Введение. Л6(19). ИСОН на основе БИСО на электростатических гироскопах для орбитальных космических аппаратов

Л6(19). ИСОН на основе БИСО на электростатических гироскопах для орбитальных космических аппаратов

Содержание

Введение

1. Состав и структура построения БИСО на ЭСГ

2. Существующие проблемы в математическом обеспечении

3. Уточнение модели дрейфов БЭСГ

4. Основное содержание алгоритмов режима калибровки в условиях орбиты

5. Результаты летных испытаний

Выводы

Выполнение современных требований по точности решения задач ориентации и навигации подвижных объектов посредством использования БИИМ в автономном режиме работы на длительном интервале времени является сложной проблемой, решение которой требует значительных финансовых и временных затрат. Поэтому, исходя из критерия стоимости, как показывает мировой опыт, решение данной проблемы принято искать на путях интеграции информации бескарданных инерциальных модулей с приемной аппаратурой (ПА) GPS/ГЛОНАСС и другими средствами навигации. То есть на путях построения интегрированных систем ориентации и навигации(ИСОН) на базе БИИМ, информационно и даже конструктивно интегрированных с ПА GPS/ГЛОНАСС и другими навигационными измерителями. При этом преследуется цель обеспечения не только начальной выставки и периодической коррекции выходных данных БИИМ, но и решение задачи калибровки чувствительных элементов (ЧЭ) БИИМ после запуска системы на интервалах времени возможного использования средств коррекции для повышения информационной автономности (времени автономной работы) БИИМ.

Особенностью решения задачи ориентации подвижного объекта гироскопической системой в условиях пассивного участка полета КА является практически отсутствие значений кажущегося ускорения (сила тяготения Земли скомпенсирована центробежной силой из-за орбитального вращения КА; незначительный уровень значений кажущегося ускорения практически обусловлен только торможением объекта в остатках атмосферы). Это приводит к неэффективности использования акселерометров БИИМ при решении задачи ориентации в этих условиях и, как следствие, к отсутствию собственных (шулеровских) колебаний в погрешностях системы. Погрешности БИИМ в решении задачи ориентации носят нарастающий во времени характер, что обусловлено дрейфами гироскопов.

Кроме того, в условиях орбитального КА в отличие от наземных условий неэффективно использование данных стандартной ПА GPS/ГЛОНАСС для интеграции с БИИМ в решении задачи ориентации.

Поэтому в составе ИСОН для КА необходимо применение для коррекции погрешностей БИИМ либо классической астросистемы определения углового положения, построенной на астродатчиках, либо мультиантенной ПА GPS/ГЛОНАСС, использующей фазовые измерения на несущей частоте.

К настоящему времени пока не создана мультиантенная ПА GPS/ГЛОНАСС для применения на КА и обеспечивающая измерение углов ориентации КА с требуемой точностью. Поэтому на современных орбитальных КА используются астровизирующие устройства (АВУ).

БИИМ на электростатических гироскопах со сплошным ротором (БЭСГ) для орбитальных КА (точнее бескарданная инерциальная система ориентации - БИСО, т.к. в ее составе отсутствуют акселерометры и не решается задача навигации) разработана в ЦНИИ «Электроприбор». В настоящее время она успешно эксплуатируется на ряде КА дистанционного зондирования Земли (рис.В.1).

Рис.В.1. Общий вид орбитального КА «Ресурс-ДК1»

Дата добавления: 2014-12-16