Методы и средства повышения помехозащищенности датчиков звездной ориентации космических аппаратов

• Автор: Воронков, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Основные используемые сокращения Введение

1. Использование звездных координаторов в задачах определения ориентации

1.1 История развития звездных координаторов

1.1.1 Звездные координаторы. Назначение, состав, классификация

1.1.2 Приборы, визирующие одиночные звезды

1.1.3 Приборы, работающие с группой звезд

1.1.4 Актуальность задачи исследования

1.2 Принцип определения ориентации звездными координаторами

1.2.1 Системы координат

1.2.2 Выбор основных параметров прибора

1.2.3 Этапы решения задачи определения ориентации

1.3 Факторы, влияющие на работу звездных координаторов
1.4 Постановка задачи исследования
2. Динамические характеристики звездных приборов
2.1 Влияние факторов космического пространства на работу прибора
2.1.1 Актуальность задачи исследования
2.1.2 Радиационная обстановка в космическом пространстве
2.1.3 Радиационные эффекты в полупроводниках
2.1.4 Влияние радиационной обстановки на результаты функционирования приборов БОКЗ в космосе
2.1.5 Другие помеховые факторы внешней среды
2.2 Методы повышения помехозащищенности звездных
приборов
2.2.1 Прогнозирование изменения значений углов ориентации

2.2.2 Прогнозирование перемещения каталожных звезд в поле зрения прибора
2.2.3 Определение угловой скорости КА путем обработки последовательности снимков
2.2.4 «Алгоритм будущего»
2.3 Требования к лабораторному испытательному комплексу
3. Динамический стенд для испытаний и геометрической калибровки звездных приборов
3.1 Принципы, положенные в основу создания динамического стенда
3.1.1 Общие положения
3.1.2 Функциональные возможности стенда
3.1.3 Методика выставки элементов стенда
3.1.4 Особенности стенда динамических испытаний
3.2 Исследование внутренних точностей приборов семейства БОКЗ, выполненные на стенде динамических испытаний
3.3 Перспективы развития стенда динамических испытаний
4. Результаты, полученные в ходе выполнения работы
4.1 Применение динамического стенда в задачах исследований звездных приборов
4.1.1 Исходные положения и цели исследований
4.1.2 Постановка задачи исследования
4.1.3 Сравнение эффективности разных версий бортового каталога
4.1.4 Анализ полученных результатов
4.1.5 Рекомендации по модификации алгоритмов определения параметров ориентации
4.2 Результаты тестирования программного обеспечения, заложенного в процессор прибора БОКЗ-М
4.2.1 Выполнение пролета по всей небесной сфере

4.2.2 Влияние углового ускорения на работу алгоритма прогнозирования
4.2.3 Влияние помеховых объектов на работу прибора в режиме НО
4.2.4 Влияние по.иеховых объектов на работу прибора в режиме ТО
4.3 Определение ионизационной толщины ПЗС-матрицы
«Лев-2»
4.3.1 Схема испытаний
4.3.2 Результаты испытаний
4.3.3 Проверка достоверности полученных результатов
4.3.4 Обсуждение результатов
4.4 Результаты исследования радиационной стойкости ПЗС-матрицы «Лев-2»
4.4.1 Схема испытаний
4.4.2 Накопление дозы при включенном приборе
4.4.3 Накопление дозы при выключенном приборе
4.4.4 Наблюдение темпового сигнала в течение нескольких месяцев после облучения
4.4.5 Обсуждение результатов
4.5 Обсуждение полученных результатов Заключение
Список литературы

1.3 Факторы, влияющие на работу звездных координаторов
Рассмотрим проблемы, возникающие в процессе функционирования звездных координаторов и влияющие на выполнение приборами 'их непосредственной цели. На рис. 1.3 представлена, так называемая, операционная модель для звездных приборов. Данная схема позволяет наглядно представить влияние параметров внешней среды, а также элементов самого прибора на основные операции, выполняемые во время решения задачи определения ориентации. Итак, основной операцией является получение изображения участка звездного неба. От качества полученного изображения зависит то, насколько успешно сможет прибор справиться с решением своей основной задачи. Как видно из рис. 1.3, выполнение данной операции определяется параметрами оптического модуля прибора, а также правильной работой процессора в режиме выдачи управляющих команд. Вместе с тем, определяющую роль в плане качества получаемого изображения играют характеристики внешней для прибора среды. Здесь следует выделить две основные группы внешних характеристик:
- космического аппарата, на котором установлен прибор,
- космического пространства.
Рассмотрим каждую из групп. Одной из основных характеристик КА, влияющих на вероятность получения прибором качественного изображения, является его угловая скорость, причем не только ее абсолютное значение, но также и закон изменения. Значение угловой скорости КА определяет в первую очередь способность прибора регистрировать на изображении достаточное для решения задачи определения ориентации число звезд. Связь угловой скорости с параметрами прибора рассматривалась в п. 1.2.2. Рабочий диапазон угловых скоростей, в пределах которого прибор может решать свою целевую задачу, может быть определен, на основе параметров звездного координатора. Движение КА подчиняется определенным законам, поэтому можно ожидать, что непрогнозируемые выходы значения угловой скорости за границы данного