Анализ возможностей бортовых оптико-электронных систем измерения параметров сближения космических объектов в решении задачи определения ориентации летательных аппаратов при старте в пределах малых углов

Авторы

Старовойтов Е. И.^*, Зубов Н. Е.^**

Концерн радиостроения «Вега», Кутузовский проспект, 34 Москва, 121170, Россия

*e-mail: vega.su
**e-mail: mail@bmstu.ru

Аннотация

Рассматривается задача определения ориентации летательных аппаратов (ЛА) в  пределах небольших углов отклонения (от единиц до десятых долей градуса). Для ее решения предлагается использовать оптико-электрон- ные системы (ОЭС), применяемые в космической технике. Представлены их основные технические характерис- тики. Обоснована необходимость размещения на корпусе ЛА ответных оптических устройств (уголковых отража- телей или лазерных маяков). Расчетным путем получены оценки точности измерений ОЭС, которая, как показы- вает сравнение, находится на уровне существующих аналогов. Также представлены оценки влияния засветки от факела двигательной установки на дальность ОЭС.

Ключевые слова:

упругие колебания, нестационарные колебания, направляющая балка, метод Ритца, сход с направляющей балки, скользящая опора

Библиографический список

1. Носков В.П., Носков А.В. Светолокационная СТЗ в системе навигации автономных мобильных робототехнических комплексов // Известия Таганрогского радиотехнического университета.2006. Т.58. №3. С. 184-190.
   
2. Федосеев В.И. Автоматическая лазерная система контроля параметров сближения кооперируемых космических аппаратов // Оптический журнал.1996. №7. С. 66-70.
   
3. Polites M.E. Anassessment ofthe Technology ofautomated rendezvous and Capture inSpace. Marshall Space Flight Center, Alabama. Режим доступа: http://www.dept.aoe.vt.edu/~cdhall/courses/aoe4065/NASADesignSPs/tp208528.pdf (дата обращения 04.02.14)
   
4. Howard R.T., Heaton A.F., Pinson R.M., Carrington C.L., Lee J.E., Robertson B.A., Spenser S.H., Johnson J.E. The Advanced Video Guidance Sensor: Orbital Express and the Next Generation. Режим доступа: http://read.pudn.com/ downloads135/doc/fileformat/ 573936/measure.pdf (дата обращения 20.01.12)
   
5. RouxY., DaCunha P. The GNG measurement system for the automated transfer vehicle. Режим доступа: http://www.issfd.org/ISSFD_2004/papers/P1010.pdf (дата обращения 04.02.2014)
   
6. Videometer. Режим доступа: http://www.sodern.com/sites/docs_wsw/RUB_54/VDM.pdf (дата обращения 04.02.2014)
7. Rendezvousand Docking Sensor RVS. Режим доступа: www.jena-optronik.de/en/aocs/rvs.html?file=tl_files/ pdf/Data%20Sheet%20RVS.pdf (дата обращения 04.02.2014)
   
8. Старовойтов Е.И. Исторические аспекты развития и принципы построения бортовых лазерных локационных систем длясближения истыковки косми ческих аппаратов // Наука иобразование (МГТУ им. Н.Э. Баумана). История технического прогресса.2013. №. 11. Электронное научно-техническое издание. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/654681.html (дата обращения 04.02.2014)
   
9. Бачевский С.В. Точность определения дальности и ориентации объекта методом пропорций вматричных телевизионных системах // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Техника телевидения.2010. Вып.1. С. 57-66.
   
10. Ази С.Н., Бачевский С.В. Космическая стереофото метрическая телевизионная система в задачах сближения истыковки космических аппаратов // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Техника телевидения.2009. Вып.1. С. 65-84.
    
11. Темарцев Д.А. К вопросу причаливания космических аппаратов кМКС // Авиакосмическое приборостроение.2004. №1. С. 58-64.
    
12. Автоматический мониторинг стыковки космического корабля с орбитальной станцией по видео информации: препринт/ А.А. Богуславский и др. М.: 2004. 23с. (Препринт/ Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша.2004. №74.)
    
13. Блохинов Ю.Б. Метод автоматического определения элементов ориентирования орбитальной станции поэталонным модельным изображениям ее узлом // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка.2011. №2. С. 13-19.
    
14. Иванов Д.С., Сакович М.А., Овчинников М.Ю., Карпенко С.О. Исследование алгоритма определения относительного положения и ориентации спутников в групповом полете с использованием обработки видеоизображений // Третья Всероссийская научно техническая конференция «Современные проблемы ориентации и навигации космических аппаратов». Под ред. Г.А. Аванесова. Россия, Таруса. 10-13 сентября 2012г. Сборник трудов. М.: ИКИ РАН, 2013. С. 104-113.
    
15. Ветюгов В.А., Горюшкин С.В., Чепков О.Ф. Применение бытовой видеокамеры для определения параметров выброса из транспортно-пускового контейнера // Известия Волгоградского государственного технического университета.2008. Т.8. №5. С. 18 22.
    
16. Агеев А.М., Бочаров А.С., Демчук В.А., Конотоп В.И., Литвин Д.Б., Озеров Е.В. Оптико-электронная система обеспечения автоматической заправки самолета топливом вполете // Вестник Воронежского государственного технического университета.2010. Т. 6. №8. С. 52-54.
    
17. Устройство контроля ориентации наблюдаемого объекта. Патент РФ №2093432/ РКК «Энергия»/ Пименов Б.П., Агеев А.А. Заявка №93041285/11 от17.08.1993. Бюл. №29, 20.10.97. С. 270-271.
    
18. Семенов А.Е., Крюков Е.В., Рыкованов Д.П., Семенов Д.А. Практическое применение технологий компьютерного зрения в решении задач распознавания, восстановления3D, сшивки карт, точного целеуказания, счисления пути и навигации // Известия Южного федерального университета. Технические науки.2010. Т. 104. №3. С. 92-102.
    
19. Старовойтов Е.И. Использование оптоэлектронных устройств для позиционирования космических объектов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки.2011. Вып.5. Ч. 1. С. 162-168.
    
20. Старовойтов Е.И., Воробьев С.А. Контроль работоспособности лазерных излучателей в условиях космического полета с использованием телевизионных средств // Радиотехника.2011. №6. С. 50-55.
    
21. Годунов В.А., Степанов Д.В., Третьяков Д.А. Метелкина Т.В., Желамский М.В. Современные нашлемные системы целеуказания и индикации // Авиакосмическое приборостроение.2003. №5. С. 15-20.
    
22. Глущенко В.Т. Развитие оптико-электронных систем позиционирования нашлемных систем целеуказания и индикации // Оптический журнал.2012. Т. 79. №12. С. 56-61.
    
23. Федосеев В.И., Колосов М.П. Оптико-электронные приборы ориентации и навигации космических аппаратов: Учеб. пособие. М.: Логос, 2007. 248с.
24. Формозов Б.Н. Аэрокосмические фотоприемные устройства видимого и инфракрасного диапазонов: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. идоп. СПб.: СПбГУАП: БГТУ «Военмех», 2004. 127с.
25. Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. Осно выпроектирования лазерных локационных систем. М.: Высшая школа, 1983. 207с.
26. Старовойтов Е.И., Савчук Д.В. Исследование и оптимизация применения уголковых отражателей для локации космических объектов // Космическая техника итехнологии.2013. №1. С. 38-43.