\^e}ncias 
                         interplanet{\'a}rias com uso de velas solares. Al{\'e}m disso, 
                         alguns modelos se mostraram mais vantajosos devido aos seus 
                         menores custos de recursos computacionais e simplicidade de 
                         implementa{\c{c}}{\~a}o. ABSTRACT: Solar sails present an 
                         alternative method of propulsion promising to the next steps of 
                         space exploration. Over the last years, with an increase of their 
                         technological and economic viability, a growth of interest has 
                         been observed on researches of missions that employ vehicles 
                         propelled by solar radiation pressure. However, attitude dynamics 
                         and control of a solar sail demand complex models that in many 
                         cases are not a part of the scope of studies of orbital transfers 
                         which use this type of vehicle. Thereby, a great number of 
                         researches found in the literature use an ideal model for the 
                         attitude dynamics in which the orientation of the spacecraft 
                         changes instantly along the trajectory and offer an acceleration 
                         exactly in the desired direction. Taking that into account, this 
                         research has the objective of proposing non-ideal models for the 
                         attitude dynamics, with the implementation of control systems and 
                         deformations of the reflective surface. In this way, simulations 
                         that are closer to the real behavior of a solar sail were 
                         performed. From the results obtained from the attitude 
                         simulations, an investigation was carried out to establish how 
                         much a non-ideal model alters the orbital dynamics of an 
                         interplanetary trajectory. This is done knowing that the 
                         trajectory of a solar sail depends directly on the attitude it 
                         maintains during the mission. In addition, the deviations of the 
                         simulations that adopt non-ideal behaviors of the attitude 
                         dynamics are compared to determine the influence of each proposed 
                         model. Finally, the implementation cost-effectiveness of each of 
                         the models was assessed. All of the models confirmed the 
                         importance of implementing more thoroughly conceived attitude 
                         dynamics simulations in the interplanetary transfer of solar 
                         sails. Moreover, some of the models demonstrated to be more 
                         cost-effective due to its lower computational requirements and 
                         greater simplicity of implementation.",
            committee = "Carvalho, Francisco das Chagas (presidente) and Rocco, Evandro 
                         Marconi (orientador) and Melo, Cristiano Fiorilo de (orientador) 
                         and Santos, Willer Gomes dos",
         englishtitle = "Analysis of non-ideal attitude dynamics models for solar sails and 
                         its effects on the orbital movement",
             language = "pt",
                pages = "142",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3SUPEUS",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3SUPEUS",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "27 nov. 2020"
}


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