Розглядається задача визначення моментів інерції штучних супутників Землі (ШСЗ) за інформацією навігаційної системи. Відзначено принципову можливість її вирішення при гіросиловому управлінні обертанням супутника. Розроблено методику та алгоритм розв'язання задачі. Наведено рекомендації щодо практичного використання методики.

Разработана математическая модель движения "обобщенного" спутника системы космической связи на интервале видимости. Эта модель удобна для оценки ошибок программного наведения наземной антенны на любой из спутников системы, если параметры орбит спутников различаются только значениями долготы восходящего узла и времени прохождения перигея. Предложены модели ошибок программного наведения наземной антенны на "обобщенный" спутник.

Рассмотрена проблема прогноза механических "конфликтов" (столкновений) между искусственными спутниками Земли, которая ввиду значительных темпов роста числа орбитальных космических аппаратов становится все более острой. Для тех случаев, когда необходимы "быстрые" методики, решение задачи на основе моделирования движения космических тел не всегда рационально. Предложена методика "быстрого" прогноза механических конфликтов. Решение сводится к нахождению участков кеплеровых орбит спутников (опасных участков), которые находятся друг от друга на расстоянии, опасном с точки зрения возможности возникновения конфликтов. Опасные участки определяются с учетом возможных отклонений спутников от номинальных положений. Далее, основываясь на периодичности движения спутников, определяются отрезки времени движения по этим участкам (опасные отрезки времени). Если какие-либо опасные отрезки времени космических аппаратов, проверяемых на конфликт, перекрываются, полагается возможной конфликтная ситуация.

Множинний підхід застосовувався для керування орієнтацією штучного супутника Землі за неповної інформації про його вектор стану. При оцінюванні вектора стану використовувалися додаткові обмеження на значення похибки вимірювань. Комп'ютерне моделювання показало ефективність множинних оцінок.

Описано метод оцінювання та дослідження негравітаційних збурень, що діють на обертання штучного супутника Землі (ШСЗ). Він базується на високоточному визначенні періоду власного обертання й орієнтації некерованих космічних об'єктів. Метод реалізовано за результатами спостережень за ШСЗ серії "Мідас" (висота польоту 3 700 км) і "Метеор" (860 км). Форма супутників є комбінацією циліндра та двох панелей сонячних батарей; у КА "Метеор" ще є параболічна антена.

Індекс рубрикатора НБУВ: О643.1-03

Рубрики:

Штучні спутники Землі

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто основні проектні рішення щодо побудови та експлуатації перспективного українського орбітального угруповання супутників дистанційного зондування Землі.

Предложен модифицированный программно-аппаратный метод быстрого преобразования конфигураций сложных символов объектов, движущихся в околоземном пространстве. В качестве элемента памяти блока базовых матриц использованы бистабильные симметричные переключатели с памятью, главная особенность которых - способность к перезаписи конфигураций изображений символов, а также свойство сохранять состояние памяти при отключении питающих напряжений.

Створено експериментально-теоретичну модель та апаратно-програмний комплекс оцінки доступності супутникових радіонавігаційних систем для довільних маршрутів і часу польоту повітряного корабля (ПК), обладнаного засобами супутникової радіонавігації, з метою підтримки гарантованого рівня безпеки польотів. Розроблено методику оцінки доступності супутникових навігаційних систем (СНС) з застосуванням агрегативної моделі та узагальненої моделі доступності СНС. Запропоновано узагальнений алгоритм визначення доступності СНС на всіх етапах польоту ПК і визначено його основні характеристики. Розроблено нову структуру та створено апаратно-програмний комплекс оцінки доступності СНС, а також структуру керуючої програми апаратно-програмного комплексу. Наведено детальний опис програмних функцій обробки даних навігаційних супутників (НС). Достовірність та ефективність розроблених методик та алгоритмів підтверджено шляхом верифікації одержаних результатів розрахунку доступності СНС на макеті апаратно-програмного комплексу з даними високоточних супутникових навігаційних приймачів GG24 та ProPak-G2.

Запропоновано алгоритм роботи моментного магнітоприводу системи орієнтації штучних супутників Землі (ШСЗ), що базується на використанні прогнозних моделей нагромадженого кінетичного моменту (НКМ) та геомагнітного поля. Встановлено, що застосування даного методу дозволить зменшити потужність споживання та масу НКМ, покращити точність орієнтацій. Розроблено методику одержання магнітометричних систем орієнтації ШСЗ з покращаними метрологічними та енергетичними характеристиками. Виявлено, що дана методики базується на розв'язанні задачі оптимізації за критерієм мінімуму електрорушійної сили (ЕРС) небалансу нуля поблизу другої гармоніки вихідного сигналу. Зазначено, що у процесі одержання математичної моделі використано арктангенсну апроксимацію середньої кривої намагнічування матеріалу осердя, у даному разі коефіцієнти апроксимації обчислюються за допомогою чисельних методів нелінійної регресії. Досліджено вплив струму збудження на вихідну ЕРС. Показано, що остання зменшується значно меншою мірою за рахунок насиченості осердя.

