УТОЧНЕНИЕ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО РАДИАЛЬНОМУ УСКОРЕНИЮ СБЛИЖЕНИЯ

© И.В.Воронец, О.В.Половников, Д.А.Темарцев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов"
2000 г.

Дальнее сближение космического транспорта (КТ) с орбитальными средствами (ОС) для используемых высот по экономичному Хомановскому переходу осуществляется с расстояния порядка 100 км на основании уточнённых заранее векторов состояния сближаемых объектов. Уточнение осуществляется по измерениям радиолокационной станции (РЛС) «Курс», которая даёт невысокую точность измерения относительных координат ОС из-за двухпроцентной от абсолютного значения относительной дальности ошибки её измерения. РЛС «Курс» активная с активным ответом, с массами комплектов на каждом объекте более 100 кг. Ошибка в 2 км при первом манёвре приводит к перерасходу рабочего тела при последующих манёврах. Снижение массы расходуемого топлива и аппаратуры снижает стоимость космических услуг, а точность повышает вероятность выполнения задачи. Повысить точность векторов состояния сближаемых объектов и снизить массу измерителя может разработанный авторами метод, в котором измеряется радиальное ускорение сближения объектов. Метод позволяет получить точность определения координат КТ или ОС порядка сотен метров независимо от расстояния между ними. При этом реализовать процесс сближения в условиях отка¬за канала измерения дальности РЛС, что в настоящее время без внешней помощи (спутниковой или наземной) выполнить невозможно. Более того, метод позволяет выполнить сближение в пассивном экономичном режиме работы РЛС с использованием на ОС стабильного источника излучения, невысокая масса которого и сравнительная простота позволяют его устанавливать на все типы искусственных спутников, открывая тем самым возможности КТ по их обслуживанию и ремонту.

Соблюдая принцип сохранения существующих на борту ресурсов, базовых методов и средств, реализация метода на КТ типа «Союз», «Прогресс» даёт невысокую точность порядка километра из-за ошибок ориентации. На КТ типа Space Shuttle, где установлен приёмник сигналов спутниковой системы навигации, астродатчики и лазерный гироскоп, можно получить точность определения вектора состояния ОС до сотни метров. Для реализации пассивного метода при длине волны сигнала 0,1м и ошибке ра¬диального ускорения 10^-3 м/с2, что даёт точность координат 770м, требуется стабильность излучений с ОС порядка 10^-10, что обеспечивается кварцевым или молекулярным генератором частот.

В докладе авторы представят суть методов и результаты моделирования, подтверждающие эффективность и реализуемость метода на базе средств существующих типов КТ. Будут представлены требования к перспективным средствам для существенного повышения эффективности метода.