Точность автономной навигации взаимным методом при групповом полёте малых космических аппаратов

А. Д. Голяков, А. М. Ричняк

Аннотация


Представлены результаты исследования точности оценивания погрешностей определения параметров движения центра масс малого космического аппарата, совершающего групповой полёт совместно с другими малыми космическими аппаратами, среди которых находится малый космический аппарат, выполняющий функции лидера группировки. В качестве первичных навигационных параметров, измеряемых бортовыми средствами малого космического аппарата, выбраны углы между направлениями на малый космический аппарат-лидер и навигационные звёзды, одна из которых находится в плоскости орбиты малого космического аппарата, а направление на вторую совпадает с бинормалью этой плоскости. При оценивании погрешностей определения параметров движения центра масс малого космического аппарата введены допущения о центральном гравитационном поле Земли, нормальном законе распределения погрешностей бортовых навигационных измерений с известными постоянными дисперсиями. Исследования выполнены на основе метода аналитического оценивания точности автономной навигации космических аппаратов. Получены аналитические выражения ковариационных матриц, позволяющие оценить предельно достижимую точность решения поставленной задачи в зависимости от высоты орбиты группировки малых космических аппаратов, смещения ведомого малого космического аппарата относительно малого космического аппарата-лидера по аргументу широты, дисперсий погрешностей измерений и количества измерений в течение навигационного режима. Представленные результаты могут найти применение при необходимости обоснования путей повышения точности автономной навигации малых космических аппаратов, совершающих групповой полёт.


Ключ. слова


Малые космические аппараты; групповой полёт; автономная навигация; бортовые навигационные измерения; случайные погрешности измерений; аналитические оценки точности навигации

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Скобелев П.О., Соллогуб А.В., Иващенко А.В., Симонова Е.В., Степанов М.Е., Царев А.В. Решение задач дистанционного зондирования Земли с применением мультиагентных технологий // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2010. № 3 (28). С. 47-54.

2. Соллогуб А.В., Скобелев П.О., Симонова Е.В., Царев А.В., Степанов М.Е. Модели для решения сетецентрических задач планирования и управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов при решении задач дистанционного зондирования Земли // Информационно-управляющие системы. 2012. № 1 (56). С. 33-38.

3. Абросимов В.К. Групповое движение интеллектуальных летательных аппаратов в антагонистической среде. М.: Наука, 2013. 168 с.

4. Соллогуб А.В., Скобелев П.О., Симонова Е.В., Царев А.В., Степанов М.Е., Жиляев А.А. Интеллектуальная система распределённого управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов в задачах дистанционного зондирования Земли // Информационно-управляющие системы. 2013. № 1 (62). С. 16-26.

5. Скобелев П.О., Симонова Е.В., Степанов М.Е., Жиляев А.А. Применение онтологии в интеллектуальной системе распределённого управления группировкой малоразмерных космических аппаратов // Известия Самарского научного центра РАН. 2015. Т. 17, № 2-5. С. 1119-1130.

6. Потюпкин А.Ю., Данилин Н.С., Селиванов А.С. Кластеры малоразмерных космических аппаратов как новый тип космических объектов // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2017. Т. 4, № 4. С. 45-46. DOI: 10.17238/issn2409-0239.2017.4.45

7. Городецкий В.И, Карсаев О.В. Самоорганизация группового поведения кластера малых спутников распределённой системы наблюдения // Известия ЮФУ. Технические науки. 2017. № 2 (187). С. 234-247. DOI: 10.18522/2311-3103-2017-1-234247

8. Палкин М.В. Баллистико-навигационное обеспечение группового полёта космических аппаратов // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2015. № 6 (105). С. 22-32.

9. Палкин М.В. Концептуальные вопросы создания и применения космических аппаратов группового полёта // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 8. С. 100-115. DOI: 10.7463/0815.0789727

10. Порфирьев Л.Ф., Смирнов В.В., Кузнецов В.И. Аналитические оценки точности автономных методов определения орбит. М.: Машиностроение, 1987. 280 с.

11. Аншаков Г.П., Голяков А.Д., Петрищев В.Ф., Фурсов В.А. Автономная навигация космических аппаратов. Самара: Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс», 2011. 486 с.

12. Голяков А.Д., Ананенко В.М. Системы навигации космических аппаратов. СПб.: Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского, 2017. 269 с.

13. Голяков А.Д. Введение в теорию взаимной навигации искусственных спутников Земли. СПб.: Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского, 1992. 142 с.

14. Голяков А.Д. Аналитическая оценка потенциальной точности автономной астронавигации космического аппарата по орбитальным ориентирам // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2003. Т. 46, № 4. С. 52-57.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-2-47-57

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533