Разработка комплексного метода контроля и оценки микроускорений на борту космического аппарата

• Автор: Седельников, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.07.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 337 с. : ил.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ

Сокращения АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;

ВЗП - виброзащитная платформа;

ДУ - двигательная установка;

ЖРД МТ - жидкостный ракетный двигатель малой тяги;

КА - космический аппарат;

ККС - конструктивно-компоновочная схема;

КЛСТН - космическая лаборатория специализированного технологического назначения;

КУДМ - комплект управляющих двигателей-маховиков;

МКС - международная космическая станция;

НДС - напряжённо-деформированное состояние;

ОК - орбитальный комплекс;
ОКС - орбитальная космическая станция;
ПСБ - панель солнечной батареи;
УРД - управляющий ракетный двигатель;
ФВМ - действительная часть фрактальной функции Вейерштрасса-Ман-дельброта;
Обозначения Б1У(1) - дисперсия случайного процесса ¥(();
Р - циклическая частота колебаний;
Р - сила, действующая на рассматриваемый объект;
Рг - внешняя сила, действующая на рассматриваемый объект;
g - ускорение свободного падения у поверхности Земли;
I - осевой момент инерции тела;
/ - тензор инерции тела;
Ь - длина рассматриваемого объекта;

M - момент от возмущающих факторов относительно центра масс КА;
М" - момент от внешнего возмущающего фактора относительно центра масс

MW{t) - математическое ожидание случайного процесса W(t);
Q - обобщённая координата;
q - обобщённая скорость;
s2 - выборочная дисперсия;
w - выборочное вреднее значение микроускорений;
W(t) - микроускорения как случайный процесс, параметром которого явля-
ется время t; w{t) - реализация случайного процесса W(t);
г - угловое ускорение вращение тела;
со - угловая скорость вращения тела;
1,9[5] - число в квадратных скобках указывает количество девяток после запя-
той (1,99999);
Индексы т - обозначение касательной оси;
п - обозначение нормальной оси;
е - внешний силовой фактор;
П - параметры движения, относящегося к поступательной его части;
Вр - параметры движения, относящегося к вращательной его части;
а - амплитудное значение переменного параметра;
нач - начальное значение переменного параметра на каком-либо участке;
кон - конечное значение переменного параметра на каком-либо участке;
ср - среднее значение переменного параметра в какой-либо выборке;
кр - критическое значение параметра.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Современное состояние проблемы контроля и оценки микроускорений
1.1 Общие замечания
1.2 Поле микроускорений как объект исследований
1.3 Классификации микроускорений как контролируемой характеристики
1.4 Внутренняя среда космической лаборатории как предмет исследований
1.5 Обзор теоретических исследований проблемы контроля и оценки микроускорений
1.6 Обзор экспериментальных исследований проблемы контроля и оценки микроускорений
1.7 Современная концепция развития космического производства
1.8 Основы построения математической модели микроускорений как важнейшей характеристики космической лаборатории
1.9 Постановка задач диссертационной работы
2 Физическая модель поля микроускорений
2.1 Общие замечания
2.2 Допущения модели
2.3 Уравнения физической модели
2.4 Тест адекватности физической модели
2.4.1 Упрощённый тест адекватности физической модели
2.4.2 Усовершенствованный тест адекватности физической модели
2.5 Результаты моделирования поля микроускорений для КА
типа «НИКА-Т»
Выводы по главе
3 Вероятностная модель поля микроускорений
3.1 Общие замечания и предпосылки создания вероятностной модели
3.2 Тривиальный сценарий как вырождение вероятностной модели
в физическую модель
Конструктивные микроускорения
-{колебания больших упругих элементов конструкции |
Основные источники
Работа исполнительных органов
—| Работа устройств активно-пассивной ориентации
Работа двигательной установки
Деятельность экипажа
Методы обеспечения - Способы обеспечения
| Конструктивные |-
Выбор инерционно-
ик КА|
I массовых характеристик К.

Технологические
Снижение влияния работы I ■давания и аппарату ры |
НСииж обору,-

1 Выбор режимов
—[Эксплуатационные!- орие,,,аци„
Применение 1 беспилотных КА
Выбор оптимального графика экспериментов
Методы контроля Способы контроля

-{Стадия проектирования Активный контроль путбм _ изменения параметров КА
I Оценка о использованием | математических моделей Оценка на основе _ опережающего моделирования
Оценка с использованием опыта эксплуатации КА аналогичных классов Оценка на основе данных ншурных испытаний КЛ — аналогичного класса
~| Стадия производства Пассивный контроль средствами контроля — параметров готового КА

1 Оценка с использованием | математических моделей Оценка на основе _ опережающею моделирования
Проведетю стендовых испытаний |
_| Оценка с использованием
Проведение лётнокосмических испытаний
-| Стадия эксплуатации Пассивный контроль средствами измерений — в течение полета КА
1 Оценка с использованием | данных измерений Оценка с помощью средств измерений с привлечением ма тематического моделирования

Рисунок 1.7 - Конструктивная составляющая микроускорений