Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 3. С. 108-117
Стенд для отработки технологии автономной припланетной навигации
Г.А. Аванесов
1 , Б.С. Жуков
1 , П.С. Сметанин
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 28.05.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-3-108-117
Сближение с планетами и малыми телами Солнечной системы, а также посадка на них требуют применения методов и средств автономной навигации космических аппаратов. Разрабатываемый в Институте космических исследований РАН стенд предназначен для моделирования условий наблюдения звёзд, Земли и Луны телевизионными приборами, входящими в состав системы автономной припланетной навигации на трассе полёта Земля – Луна – Земля. Стенд состоит из нескольких компьютеров и средств отображения, на которых с помощью специально разработанной программы «Генерация» воспроизводятся изображения звёзд, Земли и Луны в масштабе и ракурсах, соответствующих положению космического аппарата на трассе полёта. Средства стенда позволяют моделировать условия наблюдения обеих планет на всех участках полёта, включая посадку на поверхность Луны. Для формирования изображений используются каталог звёзд Hipparcos, топографические модели Луны LOLA, а также материалы космической съёмки Земли. В состав стенда включены средства обработки данных, получаемых приборами системы автономной оптической навигации, а также программа «Арбитр», позволяющая оценить точность навигационных измерений сравнением заданных стендом и измеренных параметров полёта. Приводятся примеры получаемых на стенде изображений и результаты выполненных по ним навигационных измерений по горизонту планеты и по контрольным точкам на её поверхности.
Ключевые слова: каталог звёзд, контрольные точки, горизонт, ориентация, оптическая навигация, звёздный датчик, математическая модель, инерциальное пространство
Полный текстСписок литературы:
- Аванесов Г. А., Воронков С. В., Форш А. А. Стенд для динамических испытаний и геометрической калибровки астронавигационных приборов // Изв. высших учебных заведений. Приборостроение. 2003. Т. 46. № 4. С. 74–79.
- Аванесов Г. А., Гордеев Р. В., Гришин В. А., Жуков Б. С., Жуков С. Б., Коломеец Е. В., Краснопевцева Е. Б., Куделин М. И., Крупин А. А., Муравьев В. М., Форш А. А. Телевизионная система навигации и наблюдения // Астрономический вестн. 2010. Т. 4. № 5. С. 473–479.
- Аванесов Г. А., Жуков Б. С., Сметанин П. C., Михайлов М. В. Отработка технологии автономной навигации КА дальнего космоса на Международной космической станции // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 41–49. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-41-49.
- Аванесов Г. А., Шамис В. А., Эльяшев Я. Д. Моделирование изображений звездного неба в задачах наземной отработки датчиков ориентации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 2. С. 82–94. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-2-82-94.
- Жуков Б. С., Жуков С. Б., Кондратьева Т. В., Никитин А. В. Автоматизация полетной геометрической калибровки комплекса многозональной спутниковой съемки КМСС-М на КА «Метеор-М» № 2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 6. С. 201–212. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-6-201-212.
- Телевизионная съемка кометы Галлея / под ред. Сагдеева Р. З. М.: Наука, 1983. 292 с.
- Телевизионные исследования Фобоса / под ред. Аванесова Г. А. М.: Наука, 1994. 198 с.
- Bhaskaran S. Autonomous Navigation for Deep Space Missions // SpaceOps 2012 Conf. Stockholm. Sweden, 11–15 June. 2012. DOI: 10.2514/6.2012-1267135.
- Kubota T., Sawai S., Misu T., Hashimoto T., Kawaguchi J., Fujiwara A. Autonomous landing system for MUSES-C Sample Return Mission // Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space: Proc. 5th Intern. Symp. Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space. 1–3 June 1999, Noordwijk, the Netherland / ed. M. Perry. 1999. pp. 615–620.