Вперше на підставі підходу лінійних матричних нерівностей запропоновано алгоритм синтезу параметрично-робастних фільтрів з обмеженням на локалізацію їх полюсів, що дозволило здійснити оцінювання фазового вектора космічного апарата з гнучкою динамікою (КАГД) за заданих вимог до перехідного процесу похибки оцінювання. Вдосконалено метод синтезу регуляторів Попова в частині синтезу таких регуляторів з формуванням спектра замкненої системи, що дозволило синтезувати параметрично-робастний закон стабілізації КАГД з заданою якістю перехідного процесу. Запропоновано підхід нейроадаптивного керування, який грунтується на доповненні існуючої системи керування РБФ-нейромережею та внутрішньою еталонною моделлю в частині використання спостерігача похибки адаптації для формування сигналу навчання нейромережі, що дозволило спростити побудову нейроадаптивної системи стабілізації КАГД з одночасним збереженнянм її точності.

Представлены результаты моделирования рефракции атмосферы в приземном слое и влияние этой рефракции на точность наблюдения искусственных спутников Земли. Показано, что при расчете координат положения спутников необходимо учитывать состояние тракта распространения лазерного излучения.

Побудовано рівняння Лагранжа, Гамільтона та Біркгофа за заданими властивостями руху за наявності випадкових збурень. У цьому випадку припускають, що випадкові збурні сили належать класу вінерових процесів, а задані властивості руху не залежать від швидкостей. Одержані результати проілюстровано на прикладі руху штучного супутника Землі під дією сил тяжіння та аеродинамічних сил.

Індекс рубрикатора НБУВ: О643.1

Рубрики:

Штучні спутники Землі

Шифр НБУВ: Ж69772 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено математичні викладки розрахунку координат для чотиривісного монтування. Порівняно результати розрахунків відповідних координат та швидкостей їх зміни для двовісного (альт-азимутального) та чотиривісного монтування. Відмічено переваги чотиривісного монтування для супроводу штучних супутників Землі. Допустимі значення координат та швидкостей їх зміни під час супроводу супутника та зорі будуть використані у процесі подальшої модернізації гідувального монтування ЛД-2 у Астрономічній обсерваторії Львівського національного університету імені Івана Франка.

Задачи, возлагаемые на искусственные спутники Земли, постоянно усложняются. Это приводит к необходимости совершенствования их систем управления. Особенно это относится к системам стабилизации и ориентации (ССО) малогабаритных космических аппаратов (МКА) длительного существования. При разработке ССО таких МКА приходится учитывать ограничения на возможности их исполнительных устройств (ИУ). Наиболее рациональным является использование в качестве ИУ либо только двигателей-маховиков (ДМ), либо только магнитных исполнительных органов (МИО). Путем моделирования в среде MATLAB/SIMULINK показано, что построение ССО для МКА на базе только ДМ или только МИО обеспечивает получение системы ССО с высоким качеством переходных процессов для всех режимов управления МКА: гашения начальных угловых скоростей, закрутки, программного разворота и стабилизации.

Розглянуто особливості ПЛІС системи збору наукової інформації (СЗНІ) супутника "Іоносат-мікро". Перше покоління ПЛІС СЗНІ було розроблено для супутника "Січ-2". Після аналізу результатів експлуатації СЗНІ встановлено нові вимоги до наступного покоління ПЛІС, набір виконуваних функцій розширено, розроблено нові моделі ПЛІС і модельні стенди та набори тестів для відлагодження окремих ПЛІС і СЗНІ загалом. До набору ПЛІС входять ПЛІС центрального блока СЗНІ, комплект ПЛІС периферійних модулів і ПЛІС контрольно-перевіркової апаратури. Модельний стенд надає змогу перевірити обмін даними каналами SciWay (зокрема і його компонентом - каналом CAN), послідовними каналами типу RS і радіоканалом. Також моделюється обмін даними з малогабаритною астро-вимірювальною системою, яка забезпечує високоточну орієнтацію супутника; робота модулів з динамічною пам'яттю та робота під дією різноманітних завад.

Рассмотрена задача оптимальной стабилизации избыточной системой маховиков малогабаритного космического аппарата дистанционного зондирования Земли семейства "Січ" с использованием метода кососимметризации матричного уравнения Ляпунова и критерия обобщенной работы А. А. Красовского в совокупности с методами жесткого синтеза нелинейных систем стабилизации. Показано, что полученное оптимальное управление спутником повышает качество его стабилизации в среднем на 30 %.

Рассмотрена задача наблюдения ошибок вектора состояния космического аппарата в его сферическом движении по стационарной круговой орбите с использованием магнитометрической информации от трехкомпонентного магнитометра (навигационная задача определения местоположения спутника полагается решенной за рамками этой работы). Методом ускоренного жесткого синтеза нелинейных систем стабилизации обеспечивается равномерная асимптотическая устойчивость однородной системы ошибок наблюдения и строится устойчивый наблюдатель в условиях неопределенности. При этом качество стабилизации искусственного спутника Земли в режиме ориентации оказывается в среднем на 28 % (по результатам математического моделирования) хуже качества его стабилизации при использовании в регуляторе точных величин отклонений его угловой скорости от номинальных значений.

Індекс рубрикатора НБУВ: О643.1 + Д131.9 е

Рубрики:

Штучні спутники Землі

Космічна зйомка

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