Avaruusaluksen suuntausjärjestelmä on yksi avaruusaluksen sisäisistä järjestelmistä , joka tarjoaa ajoneuvon akseleille tietyn sijainnin suhteessa tiettyihin suuntiin. Tämän järjestelmän tarve johtuu seuraavista tehtävistä:
Laitteen suorittamat tehtävät voivat vaatia sekä pysyvää että lyhytaikaista perehtymistä. Suuntausjärjestelmät voivat tarjota yksiakselisen tai täyden (kolmiakselisen) suuntauksen. Suuntausjärjestelmiä, jotka eivät vaadi energiakustannuksia, kutsutaan passiivisiksi, ne sisältävät: gravitaatio- , inertia-, aerodynaamiset jne. Aktiiviset järjestelmät sisältävät: suuntaussuihkumoottorit , gyrodiinit , vauhtipyörät, solenoidit jne., ne vaativat laitteessa olevaa energiaa . Miehitetyssä astronautiikassa käytetään automaattisten orientointijärjestelmien lisäksi manuaalisesti ohjattavia järjestelmiä.
Laitteen nykyisen sijainnin antureina käytetään yleensä elektroni-optisia antureita käyttäen vertailupisteinä erilaisia taivaankappaleita: Aurinko , Maa, Kuu, tähdet . Käytetään näkyvää tai infrapunaspektriä , toinen on kätevämpi esimerkiksi maapallolle, koska spektrin infrapuna-alueella päivä- ja yöpuoli eroavat hieman.
Optisten antureiden lisäksi voidaan käyttää ioniantureita, Maan magneettikentän antureita ja gyroskooppisia antureita.
Siirtyessä kiertoradalta toiselle, siirtymisen aikana laskeutumisradalle, kun pääkäyttöjärjestelmä on toiminnassa, on välttämätöntä pitää ajoneuvon akselien suunta ennallaan. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on suunniteltu stabilointijärjestelmä . Stabiloinnin aikana häiritsevien voimien ja momenttien suuruus on paljon suurempi ja niiden kompensointi vaatii merkittäviä energiakustannuksia. Oleskeluaika tässä tilassa on suhteellisen lyhyt.
Vakautus- ja suuntausjärjestelmät ovat tehtäviensä läheisyyden vuoksi usein osittain yhdistettyjä, esimerkiksi käyttävät samoja antureita. Tällaisissa tapauksissa voidaan puhua yhtenäisestä avaruusaluksen suunta- ja vakautusjärjestelmästä .
Nämä järjestelmät ovat taloudellisia, mutta niillä on useita rajoituksia.
Tämä stabilointijärjestelmä käyttää planeetan gravitaatiokenttää , ja Maan kannalta sen käyttö on tehokasta kiertoradan korkeuksilla 200 km - 2000 km.
Tämän järjestelmän käyttö on mahdollista matalilla kiertoradoilla, joissa on ilmakehän jäänteitä, maapallolle nämä ovat korkeuksia 200 - 400 km. Yli 2500 km:n korkeuksissa on mahdollista käyttää auringonsäteiden painetta samanlaisen järjestelmän luomiseen.
Asentamalla kestomagneetteja laitteeseen on mahdollista saavuttaa laitteen tietty sijainti suhteessa Maan magneettikentän voimalinjoihin . Jos kestomagneettien sijasta käytetään solenoideja , tehokas asennonsäätö tulee mahdolliseksi, tällainen järjestelmä kuuluu jo aktiivisten luokkaan. Sähkömagneettisten järjestelmien käyttö Maan kaltaisille planeetoille on mahdollista 600 - 6000 km korkeudessa.
Tämän tyyppiset järjestelmät vaativat energiaa.
Kaasusuuttimet tai mikrotyöntöpotkurit pystyvät synnyttämään suuria ohjausvoimia ja siten torjumaan lähes kaikki häiriöt. Tämä ominaisuus on tehnyt tästä menetelmästä avaruusaluksen asenteen hallintaan hyvin yleisen sekä aktiivisen suuntauksen että stabiloinnin ongelmissa.
Työntövoiman luomiseen voidaan käyttää paineistetun kaasun (yleensä typen tai heliumin ), aineen hajoamisen, nestemäisen tai kiinteän polttoaineen palamisen, sähköenergian (katso sähkörakettimoottori ) jne. energiaa.
Inertiapyöriä ja gyrodiineja käytetään massiivisten avaruusalusten suuntaamiseen ja stabilointiin kiinteillä kiertoradoilla . Vauhtipyörän pyörittäminen tapahtuu yleensä sähkömoottorilla.
Inertiaalisiin vauhtipyöriin perustuva järjestelmä on erityisen tehokas vaihtuvilla häiriöillä, mutta jos häiriöt ovat yksisuuntaisia, niin hetken kuluttua hallittavuusraja saavutetaan ja tarvitaan väliintuloa jonkin muun stabilointijärjestelmän avulla, esimerkiksi rakettimoottorin käynnistäminen. ("purku").
Suunnistusjärjestelmä Sojuz-Apollo-ohjelmassa