Методы и алгоритмы ориентации космического аппарата с помощью астросистемы

• Автор: Гладыревский, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ АСТРОДАТЧИКОВ.
1.1. Конструкция астродатчиков с фотоприемником типа ПЗС
1.2. Принцип работы астродатчиков с фотоприемником типа ПЗС
1.3. Тенденции развития современных астродатчиков
1.4. Принцип использования астродатчиков для определения ориентации
Глава 2. РАСЧЕТ ОРИЕНТАЦИИ ПО ВИЗИРУЕМЫМ ЗВЕЗДАМ
2.1. Постановка задачи
2.2. Определение ориентации по двум звездам
2.3. Линейный метод определения ориентации по совокупности звезд
2.4. Нелинейный метод определения ориентации по совокупности звезд..
2.5. Использование датчиков угловых скоростей в астрориентации
Глава 3. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ АСТРООРИЕНТАЦИИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Определение погрешности астроориентации по двум звездам
3.3. Определение погрешности астроориентации по совокупности звезд..
3.4. Погрешность астроориентации при нормальном законе распределения ошибок измерения звезд
3.5. Погрешность астроориентации при любом законе распределения ошибок измерения звезд
3.6. Способы уменьшения погрешности астроориентации
3.7. Математическое моделирование точности астроориентации
Глава 4. КАТАЛОГ ЗВЕЗД В ЗАДАЧЕ АСТРООРИЕНТАЦИИ
4.1. Постановка задачи

4.2. Основные принципы формирования бортового каталога звезд
4.3. Погрешности положений звезд
4.4. Расчет погрешности кажущихся направлений на звезды
4.5. Расчет скорости астродатчика относительно Солнца
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
А. Общая характеристика проблемы
Вследствие того, что положения звезд известны достаточно хорошо, использование их в качестве ориентиров позволяет с высокой точностью рассчитывать ориентацию самолета или космического аппарата (КА). Для определения ориентации летательного аппарата с помощью звезд на его борту устанавливается астросистема, в состав которой входят один или несколько астродатчиков и, возможно, какая-либо инерциальная система, например, гироскопический интегратор вектора угловой скорости. Астодатчик (АД) визирует звезды, находящиеся в его поле зрения, и выдает направления на них относительно системы координат, связанной с КА. Обработка измеренных направлений на звезды позволяет рассчитать ориентацию КА и определить уход инерциальной системы.
Расчет ориентации летательных аппаратов по звездам с помощью астросистем используется на практике уже несколько десятков лет. Первые летные испытания астронавигационной системы прошли на зенитных ракетах в 1956 г. В 1958 г. прошли летные испытания крылатой ракеты «Буря», в составе которой использовалась астронавигационная система. В 60-х годах были созданы астросистемы «Юпитер-М» и «А-31» для управления ориентацией лунных кораблей. Узкопольные системы были созданы для КА «Нептун» и са-

а ось Г' противоположна оси Т . Ось X перпендикулярна плоскости матрицы и пересекает ее в центре С .
Рис. 1. Распределение энергии света звезды по пикселям ФППЗ
Рис. 2. Формирование энергетического центра визируемого объекта на матрице ФППЗ