Экономически эффективные технологии навигации геостационарных спутников

• Автор: Махненко, Юрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.07.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 356 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА К ВЫБОРУ СПОСОБА НАВИГАЦИИ ГЕОСТАЦИОНАРНОГО СПУТНИКА

1.1. Особенности управления полетом геостационарного спутника

1.1.1. Баллистические характеристики геостационарной орбиты

1Л .2. Технические средства обеспечения управления полетом

1.1.3. Навигационно-баллистическое обеспечение управления полетом

1.2. Основные показатели качества навигации

1.3. Определение концепции технологии навигации геостационарного спутника и этапов ее разработки
Выводы к первой главе
Глава 2. АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТЕХНОЛОГИИ НАВИГАЦИИ ГЕОСТАЦИОНАРНОГО СПУТНИКА
2.1. Измерение текущих навигационных параметров
2.1.1. Физические принципы получения измеряемых параметров для навигации геостационарного спутника
2.1.2. Источники погрешностей и способы уменьшения их влияния
2.1.3. Сравнительная оценка информативности измеряемых параметров
2.2. Современные и перспективные измерительные средства для навигации геостационарного спутника
2.2.1. Траекторные каналы КИС
2.2.2. Целевые каналы КИС
2.2.3. Лазерные спутниковые дальномеры
2.2.4. Фазовые пеленгаторы
2.2.5. Астрооптические средства наземного базирования
2.2.6. Бортовые датчики систем ориентации и стабилизации

2.2.7. Астрооптические средства орбитального базирования
2.2.8. Аппаратура потребителя космических навигационных систем
2.2.9. Аппаратура измерений в межспутниковых радиолиниях
2.3. Реализация методов определения параметров орбиты
2.3.1. Общие принципы определения параметров орбиты КА
2.3.2. Особенности определения параметров орбиты СИСЗ
Выводы ко второй главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО АППАРАТА ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАВИГАЦИИ
3.1. Анализ методов оценки показателей качества навигации для обеспечения управления полетом геостационарного спутника
3.2. Методика обоснования требований к показателям точности навигации космических систем с геостационарными спутниками
3.3. Методика оценки качества работы измерительных средств
3.4. Методика расчета априорных и апостериорных характеристик точности навигации геостационарного спутника
Выводы к третьей главе
Глава 4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НАВИГАЦИИ ГЕОСТАЦИОНАРНОГО СПУТНИКА . 153 4.1 Основные принципы и исходные данные для проведения анализа
4.2. Многопунктовые технологии навигации
4.2.1. Использование нескольких КИС для навигации
4.2.2. Использование сети удаленных пассивных станций
4.3. Однопунктовые технологии навигации
4.4. Квазиоднопунктовые технологии навигации
4.4.1 Привлечение фазового пеленгатора
4.4.2. Привлечение данных от наземных астрооптических средств
4.4.3. Использование датчиков системы ориентации и стабилизации

4.5. Технологии, основанные на использовании межспутниковых измерительных средств
4.5.1 Использование аппаратуры потребителя космических навигационных систем
. 4.5.2. Использование аппаратуры межспутниковой радиолинии
4.5.3. Использование астрооптических средств орбитального базирования
4.6. Технологии, предназначенные для выполнения автономной навигации геостационарного спутника
Выводы к четвертой главе
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРИМЕНЯЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НАВИГАЦИИ ГЕОСТАЦИОНАРНОГО СПУТНИКА
5.1. Современные регуляризируюгцие процедуры обработки измерений
5.1.1. Использование метода главных компонент
5.1.2. Привлечение априорной информации об ошибках уточняемых параметров
5.1.3. Применение метода кросс-проверки для выбора параметров регуляризации
5.2. Исключение некачественных результатов измерений
5.3. Совершенствование технологий навигации при использовании динамических рекуррентных процедур обработки
5.3.1. Общие положения метода рекуррентной динамической фильтрации для навигации КА
5.3.2. Особенности применения метода рекуррентной динамической фильтрации для навигации геостационарного спутника
' 5.4 Совместная обработка результатов ИТНП различного вида
Выводы к пятой главе

Основу НКУ составляют центр управления полетом (ЦУП) и одна или несколько КИС, соединенных линиями связи. В состав НКУ могут включаться также расположенные на пунктах специализированные системы для приема только телеметрической информации или только для проведения ИТНП, телевизионные системы и пр. Для обеспечения работы всех элементов комплекса в системе единого времени используются специальные высокостабильные генераторы, которые периодически проверяются и подстраиваются по сигналам Государственной службы времени Б1В. В современных комплексах распространителем единого времени обычно являются спутниковые навигационные системы СРБ/ГЛОНАСС [14,27].
В ЦУПе осуществляется суточное и долгосрочное планирование работы бортовых и наземных средств, оценивается их текущее состояние, производится решение навигационной задачи, рассчитываются маневры и другие баллистические данные (см. п. 1.4), формируется командно-программная информация (КПИ) [27].
Основными задачами КИС являются передача КПИ на борт СИСЗ, прием от него телеметрической информации (ТМИ), выполнение ИТНП, а также сверка, фазирование и коррекция бортовой шкалы времени. Главные требования к КИС состоят в обеспечении высокой надежности и способности обеспечивать управление СИСЗ в различных нештатных ситуациях.
К спутниковым системам обычно предъявляются жесткие требования по минимизации возможных перерывов связи между пользователями системы. Поэтому необходимо как можно раньше определять возникающие на борту спутников различные нештатные ситуации и принимать меры к их устранению. Контроль работоспособности бортовой аппаратуры проводят непрерывно и при обнаружении нештатной ситуации организуют взаимодействие между ЦУП и БКУ данного спутника, т.е. проводят специальный сеанс управления.
Построение НКУ существенно зависит от того, используется ли для управления конкретным СИСЗ индивидуальная, закрепленная за ним КИС,