Космический аппарат дистанционного зондирования земли kazeosat-1. Первые результаты испытаний на орбите Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ряд комплексных задач обеспечения прочности и ресурса композитных конструкций.

Первая задача заключается в исследовании характеристик механических свойств композитных материалов, включая оценки характеристик трещиностой-кости. Сложность решения этой задачи связана с неоднородностью и анизотропией свойств конструкционных материалов. В связи с этим проводятся специальные эксперименты, позволяющие учесть макро- и микроструктуру материала, особенности его деформирования и разрушения. Существенное значение здесь имеют численные модели деформирования и разрушения композитов.

Вторая задача связана с контролем качества композитных материалов. В настоящее время существует ряд методов неразрушающего контроля качества металлических материалов. Однако далеко не все из них могут быть использованы для контроля композитов. Определенные перспективы здесь связываются с аку-стико-эмиссионным методом контроля, позволяющим выявлять особенности деформирования структуры материалов при заданных нагрузках и воздействиях.

Третья задача состоит в оценке особенностей напряженно-деформированного состояния композитных

конструкций и прогнозировании характеристик прочности и ресурса в заданных условиях применения космических аппаратов. Для ее решения используются результаты первых двух задач.

Наконец, четвертая задача заключается в экспериментальном исследовании прочности и ресурса композитных конструкций. Ее решение важно как для оценки фактических характеристик работоспособности конструкций, так и для апробации разрабатываемых численных моделей и методов прогнозирования прочности и ресурса.

Комплексное решение указанных задач рассмотрено на примере экспертной оценки прочности, надежности и безопасности конструкции ксенонового бака высокого давления для апогейных двигателей космических аппаратов и бороалюминиевых композиций ферменных конструкций спутниковых систем ОАО «Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнева».

Работы выполняются при финансовой поддержке Минобрнауки России (№МБР160714Х0038).

© Москвичев В. В., Лепихин А. М., 2014

УДК 621.396.91/96

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ KAZEOSAT-1. ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НА ОРБИТЕ

Т. А. Мусабаев1, М. М. Молдабеков1, М. Р. Нургужин2, В. В. Тен2, Б. Ш. Альбазаров2

Национальное космическое агентство Республики Казахстан Казахстан, 010000, г. Астана, Левобережье, ул. Орынбор, 8

2АО «Национальная компания «Казахстан Fарыш Сапары» Казахстан, 010000, г. Астана, Дом министерств, 4-й подъезд E-mail: [email protected]

Приводятся основные результаты работы, проведенной на этапе летных испытаний космического аппарата (КА) высокого разрешения (ВР) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), запущенного 30 апреля 2014 г. в рамках реализации проекта по созданию космической системы ДЗЗ Республики Казахстан. Проведено сравнение характеристик космической системы ВР, заданных в контрактной технической спецификации, с данными, полученными при проведении испытаний на орбите.

Ключевые слова: ДЗЗ, КА ВР, летные испытания, характеристики космической системы.

KAZEOSAT-1 SPACECRAFT OF REMOTE SENSING OF EARTH: THE FIRST RESULTS OF TESTS ON THE ORBIT

Т. А. Musabaev 1, М. М. Moldabekov 1, М. R. Nurguzhin 2, V. V. Ten2, B. Sh. Albazarov2

National space agency Republic of Kazakhstan 8, Orynbor str., Left coast, Astsna, 010000, Kazakhstan 2"National company "Kazakhstan Gharysh Sapary" 4-th entrance, Ministry house, Astsna, 010000, Kazakhstan E-mail: [email protected]

The main results of the work which has been carried out in the orbit test of the high resolution (HR) spacecraft (SC) of the remote sensing of Earth (ERS) are presented. The launch was performed on April 30, 2014 during realizing the project to design space system ERS by the Republic of Kazakhstan. Comparison of characteristics of the space HR sys-

Решетневские чтения. 2014

tem which has been set in the contract technical specification with the data obtained while performing the tests on the orbit is done.

Keywords: ERS, HR SC, IOT, characteristics of space system.

В соответствии с контрактом, подписанным между Национальной компанией «Казахстан Fapbra Сапары» и фирмой EADS Astrium (Франция) в 2009 г. [1] на создание космической системы ДЗЗ, запуск КА ВР должен был быть произведен через 48 месяцев после вступления контракта в силу. Выполнение работ по контракту происходило строго по графику, так же как и запуск был произведен вначале запланированного интервала. Летные испытания начали проводиться после 2-недель-ной фазы, в которую включаются запуск и ранние процедуры с КА на орбите: перевод на рабочую орбиту и в номинальный режим работы. Летные испытания (IOT) проводились в течение 3-х месяцев, управление КА осуществлялось с наземного сегмента в г. Астана. Задачей этих испытаний являлась проверка работы всех служебных систем КА, а также соответствие характеристик космической системы требованиям технической спецификации.

