Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 87-92
Влияние термоупругой деформации на точность измерения в звёздных датчиках ориентации
Н.Н. Брысин
1 , О.В. Филиппова
1 , В.Е. Шевелев
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 17.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-87-92
Рассмотрены вопросы влияния температуры конструкции звёздного датчика на точность его работы, в частности на поворот внутренней системы координат, формируемой конструктивом «оптическая система – приёмник изображения», относительно приборной системы координат, определяемой посадочной плоскостью прибора, вследствие термоупругих деформаций элементов конструкции звёздного датчика. Ранее авторами была проведена работа по исследованию влияния термоиндуцированных деформаций на взаимное угловое положение посредством моделирования методом конечных элементов. Авторами была разработана методика определения величины термоупругой составляющей погрешности измерений, и целью работы стало проведение экспериментального исследования специально изготовленного макета звёздного датчика по данной методике. Экспериментальная часть исследования проводилась на созданном ранее стенде контроля фокусировки, который включает в себя длиннофокусный коллиматор и вакуумную камеру с размещённым в ней термостолом с внешним термостатом, что позволяет выполнять оптические измерения в условиях вакуума при разной температуре посадочного места. Экспериментальная часть представляет собой два эксперимента. Один — при изменении температуры посадочного места в узком диапазоне (2 С), а другой — в широком (60 С). Полученные результаты показывают, что при изменении температуры посадочного места вследствие тепловой инерции происходит проявление температурной деформации, связанной с наличием градиента температуры по конструкции прибора. В узком диапазоне температур посадочного места после выравнивания поля температуры по конструкции влияние термоупругих деформаций пренебрежимо мало, но в широком диапазоне температур проявление термоупругих деформаций уже становится существенным.
Ключевые слова: звёздный датчик, термоупругость, термовакуумные испытания
Полный текстСписок литературы:
- Аванесов Г. А., Бессонов Р. В., Брысин Н. Н., Квашнин А. С., Шевелев В. Е. Пути снижения термоупругих деформаций приборов звездной ориентации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 6. С. 90–105. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-6-90-105.
- Бессонов Р. В., Брысин Н. Н., Полянский И. В., Воронков С. В., Белинская Е. В., Строилов Н. А., Полищук Г. С., Трегуб В. П., Завгородний Д. С. Стенды для определения фотограмметрических параметров высокоточных звездных датчиков // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 107–117. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-107-117.