ФАЗОВАЯ ПЕЛЕНГАЦИЯ ДВУХЧАСТОТНОГО СИГНАЛА УГОЛКОВОЙ ЧЕТЫРЁХАНТЕННОЙ СИСТЕМОЙ

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

Для автоматического причаливания космических аппаратов (КА) наряду с другими параметрами относительного движения угловые координаты линии визирования и её угловая скорость должны измеряться за предельно короткие интервалы времени. Это необходимо для своевременного маневрирования активного КА. Считается достаточным измерять эти параметры за 0,2 с и 1–10 с (в зависимости от дальности).. Анализ показал, что обеспечить это требование совместно с высокой точностью измерений соответственно 0.15 град и 0,01 град/с с учётом комплекса других показателей качества может фазовая пеленгация (ФП). В ФП для определения угловых координат разность фаз антенной пары анализируется практически мгновенно, а для определения угловой скорости координаты дифференцируются на сравнительно коротком интервале. Недостатком метода являлась неоднозначность измерения угловых координат, что требовало использования дополнительных антенн и трактов формирования и прохождения сигналов, повышающих массу и стоимость передающей и измеряющей системы.

Устранять неоднозначность измерения можно, используя уголковую четырёхантенную систему при её облучении двумя сигналами с разносом частот 3%. При этом их диаграммы направленности, каналы формирования и прохождения сигналов остаются практически теми же. Традиционная плоская антенная система при равных дисперсиях ошибок измерения разности фаз 10 град и равном наблюдаемом размере базы требует разнести сигналы более чем в 10 раз (1000%).

Эффект нового метода достигается тем, что ложные координаты линии визирования игнорируются путём взаимного удовлетворения разностей фаз, анализируемых от трёх антенных пар, на обеих частотах облучения и с учётом дисперсии ошибок.

Дополнительные затраты (требования) при реализации метода - объёмность расположения антенн (вогнутым или выпуклым конусом на расстояние 1,41 размера базы), увеличение вычислений при обработке измерений и знание (измерение) частот облучения.

В докладе демонстрируется модель измерений, суть метода и его прикладное применение.