Projecte llegit
Títol: LISA Pathfinder modelling
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MORENO POUSA, GONZALO (data lectura: 10-01-2013)- Cerca aquest projecte a Bibliotècnica
MORENO POUSA, GONZALO (data lectura: 10-01-2013)Director/a: GARCÍA-BERRO MONTILLA, ENRIQUE
Departament: FIS
Títol: LISA Pathfinder modelling
Data inici oferta: 31-01-2012 Data finalització oferta: 30-09-2012
Estudis d'assignació del projecte:
| Tipus: Individual | |
| Lloc de realització: EETAC | |
| Segon director/a (UPC): DIAZ AGUILÓ, MARC | |
| Paraules clau: | |
| state space, modeling, simulation, satellite, european space agency | |
| Descripció del contingut i pla d'activitats: | |
| LISA (Laser Interferometer Space Antenna) 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 con 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 cargas útiles: el LTP (LISA Technology Package) y el DRS (Disturbance Reduction System). A fin de simular el comportamiento de dicha carga útil se ha desarrollado un herramienta de Matlab, llamada LTPDA (LTP Data Analysis toolbox), con el fin de modelar todos los subsistemas del LTP antes del vuelo.
El principal objetivo de este trabajo es medir la precisión con la que la LTPDA modela, y verificar que las hipótesis y los diseños de la herramienta están dentro del margen de precisión necesario, comparado con los métodos tradicionales, los cuales son lentos pero están verificados. En este trabajo se hace primero un análisis de los subsistemas 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 transferencia 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 simulaciones reflejan, como se esperaba, que el módulo LTPDA es una herramienta verificada que no sólo puede modelar con alta precisión todos los componentes de LPF sino que, además, lo hace con menor esfuerzo computacional y de forma más eficiente. |
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| Overview (resum en anglès): | |
| 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. |
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