Калибровка системы ориентации на электростатических гироскопах в условиях орбитального полета космического аппарата

• Автор: Одинцов, Борис Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

АВУ — астровизирующее устройство;

АИСК — абсолютная инерциальная система координат; БИСО - бескарданная система определения ориентации; БИС-ЭГ - бескарданная инерциальная система на гироскопах;

БСК - базовая система координат;

ГСК - гироскопическая система координат;

ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли;

ИСК - инерциальная система координат;

КА - космический аппарат;

КИСК - квазиинерциальная система координат КМУ — коэффициенты модели ухода;

ПО - программное обеспечение;

ПСК - приборная система координат;
ФК - фильтр Калмана;
ЭСГ - электростатический гироскоп.
электростатических
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ НА ЭСГ
1.1 Обзор систем ориентации космических аппаратов
1.2 Принципы построения системы ориентации на электростатических гироскопах
1.3 Особенности работы системы ориентации на ЭСГ при орбитальном движении космического аппарата
1.4 Выводы по главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КАЛИБРОВКИ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ НА ЭСГ
2.1 Постановка задачи калибровки системы ориентации на ЭСГ
2.2 Комплексирование системы ориентации на ЭСГ и астровизирующего устройства
2.3 Анализ наблюдаемости коэффициентов модели ухода из видимого движения роторов ЭСГ............................................58 ,
2.4 Анализ наблюдаемости привязок баз ЭСГ и оценка влияния погрешности привязки на точность определения угловой ориентации
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КОРРЕКЦИИ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ НА ЭСГ В ПРОЦЕССЕ ШТАТНОЙ РАБОТЫ
3.1 Исследование алгоритма компенсации постоянных составляющих ухода электростатических гироскопов
3.2 Разработка алгоритма коррекции с уточнением параметров модели дрейфа
3.3 Разработка методики калибровки системы ориентации на ЭСГ
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ КАЛИБРОВКИ И КОРРЕКЦИИ
4.1 Методы испытаний и реализация алгоритма калибровки электростатических гироскопов
4.2 Исследование алгоритмов калибровки и коррекции по результатам имитационного моделирования
4.3 Исследование и отработка алгоритмов калибровки и коррекции по данным летных испытаний
4.4 Проверка программного обеспечения реального времени, реализующие алгоритмы калибровки и коррекции
4.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Список литературы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КАЛИБРОВКИ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ НА ЭСГ
2.1 Постановка задачи калибровки системы ориентации на ЭСГ
Как было отмечено выше, для обеспечения требуемой точности ■, определения угловой ориентации необходимо проводить калибровку
; электростатических гироскопов на борту КА. Кроме того, при калибровке
•' электростатических гироскопов необходимо учитывать погрешность
взаимной установки баз БИСО и астровизирующего устройства.
Из-за погрешности взаимной установки базы БИСО на ЭСГ относительно базы АВУ при орбитальном движении КА возникают погрешности определения угловой ориентации. Это приводит к дополнительным погрешностям в оценках систематического дрейфа для двух ЭСГ.
Для устранения геометрических невязок баз необходимо связать приборные оси БИСО с осями связанной с КА системы координат или
приборными-осями АВУ. При этом считается, что каждый гироскоп привязан ; к приборным осям БИСО. Однако, если напрямую связать измерительные
оси каждого ЭСГ, участвующего в построении инерциального трехгранника, | с измерительными осями астровизирующего устройства, то можно упростить
• процедуру определения взаимного положения систем ориентации на борту
КА. Следовательно, необходимо разработать алгоритмы и методику 1 калибровки ЭСГ при штатной эксплуатации КА.
{ После учета геометрических невязок погрешность определения

) ориентации в большей степени будет зависеть от адекватности КМУ
реальным значениям. По величине остаточной погрешности определения 5 угловой ориентации будем оценивать дрейфы электростатических
( гироскопов с последующей идентификацией КМУ и коррекцией положения.