Самодиагностика информационно-измерительной системы малого космического аппарата с высоким уровнем погрешностей измерителя угловой скорости


Авторы

Седельников А. В.*, Чугунков Е. В.**, Танеева А. С.***

Самарский университет, Московское шоссе, д. 34, г. Самара, Россия

*e-mail: axe_backdraft@inbox.ru
**e-mail: 2chugunkov97@mail.ru
***e-mail: 3taneeva.as@yandex.ru

Аннотация

В работе представлен процесс реализации самодиагностики информационно-измерительной системы малого космического аппарата, входящей в состав системы управления движением. Повышенный уровень шума измерителей угловой скорости может оказывать существенное влияние на качество решения задач ориентации и стабилизации космического аппарата. В данной работе проведена имитация движения и оценка точностных характеристик измерителей угловой для МКА типа «Аист». Далее проведено моделирование калибровки информационно-измерительной системы с использованием эталонного средства измерений в виде звёздного датчика. Затем проведена оценка точности определения угловой скорости вращения малого космического аппарата с помощью измерителей угловой скорости. Показана эффективность предлагаемого подхода. 

Ключевые слова:

самодиагностика, измеритель угловой скорости, задача ориентации, малый космический аппарат, шум средства измерений

Список источников

  1.  Хонина С.Н., Порфирьев А.П., Хорин П.А. и др. Многопорядковые оптические пространственные вихревые фильтры для одновременного выделения контуров различных частей объекта // Компьютерная оптика. 2024. Т. 48, № 4. С. 525-534.
  2. Firsov N.A., Podlipnov V.V., Ivliev N.A. etc. Ensembles of spectral-spatial convolutional neural network models for classifying soil types in hyperspectral images // Computer Optics. 2023. Vol. 47, Issue 5. No. 5. P. 795-805. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1260
  3. Hamza M., Skidanov R., Podlipnov V. Visualization of Subcutaneous Blood Vessels Based on Hyperspectral Imaging and Three-Wavelength Index Images // Sensors (Switzerland). 2023. Vol. 23, Issue 21. No. 21. DOI: 10.3390/s23218895
  4. Ivliev N., Podlipnov V., Petrov M. etc. 3U CubeSat-Based Hyperspectral Remote Sensing by Offner Imaging Hyperspectrometer with Radially-Fastened Primary Elements // Sensors (Switzerland). 2024. Vol. 24, Issue 9. No. 9. DOI: 10.3390/s24092885
  5. Седельников А.В., Скиданов Р.В., Браткова М.Е., Хнырева Е.С., Маслова У.В., Иванушкин М.А., Морданов М.Р. Реконструкция вращательного движения малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли ИСОИ (SXC3-219) по данным бортовых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21, № 5. С. 75-82.
  6.  Sedelnikov A., Skidanov R., Taneeva A. etc. Investigation of the Applicability of the Boer Formula for Estimating the Angular Velocity of Rotation Of a Small Spacecraft by Measuring the Components of The Induction Vector of the Earth's Magnetic Field in Evaluating Micro-Accelerations and Forming Control Laws // Microgravity Science and Technology. 2024. Vol. 36, Issue 6. No. 6. DOI: 10.21203/rs.3.rs-4665280/v1
  7. Седельников А.В., Чугунков Е.В., Танеева А.С. и др. Моделирование управления движением космического аппарата на участке построения солнечной ориентации на основе измерительных данных // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2023. № 12. С. 1-7. DOI: 10.25791/pribor.12.2023.1457
  8. Ледков А.С. Динамика и управление цилиндрическим космическим мусором при бесконтактной транспортировке ионным потоком // Труды МАИ. 2023. № 131. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=175910&eng=N
  9. Пикалов Р.С., Юдинцев В.В. Обзор и выбор средств увода крупногабаритного космического мусора // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=93299
  10.  Shen R., Zhang J., Dong L., Zheng Z., Hu H. Analysis of Observation Modes for Space-Based Inverse Synthetic Aperture Lidar Based on Target Characteristics // Aerospace. 2025. Vol. 12, Issue 3. No. 236. DOI: 10.3390/aerospace12030236
  11. Белый Р.В., Мовляв А.С. Анализ перспективных технологий миниатюризации космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Вопросы электромеханики // Труды ВНИИЭМ. 2020. Т. 179, № 6. С. 23-27.
  12. Генералов А.Г., Гаджиев Э.В. Построение миниатюрной антенной системы малых и сверхмалых космических аппаратов // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=93414
  13. Сенцов А.А., Коротков В.А., Иванов С.А., Турнецкая Е.Л. Математическое моделирование бесплатформенной инерциальной навигационной системы для бортовых радиолокационных станций // Труды МАИ. 2023. № 131. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=175926. DOI: 10.34759/trd-2023-131-20
  14. Ахметов Р.Н., Соллогуб А.В., Макаров В.П., Головченко А.А., Филатов А.В. Повышение точности ориентации космических аппаратов мониторинга Земли в полёте // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (Национального исследовательского университета). 2012. № 4 (35). С. 29-37.
  15. Sedelnikov A.V., Filippov A.S., Gorozhakina A.S. Evaluation of calibration accuracy of magnetometer sensors of Aist small spacecraft // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1015, P. 032045. DOI: 10.1088/1742-6596/1015/3/032045
  16. Аншаков Г.П., Белоусов А.И., Седельников А.В. и др. Исследование влияния целевой и обеспечивающей аппаратуры на работу датчиков магнитометра КА «ФОТОН–М» № 2 // Известия вузов. Авиационная техника. 2019. № 4. С. 43–47.
  17. Овчинников М.Ю., Пеньков В.И., Ролдугин Д.С. и др. Магнитные системы ориентации малых спутников. - М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2016. - 366 с.
  18. Sedelnikov A.V., Taneeva A.S., Khnyryova E.S., Kamaletdinova M.V., Martynova E.D. Investigation of the rotational motion stability of the AIST small spacecraft prototype according to the measurements of the Earth's magnetic field // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1901, P. 012022. DOI: 10.1088/1742-6596/1901/1/012022
  19. Цветков Э.И., Сулоева Е.С. Метрологические испытания средств измерений. - СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2019. - 224 с.
  20. Седельников А.В., Чугунков Е.В., Манукян Л.А., Танеева А.С., Сердакова В.В., Евтушенко М.А. Оценка погрешности определения угловой скорости вращения опытного образца малого космического аппарата «Аист» с помощью магнитометров // Авиакосмическое приборостроение. 2024. № 6. С. 26–33.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2025

 Вход