ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ПО ИЗМЕРЕНИЯМ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ УСКОРЕНИЙ НА ДАЛЬНОСТЯХ МЕНЕЕ 20 КИЛОМЕТРОВ

© И.В.Воронец, О.Ю.Найдёнов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов"
2002 г.

Информационное обеспечение (ИО) космонавта должно иметь высокую достоверность и альтернативу выбора путей измерения. Это обеспечивается использованием методов, основанных на отличных принципах измерений. Такие методы могут обладать преимуществами, дающими возможность космонавту выбирать наиболее эффективные варианты ИО в той или иной конкретной ситуации. Так, метод определения вектора состояния (ВС) удалённого космического аппарата (КА) позволяет повысить вероятность сближения объектов и снизить потребляемую энергетику.

В объектно-ориентированной среде программирования Delphi 5 создана математическая модель, имитирующая процесс определения ВС КА. Программное обеспечение может использоваться в двух вариантах: в исследовательском и в бортовом при организации интерфейса с датчиками входящей информации и потребителями выходящей информации.

Альтернативой этого метода может быть использование спутниковой системы навигации. На больших дальностях она имеет неоспоримое преимущество. Однако на малых дальностях встречное суммирование радиальных ошибок определения координат приводит к худшему определению относительной дальности между КА. Кроме того, отсутствие в ней датчика угловой информации приводит к боковым ошибкам, которые вызывают ложное гашение боковой скорости более энергетичными импульсами. Поэтому на ближнем участке сближения метод может быть использован совместно как со спутниковой системой навигации, так и другой (радиолокационной).

Существует возможность реализации метода совместно с радиолокационной системой измерения параметров относительного движения, работающей с расстояния 20 км между КА. Метод позволяет путём комплексирования результатов измерений улучшить их достоверность и точность. В случае отказа в основной системе канала измерения дальности метод позволяет дублировать его функции. На работу метода влияют корректирующие импульсы сближающегося КА. С дальности 20 км импульсы, вероятно, распределены следующим образом: 5, 2, 1 км. Их влияние можно учитывать, используя современные высокоточные лазерные акселерометры. Для обеспечения требуемой точности угловых ускорений линии визирования путём двойного дифференцирования требуется время порядка 3 мин. На ближнем участке такая инерция информации недопустима. Поэтому исследовалась возможность использования в методе прогноза угловых ускорений ЛВ, а в качестве основного информационного параметра — использование радиального ускорения сближения, которое измеряется с достаточной точностью за 10 с. Результаты моделирования это подтвердили.

В докладе представлена суть метода, алгоритм вычислений, демонстрируется работа с моделью и результаты работы метода на дальностях менее 20 км.