CC BY
115"Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
Принцип унификации заложен в проектирование основных функциональных механических узлов. Так, например, при разработке ШУ и замков зачековки СБ была создана определенная их номенклатура, выбор которой зависит от типоразмера каркасов, силовых нагрузок, проходящих транзитных силовых и информационных кабелей и т. п.
Шарнирные узлы и замки зачековки СБ представляет собой обособленную функциональную часть всей механической системы СБ. ШУ являются устройством раскрытия крыла СБ из транспортировочного в рабочее положение. Замки зачековки предназначены для удержания всего крыла СБ на корпусе КА во время транспортирования и выведения на орбиту.
Для контроля качества изготовления каждый ШУ и каждый замок зачековки СБ проходят ряд испытаний, направленных на имитацию воздействия внешних факторов (силовых, температурных), таких же, как и в составе системы в целом при штатной эксплуатации, с измерением различных параметров конструкции.
Сформулированные выше принципы рационального проектирования, используемые при разработке механических систем СБ, позволили ОАО «ИСС» добиться высоких показателей по удельно-массовым характеристикам, уменьшения трудозатрат при проектировании и производстве, а также унификации производственных процессов.
A. A. Bayborodov, A. V. Balanovsky, V. V. Kuznetsov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
THE UNIFIED MECHANICAL ELEMENTS DISCLOSING OF SOLAR ARRAY FOR MODERN SPACE VEHICLES
One of directions on decrease in expenses for space activity is unification of element, agregatno-instrument and industrial base of space vehicles. Maintenance of rational level of unification of mechanical systems of modern space vehicles for today is one of the basic directions of a design-technical policy of JSC "ISS".
© Байбородов А. А., Балановский А. В., Кузнецов В. В., 2011
УДК 681.2.083
Б. О. Берников
ОАО «Научно-производственное предприятие «Геофизика-Космос», Россия, Москва
В. Е. Карасик, В. Б. Бокшанский Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Россия, Москва
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВЫХ ЛАЗЕРНЫХ ДАЛЬНОМЕРОВ
Разработан метод повышения точности фазовых лазерных дальномеров, позволяющий реализовать измерение дальности с погрешностью не более 0,8 мм без использования высоких частот модуляции.
В настоящее время ряд космических аппаратов оснащается крупногабаритными рефлекторами легкой структуры. Для эффективной работы таких систем необходимо с высокой точностью выдерживать форму поверхности рефлектора. В связи с этим возникла необходимость применения оптико-электронных систем, предназначенных для контроля профиля поверхности крупногабаритных рефлекторов путем измерения пространственных координат контрольных точек (КТ) поверхности рефлектора относительно базовой точки. Для определения пространственных координат необходимо измерять расстояние до КТ с погрешностью, не превышающей ±0,8 мм.
Для высокоточного определения расстояния применяются фазовые лазерные дальномеры. В этих дальномерах расстояние определяется сравнением фазы сигнала с приемника излучения (фазы излучения, прошедшего расстояние до объекта и обратно) с
фазой опорного сигнала (фазы излучения на источнике излучения).
Однако при использовании классической схемы построения фазового лазерного дальномера для достижения заданной точности измерений, вследствие сравнительно низкой точности аналоговых фазовых детекторов (~ 0,7°), необходимо использовать высокие частоты модуляции сигнала (~ 500 МГц), что усложняет техническую реализацию дальномера, приводит к сильным шумам в электронном тракте прибора и ограничивает точность измерения.
ОАО «НИИ «Геофизика-Космос» совместно с Московским государственным техническим университетом имени Н. Э. Баумана разработало метод, позволяющий с высокой точностью определять разность фаз входного и опорного сигналов с использованием их цифровой обработки. В предлагаемом методе реализуется алгоритм цифрового вычисления фазы путем перемножения сигналов опорного и рабочего каналов,
Решетневскце чтения
с предварительной цифровой фильтрацией и преобразованием входной частоты принятого сигнала. Смодулированная составляющая сигнала содержит информацию об искомой разности фаз и выделяется при
помощи низкочастотного фильтра. Данный метод позволяет достигнуть заданной точности измерения расстояния (±0,8 мм) при использовании частоты модуляции сигнала, не превышающей 10 МГц.
B. O. Bernikov JSC «Geofizika-Cosmos», Russia, Moscow V. E. Karsik, V. B. Bokshanskiy Bauman Moscow State Technical University, Russia, Moscow
METHOD OF IMPROVEMENT PRECISION OF MEASUREMENT PHASE LASER RANGE-FINERS
The article presents a developed digital method for determination of angular phase difference between measurable signal and reference signal, which used in phase laser range-finders. This algorithm makes it possible to reduce modulation frequency with saving precision of range measurements with error not more than 0,8 mm.
© Берников Б. О., Карасик В. Е., Бокшанский В. Б., 2011
УДК 681.787
А. В. Буданцев, А. Г. Верхогляд, С. Н. Макаров, Ю. В. Чугуй Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Новосибирск
В. М. Михалкин, В. И. Халиманович ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ОБМЕРУ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Приведены результаты исследований по разработке когерентного лазерного дальномера, работа которого основана на использовании методов оптического измерения расстояния применительно к обмеру геометрии крупногабаритных изделий. В созданном макете оптического когерентного дальномера среднеквадратичная ошибка единичного измерения расстояния не превышает 1 мм при измеряемом расстоянии до 8,5 м и максимальной частоте измерения до 25 кГц.
В современном производстве часто возникает потребность в измерении расстояний и обмере геометрии (оцифровки формы) различных крупногабаритных объектов, имеющих характерные размеры от единиц метров до нескольких десятков метров. В результате таких измерений формируется 3Б-модель объекта. Объектами измерений могут быть как здания, памятники архитектуры, мосты, ландшафт, так и крупноразмерные конструкции, габаритные детали, например корпус корабля, фюзеляж самолета, поверхность параболических антенн радиотелескопов и дальней связи.
Подобные объекты зачастую не допускают контактных измерений либо эти измерения чрезвычайно трудоемки. Поэтому для решения данной задачи используется автоматический 3Б-сканер, основным элементом которого является оптический дальномер, установленный на прецизионный поворотный механизм [1; 2]. Однако высокая стоимость и ряд техниче-
ских особенностей зарубежных 3Б-сканеров затрудняют их широкое использование. В связи с этим представляется актуальной задача создания универсального отечественного 3Б-сканера.
Требования к отечественному дальномеру определяются возможными практическими приложениями подобной системы. Необходимый измерительный диапазон составляет от 1 до 150 м при допустимой погрешности измерения от ±0,1 до ±5,0 мм (в зависимости от измеряемого расстояния и типа поверхности). Скорость выполнения измерений должна быть не менее 103.. ,105 измерений в секунду.
Существенно, что рабочая оптическая поверхность объекта, до которого измеряются расстояния, считается диффузно-рассеивающей свет, что не всегда допускает установку оптических маркеров (таких как световозвращающие метки, триппель-призмы).
Авторами были проведены исследования по разработке когерентного лазерного дальномера, исполь-
