Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Принципы построения прецизионной системы ориентации и стабилизации космического телескопа

Авторы

А.В. Фатеев, Ю.В. Вилков, В.Е. Чеботарев, М.Г. Матыленко, Г.П. Титов

Организация

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

В настоящее время реализуются проекты проведения астрономических исследований с помощью космических телескопов, размещаемых на космических аппаратах. Это обусловлено исключением влияния атмосферных факторов на качество получаемой информации. Однако в этом случае возникает проблема обеспечения точности ориентации оси визирования телескопа относительно объекта наблюдения в течение требуемого периода времени. В статье рассмотрены принципы построения системы ориентации и стабилизации космического телескопа в варианте его жесткой установки на космическом аппарате. Сформулированы требования к точности ориентации, предложен приборный состав и трехступенчатый алгоритм управления ориентацией. Первая ступень алгоритма обеспечивает первичное наведение оси визирования телескопа на целевой объект по информации со звездного датчика и измерителя угловой скорости до попадания в поле обзора телескопа. Вторая ступень алгоритма обеспечивает приведение оси визирования телескопа относительно направления на целевой объект уже по показаниям самого телескопа до величины погрешности, обеспечивающей требуемый охват области наблюдения. Третья ступень алгоритма обеспечивает удержание оси визирования телескопа относительно направления на целевой объект с требуемой точностью в течение экспозиции. Рассмотрены возмущающие факторы от работающих приборов космического аппарата и сформулированы принципы снижения их воздействия на точность визирования. Для создания наиболее благоприятных условий работы научной аппаратуры космического телескопа, а также обеспечения непрерывного информационного контакта космического аппарата с наземными средствами рекомендовано использовать геостационарную орбиту с малым наклонением и эксцентриситетом.

Ключевые слова

космический аппарат, космический телескоп, погрешность ориентации, алгоритм управления, система ориентации

Список литературы

[1] Шустов Б. М., Сачков М. Е., Боярчук А. А. Космические перспективы изучения ультрафиолетовой вселенной: проект «Спектр-УФ» // Вестник ФГУП НПО им. С. А. Лавочкина. 2014. № 5. С. 4–15.

[2] Засов А. В., Постнов К. А. Общая астрофизика: учебное пособие. ДМК Пресс, 2022. 573 с.

[3] Артеменко Ю. Н., Саяпин С. Н. Синтез механизмов ориентации космического телескопа «Миллиметрон». 4. Концепция построения интеллектуальной системы активной виброзащиты и высокоточного наведения космического телескопа «Миллиметрон». Научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. Наука и образование. Электронный научно- технический журнал. 06.06.2013.

[4] Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения: учеб. пособие. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с., с ил.

[5] Разработка систем космических аппаратов / Под ред. П. Фортескью, Г. Суайнерда, Д. Старка; Пер. с англ. М.: Альпина Паблишер, 2015. 766 с.

[6] Астрономический календарь. Постоянная часть. М., 1981. 728 с. с ил.

[7] Аллен К. У. Астрофизические величины // Под ред. Д. Я. Мартынова, Пер. с англ. М.: МИР, 1977. 446 с.

[8] Автоматические космические аппараты для фундаментальных и прикладных научных исследований / Под общ. ред. д.т.н., проф. Г. М. Полищука и д.т.н., проф. К. М. Пичхадзе. М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. 659 с.

[9] Беляев Б. Б., Ульяшин А. И., Ковалев Ф. А. Система точного гидирования // Вестник ФГУП НПО им. С. А. Лавочкина. 2014. № 5. С. 108–113.

[10] Раевский В. А., Монахов В. В., Глазунов А. Ф. Цифровая система ориентации и стабилизации геостационарного спутника-ретранслятора «Луч». Космические вехи: сборник научных трудов, посвященный 50-летию создания ОАО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева. Красноярск: ИП Суховольская Ю. П., 2009. C. 139–145.

[11] Каргу Л. И. Системы угловой стабилизации космических аппаратов. М: Машиностроение, 1980. C. 47–117.

[12] Шустов Б. М., Сачков М. Е. Научные задачи проекта «СПЕКТР-УФ» // Вестник ФГУП НПО им. С. А. Лавочкина. 2013. № 3. С. 8–15.

[13] Шейхет А. И., Корноухов В. С., Моишев А. А. Выбор начальных параметров рабочей орбиты космического аппарата «Спектр-УФ» // Вестник ФГУП НПО им. С. А. Лавочкина. 2014. № 5. С. 20–23.

[14] Патент РФ № 2 648 906 С2 МПК B 64G 1/28. Способ разгрузки управляющих двигателей – маховиков космического аппарата. Заявка № 2016111211 от 25.03.2016 / Бюл., 2017. – № 28 / Фатеев А. В., Тентилов Ю. А., Васильев А. А.

[15] ГОСТ 19534–74. Балансировка вращающихся тел. М., 1974. 49 с.

Цитирование данной статьи

Фатеев А.В., Вилков Ю.В., Чеботарев В.Е., Матыленко М.Г., Титов Г.П. Принципы построения прецизионной системы ориентации и стабилизации космического телескопа // Космические аппараты и технологии. 2023. Т. 7. № 4. С. 288-295. doi: 10.26732/j.st.2023.4.07

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.