Определение динамики вращательного движения космического аппарата с использованием информации глобальных навигационных спутниковых систем


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Показана возможность применения навигационной аппаратуры потребителя в задаче определения динамики вращательного движения космического аппарата. Предложен подход, позволяющий оценивать параметры вращательного движения космического аппарата по анализу геометрической видимости навигационных космических аппаратов глобальных навигационных спутниковых систем. Предлагаемый подход заключается в аппроксимации накопленной информации о положении продольной оси космического аппарата с помощью модели углового движения и модели измерений. Аппроксимация производится исходя из минимизации суммы квадратов отклонений между вычисленными координатами вектора продольной оси и их смоделированными значениями. Процедура минимизации построена на алгоритме дифференциальной эволюции. Предложенный подход позволяет оценить угловые скорости космического аппарата с точностью не хуже 0.3 град/с и углы ориентации с точностью не хуже 15 градусов.

Об авторах

И. В. Белоконов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: ibelokonov@mail.ru

доктор технических наук, профессор
заведующий межвузовской кафедрой космических исследований

Россия

А. В. Крамлих

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: kramlikh@mail.ru

кандидат технических наук, доцент
доцент межвузовской кафедры космических исследований

Россия

И. А. Ломака

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: igorlomaka63@gmail.com

аспирант

Россия

Список литературы

  1. Абрашкин В.И., Воронов К.Е., Пияков А.В., Пузин Ю.Я., Сазонов В.В., Семкин Н.Д., Филиппов А.С., Чебуков С.Ю. Определение вращательного движения спутника АИСТ по данным бортовых измерений магнитного поля Земли // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2014. № 17. 38 с.
  2. Беляев М.Ю., Волков О.Н., Монахов М.И., Сазонов В.В. Оценка точности методики реконструкции вращательного движения спутника по измерениям его угловой скорости и магнитного поля Земли // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2016. № 4. 40 с. doi: 10.20948/prepr-2016-4
  3. Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. Определение движения космического аппарата по измерениям четырёх звёздных датчиков // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2016. № 57. 38 c. doi: 10.20948/prepr-2016-57
  4. Lomaka I., Belokonov I., Ustugov E. Technology for determining the local vertical of nanosatellite by processing videoimages of the Earth horizon // IFAC-PapersOnline. 2016. V. 49, Iss. 17. P. 206-211. doi: 10.1016/j.ifacol.2016.09.036
  5. Беляев М.Ю., Матвеева Т.В., Монахов М.И., Сазонов В.В., Цветков В.В. Определение вращательного движения кораблей Прогресс по данным измерений угловой скорости и токосъёма с солнечных батарей // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2012. № 39. 36 c.
  6. Степанов О.А, Кошаев Д.А. Исследование методов решения задачи ориентации с использованием спутниковых систем // Гироскопия и навигация. 1999. № 2 (25). C. 30-55.
  7. Treder A. Attitude error from phase center uncertainty in an interferometric GPS antenna array // Collection of Technical Papers – AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference (August, 21-24, 2006, Keystone, CO; United States). 2006. V. 2. P. 904-917. doi: 10.2514/6.2006-6384
  8. Torre A.D., Caporali A., Praticelli N., Facchinetti C. Attitude and direction sensor using GPS carrier phase data // European Space Agency, (Special Publication) ESA SP. 2004. V. 548. P. 291-296.
  9. Белоконов И.В., Крамлих А.В. Методика восстановления ориентации космического аппарата при комплексировании магнитометрических и радионавигационных измерений // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва. 2007. № 1 (12). C. 22-30.
  10. Григорьева М.Е., Крамлих А.В. Адаптивный алгоритм определения ориентации низковысотных космических аппаратов на основе обработки одномоментных разнотипных измерений // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 4 (35). C. 69-75.
  11. Белецкий В.В. Движение искусственного спутника относительно центра масс. М.: Наука, 1965. 416 с.
  12. Storn R., Price K. Differential evolution – a simple and efficient heuristic for global optimization over continuous spaces // Journal of Global Optimization. 1997. V. 11. P. 341-359. doi: 10.1023/A:1008202821328

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2019

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах