Концепция высокоточных траекторных измерений с помощью связанной системы бортового оптического дугомера-интерферометра и оптических лазерных маяков

DOI: 10.34759/trd-2021-121-15

Авторы

Вернигора Л. В.^*, Сысоев В. К.^**, Казмерчук П. В.^***, Дмитриев А. О.^****

Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия

*e-mail: vlv@laspace.ru
**e-mail: SysoevVK@laspace.ru
***e-mail: pavel.kazmerchuk@gmail.com
****e-mail: dao@laspace.ru

Аннотация

Поскольку переход на субмиллисекундный уровень точности оптических угломерных измерений в космосе в ближайшее время является неизбежным, а совместное использования космического оптического дугомера-интерферометра и оптических лазерных маяков позволит существенно повысить точность измерения снабженных маяками космических аппаратов (КА). Малые массо-габаритные характеристики маяков и их невысокое энергопотребление позволяют дооснащать уже готовые к запуску аппараты оптическими маяками, не выходя за пределы экономии массы конструкции КА [1-5].

Проектируемый космический оптический дугомер-интерферометр «ЛИДА» способен достигать точности определения координат КА, снабженных оптическими маяками, почти на четыре порядка выше, чем достигается в настоящее время при контроле околоземного космического пространства (ОКП). Наблюдение космическим оптическим дугомером-интерферометром КА системы ГЛОНАСС, при условии оснащения их оптическими лазерными маяками, позволит повысит точность определения координат КА этой группировки до сантиметрового уровня (или даже лучше). Измерения угловых положений КА, имеющих бортовой оптический маяк, с помощью космического оптического дугомера-интерферометра приведут к ошибкам по положению в тангенциальном направлении даже на дальностях 1 млн. км, не превышающим размеров КА, что может представлять интерес для фундаментальной науки, — например, для уточнения величины гравитационной постоянной и масштабов Солнечной системы.

Ключевые слова:

космический аппарат, космический интерферометр, оптические маяки, высокоточные измерения

Библиографический список

1. Дмитриев А.Л. Полупроводниковые источники света для систем передачи и обработки информации. — СПб.: СПбГУИТМО. 2006. — 48 с.
2. Багров А.В., Барабанов А.А., Вернигора Л.В., Вятлев П.А., Мартынов М.Б., Пичхадзе К.М., Сысоев В.К. Применение лазерных диодных маяков для определения координат космических и наземных объектов // Космические исследования. 2013. Т. 51. № 4. С. 1-9.
3. Багров А.В., Вернигора Л.В., Вятлев П.А., Мартынов М.Б., Папченко Б.Н., Сысоев В.К. Создание светодиодных оптических маяков для космических аппаратов // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2011. № 4. С. 37-43.
4. Вернигора Л.В., Пичхадзе К.М., Сысоев В.К. Анализ параметров излучателя оптического маяка для системы навигации космических аппаратов // Труды МAИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=84553
5. Вернигора Л.В., Казмерчук П.В., Сысоев В.К., Дмитриев А.О. Методика измерения координат лунных посадочных станций с помощью оптических телевизионных средств космических аппаратов // Труды МAИ. 2020. № 114. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=118698. DOI: 10.34759/trd-2020-114-12
6. Иванов Н.М., Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов. — Дрофа, 2004. — 544 с.
7. Разыграев А.П. Основы управления полетом космических аппаратов. — М.: Машиностроение, 1990. — 475 с.
8. Селезнев В.П., Кирст М.Л. Системы навигации космических летательных аппаратов. — М.: Воениздат, 1965. — 208 с.
9. Анисимов В.Д., Батырь Г.С., Меньшиков А.В., Шилин В.Д. Система контроля космического пространства РФ. URL: // http://www.vimpel.ru/skkp2.htm
10. Пинигин Г.И. Телескопы наземной оптической астрометрии. — Николаев: Атолл, 2000. — 108 с.
11. Медвед Д.Б. Влияние погодных условий на беспроводную оптическую связь // Вестник связи. № 4. 2001. C. 154-157.
12. Соколов Н.Л. Метод определения орбитальных параметров космического мусора бортовыми средствами космического аппарата // Труды МAИ. 2014. № 77. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=52950
13. Молотов И.Е., Вольвач А.Е., Коноваленко А.А., Фалькович И.С., Литвиненко Л.Н., Негода А.А., Федоров О.П., Липатов Б.Н., Горшенков Ю.Н., Агапов В.М., Туккари Дж., Лю Ш. Международные эксперименты по исследованию околоземных объектов с помощью метода РСДБ-локации // Космическая наука и технология. 2004. T. 10. № 2-3. C. 87-92.
14. Конникова В.К., Лехт Е.Е., Силантьев Н.А. Практическая радиоастрономия. — М.: Изд-во МГУ, 2011. — 304 с.
15. Боярчук А.А., Багров А.В., Барабанов С.И. и др. Космический астрометрический эксперимент ОЗИРИС. — Фрязино: «Век-2», 2005. — 350 с.
16. Алифанов О.М, Анфимов Н.А., Беляев В.С. и др. Фундаментальные космические исследования. Астрофизика. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. Кн. 1. — 431 с.
17. Багров А.В. Дугомер-интерферометр «ОЗИРИС» для микросекундной астрометрии — презентация. URL: http://www.myshared.ru/slide/630188/
18. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ (редакция 5.0.) — М.: КНИЦ ВКС, 2002. — 60 с.
19. Интерфейсный контрольный документ (редакция 5.1). Техническое описание параметров и сигнала ГЛОНАСС. — М.: Российский НИИ космического приборостроения, 2008. URL: https://studizba.com/files/show/pdf/51137-1-interfeysnyy-kontrol-nyy-dokument.html
20. Дятлов С.А., Бессонов Р.В. Обзор звёздных датчиков ориентации космических аппаратов // Всероссийская научно-техническая конференция «Современные проблемы определения ориентации и навигации космических аппаратов» (Таруса, 22-25 сентября 2008): сборник трудов. — М.: Институт космических исследований РАН, 2009. С. 11-32.
21. Прохоров М.Е., Захаров А.И., Миронов А.В., Николаев Ф.Н., Тучин М.С. Современные датчики звездной ориентации // Труды 38 международной студенческой научной конференции (Екатеринбург, 2- 6 февраля 2009). — Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2009. С. 170-186.
22. Авдеев А.В., Метельников А.А. Бортовая лазерная силовая установка для борьбы с космическим мусором // Труды МAИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=72840

Скачать статью