ПРОБЛЕМЫ АВТОНОМНОГО РАДИОНАВИГАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ КА НАБЛЮДЕНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ

© В.В.Дворкин, Н.Е.Иванов, В.И.Лощенков, В.Г.Поль, В.Н.Тимофеев, А.С.Федотов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2000 г.

Использование космических систем для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) находит все более широкое развитие в фундаментальных и многочисленных прикладных программах, а требования к точностям текущей координатной привязки получаемых данных непрерывно возрастают. Традиционное навигационное обеспечение (НО) таких систем обычно реализуется единым наземным комплексом управления (НКУ), который проводит траекторные измерения и определяет орбиту КА. Результаты ее определения сообщаются в ЦУП конкретной системы для планирования работы КА и передачи на его борт в целях оперативного использования в реальном времени. Требования к информативности КА в системах ДЗЗ входят в противоречие с оперативностью и точностными ресурсами имеющегося НКУ, что ставит задачу перехода к автономному НО конкретного КА. Естественным и обещающим решением является бортовая автономная система навигации (АСН), опирающаяся на ОГ НКА (ГЛОНАСС/GPS), однако такие решения пока не нашли применения на практике, что обусловлено рядом причин.

В докладе рассматривается АСН, представляющая собой перспективное развитие типовой навигационной аппаратурой потребителя и функционально предназначаемая для реализации в рамках всей КСН полного НО, включающего информацию как о движении центра масс КА, так и о его относительном угловом движении. Основными направлениями развития служат использование развитой вторичной обработки навигационных измерений (НИ), а также бортовая реализация измерения текущей трехосной ориентации КА. Вторичная обработка реализуется как динамическая адаптивная фильтрация НИ, охватывающая несколько витков орбиты, что существенно повышает точность определения движения КА. Текущая ориентация КА определяется с помощью многоэлементной антенной системы АСН, и ее измерение используется как предварительное целеуказание более точным приборам борткомплекса, а также для оптимизации пространственных разворотов КА. В полное НО входят текущие вектора состояния и ориентации КА, а также вектор начальных условий (НУ). Все вектора непосредственно обеспечивают борткомплекс КА в реальном времени, а НУ телеметрируются в ЦУП и служат для наземного обеспечения полета и планирования его целевого применения.

Предлагаемый облик и использование АСН позволяет опти¬мизировать параметры как самого КА, так и всей КСН в целом. Результирующий облик АСН и основные системные технические решения иллюстрируются на примере конкретной КСН и входя¬щего в нее КА.