Одной из основных характеристик КА с оптической полезной нагрузкой является качество получаемого изображения [2]. Критерием оценки его была принята величина, являющаяся произведением системной функции передачи модуляции (MTF) и отношения сигнал/шум (SNR), названная FoM (Factor of Merit). Контрактным требованием на значение FoM является величина не менее 2,8, т. е. SNRdiff*MTF > = 2,8, где SNRdiff определяется по формуле

SNRdf =

SLhigh SLlow

N

Lhigh

+ N

Llow

2

Здесь SLhigh и SLlow есть величина сигнала при излучении на входе телескопа соответственно 24,9 и 18,5 Вт*м-2*стер-1*мкм-1, а NLhigh и NLlow - собственные шумы полезной нагрузки при указанных значениях принимаемого излучения.

Отметим, что при освещенности 100 Вт*м-2*стер-1*мкм-1, соответствующих альбедо 50 % при угле Солнца над горизонтом 30°, SNR составляет порядка 140.

Значение MTF вычисляется по снимкам специального полигона, расположенного на юге Франции. Проверка значения FoM, т. е. качества изображения на этапе летных испытаний, явилось наиболее продолжительной процедурой. Была проведена калибровка детекторов фокальной плоскости по снимкам полигонов, вычислены и загружены калибровочные коэффициенты, снимки полигона для вычисления MTF проводились в режиме, близком к надирной съемке. Ниже приведены сравнительные значения характеристик космической системы, измеренные на этапе IOT и заданные в технической спецификации (см. таблицу).

В ходе проведения летных испытаний были проведены пробные съемки различных наземных объектов, в том числе и различных районов Красноярского края. Для демонстрации качества получаемого изображения один из снимков приведен в настоящей работе (см. рисунок).

Анализ снимков показал, что качество получаемого изображения не уступает продуктам, получаемым с КА Pleiades 1A/B, при этом архитектура фокальной плоскости телескопа, установленного на КА KazEOSat-1, обеспечивает более равномерное значение функции MTF по полю зрения (без локальных минимумов в местах пересечений полей зрения линеек). Полученные первые результаты испытаний КА на орбите показывают, что характеристики космической системы, внесенные в техническую спецификацию, выполняются полностью и удовлетворяют требованиям, необходимым для прогноза чрезвычайных ситуаций, проведению кадастровых работ в крупных населенных пунктах, картографии.

Сравнительные данные основных технических характеристик КА

Параметр Требование технической спецификации Проектное значение Измеренные значения при летных испытаниях

Высота орбиты, км 750+/-50 759 760

Наклонение орбиты, град 98.4 98.413 98,523

Проекция пикселя на местность (надир), м ^Б) 1+/-5 % 1+/-5 % 1+/-1 %

Производительность, км2 220 000 220 000 220 000

Качество изображения (ЕоМ) >= 2,8 >= 2,84 2,86

Длина сцены при стереосъемке, км 90 90 >= 90

Полоса захвата (надир), км 20 20,255 20,18

Точность наведения (без опорных точек), м 15 15 <= 15

Среднее значение МТЕ >= 0,07 0,162 0,17

Значение SNRdif н/д 17,54 17

Снимок правого берега г. Красноярска (26.06.2014 г.)

References

1. Musabaev T. A., Moldabekov M. M., Nurguzhin M. R., Dusenev S. T., Murushkin S. A., Albazarov B. Sh., Ten V. V. Earth observation system of the Republic of Kazakhstan // 64th International Astronautical Congress, IAC-13-B1.2.3. Beijing, 2013.

2. Murzakulov G. T., Nurguzhin M. R., Murushkin S. A., Albazarov B. Sh., Ten V. V. Image quality definition for

EO missions // 9th International Academy of Astronautics Symposium on Small Satellites for Earth Observation, Berlin, 2013.

© Myca6aeB T. A., M0^ga6eK0B M. M., Hypry^HH M. P., TeH B. B., A^b6a3apoB B. m., 2014

УДК 629.7.036

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОДОРОДНЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Ц. Г. Надараиа1, И. Я. Шестаков2, Л. А. Бабкина2

1ООО «КВОНТ»

Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 75. E-mail: [email protected]

2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Рассматривается водородный электрический прямоточный воздушно-реактивный двигатель, в котором электричество получают с помощью пьезоэлементов. Электрическую энергию накапливают в ионисторах и затем высоковольтными импульсами подают на электроды, расположенными в камере сгорания, куда поступает водород и воздух.

Ключевые слова: воздухозаборник; камера сгорания; сопло; каналы для подвода газа.