Система автономной навигации для малых космических аппаратов в составе кластера
Труды ИПА РАН, вып. 58, 24–29 (2021)
DOI: 10.32876/ApplAstron.58.24-29
Ключевые слова: малый космический аппарат, автономная навигация, межспутниковые измерения, оптико-электронный прибор, звездный датчик
Информация о статье Текст статьиАннотация
Цель исследования — разработка астрономической системы автономной навигации для малых космических аппаратов, которые входят в состав орбитальной группировки, называемой кластером, при условии наличия в кластере аппарата-лидера, оценки орбиты которого известны с высокой точностью. Функционирование системы основано на визировании в оптико-электронном приборе аппарата-лидера. Основные решаемые задачи: формирование комплекса измерителей (оптико-электронных приборов), разработка навигационной вектор-функции и соответствующей градиентной матрицы, определение условий функционирования системы, при которых точность формируемых навигационных определений достигает уровня точности визируемого аппарата-лидера. Основные методы исследования — метод наименьших квадратов и имитационное моделирование. В процессе создания имитационной модели функционирования системы автономной навигации решаются следующие вопросы: во-первых, обеспечивается решение навигационной задачи с итерационной обработкой результатов измерений по методу наименьших квадратов и формированием множества показателей точности навигационных определений; во-вторых, разрабатываются оригинальные алгоритмы, определяющие метод навигации, к которым прежде всего относится формирование векторов измеренных и расчетных значений навигационных параметров и соответствующей градиентной матрицы. С применением разработанной имитационной модели исследованы два вида кластеров низкоорбитных космических аппаратов, для каждого из которых сформировано множество условий, обеспечивающих апостериорную точность сформированного навигационного поля на уровне погрешностей оценок орбиты аппарата-лидера. Приведенные результаты показали высокие точностные характеристики рассматриваемой системы навигации, а следовательно, и возможность ее применения в бортовых комплексах управления малыми космическими аппаратами в составе кластера.
Цитирование
Т. В. Данилова, М. А. Архипова, М. А. Маслова. Система автономной навигации для малых космических аппаратов в составе кластера // Труды ИПА РАН. — 2021. — Вып. 58. — С. 24–29.
@article{danilova2021,
abstract = {Цель исследования — разработка астрономической системы автономной навигации для малых космических аппаратов, которые входят в состав орбитальной группировки, называемой кластером, при условии наличия в кластере аппарата-лидера, оценки орбиты которого известны с высокой точностью. Функционирование системы основано на визировании в оптико-электронном приборе аппарата-лидера. Основные решаемые задачи: формирование комплекса измерителей (оптико-электронных приборов), разработка навигационной вектор-функции и соответствующей градиентной матрицы, определение условий функционирования системы, при которых точность формируемых навигационных определений достигает уровня точности визируемого аппарата-лидера.
Основные методы исследования — метод наименьших квадратов и имитационное моделирование. В процессе создания имитационной модели функционирования системы автономной навигации решаются следующие вопросы: во-первых, обеспечивается решение навигационной задачи с итерационной обработкой результатов измерений по методу наименьших квадратов и формированием множества показателей точности навигационных определений; во-вторых, разрабатываются оригинальные алгоритмы, определяющие метод навигации, к которым прежде всего относится формирование векторов измеренных и расчетных значений навигационных параметров и соответствующей градиентной матрицы.
С применением разработанной имитационной модели исследованы два вида кластеров низкоорбитных космических аппаратов, для каждого из которых сформировано множество условий, обеспечивающих апостериорную точность сформированного навигационного поля на уровне погрешностей оценок орбиты аппарата-лидера. Приведенные результаты показали высокие точностные характеристики рассматриваемой системы навигации, а следовательно, и возможность ее применения в бортовых комплексах управления малыми космическими аппаратами в составе кластера.},
author = {Т.~В. Данилова and М.~А. Архипова and М.~А. Маслова},
doi = {10.32876/ApplAstron.58.24-29},
issue = {58},
journal = {Труды ИПА РАН},
keyword = {малый космический аппарат, автономная навигация, межспутниковые измерения, оптико-электронный прибор, звездный датчик},
note = {russian},
pages = {24--29},
title = {Система автономной навигации для малых космических аппаратов в составе кластера},
url = {http://iaaras.ru/library/paper/2094/},
year = {2021}
}
TY - JOUR
TI - Система автономной навигации для малых космических аппаратов в составе кластера
AU - Данилова, Т. В.
AU - Архипова, М. А.
AU - Маслова, М. А.
PY - 2021
T2 - Труды ИПА РАН
IS - 58
SP - 24
AB - Цель исследования — разработка астрономической системы автономной
навигации для малых космических аппаратов, которые входят в состав
орбитальной группировки, называемой кластером, при условии наличия в
кластере аппарата-лидера, оценки орбиты которого известны с высокой
точностью. Функционирование системы основано на визировании в оптико-
электронном приборе аппарата-лидера. Основные решаемые задачи:
формирование комплекса измерителей (оптико-электронных приборов),
разработка навигационной вектор-функции и соответствующей градиентной
матрицы, определение условий функционирования системы, при которых
точность формируемых навигационных определений достигает уровня
точности визируемого аппарата-лидера. Основные методы исследования
— метод наименьших квадратов и имитационное моделирование. В процессе
создания имитационной модели функционирования системы автономной
навигации решаются следующие вопросы: во-первых, обеспечивается
решение навигационной задачи с итерационной обработкой результатов
измерений по методу наименьших квадратов и формированием множества
показателей точности навигационных определений; во-вторых,
разрабатываются оригинальные алгоритмы, определяющие метод навигации,
к которым прежде всего относится формирование векторов измеренных и
расчетных значений навигационных параметров и соответствующей
градиентной матрицы. С применением разработанной имитационной модели
исследованы два вида кластеров низкоорбитных космических аппаратов,
для каждого из которых сформировано множество условий, обеспечивающих
апостериорную точность сформированного навигационного поля на уровне
погрешностей оценок орбиты аппарата-лидера. Приведенные результаты
показали высокие точностные характеристики рассматриваемой системы
навигации, а следовательно, и возможность ее применения в бортовых
комплексах управления малыми космическими аппаратами в составе
кластера.
DO - 10.32876/ApplAstron.58.24-29
UR - http://iaaras.ru/library/paper/2094/
ER -