CC BY
12Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
УДК 621.396.677
МЕТОДИКА СНИЖЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОШИБКИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ ОСИ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ
П. А. Краевский, В. Е. Чеботарев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
Описана методика определения оси диаграммы направленности антенной системы в составе КА, позволяющая снизить величину ошибки при проведении измерений. Рассмотрены составляющие ошибки определения и примеры вариантов их уменьшения.
Ключевые слова: ось диаграммы направленности, антенна, методика снижения ошибки.
THE METHOD OF REDUCTION ANTENNA PATTERN DETERMINATION ERROR
P. A. Kraevskii, V. E. Chebotarev
JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia
The article presents the method of determination of antenna pattern. This method allows reduction of antenna pattern determination error. Components of determination error and examples of methods of their reduction are also considered in this article.
Keywords: antenna pattern, antenna, method of error reduction.
На современном этапе создания спутниковых систем предъявляются высокие требования к точности изготовления и наведения антенных систем, возникает необходимость усовершенствования методов контроля и измерения положения оси диаграммы направленности этих антенных систем в наземных условиях при наземной экспериментальной отработке, что достигается созданием комплекса мероприятий по проведению измерений с использованием высокоточных измерительных приборов.
Применение антенных систем с узкой диаграммой направленности обусловлено тем, что в диапазоне ультракоротких радиоволн используются преимущественно антенны, обладающие острой направленностью хотя бы в одной плоскости. При малой длине волны такие антенны получаются достаточно компактными, что дает возможность, не встречая больших технических трудностей, делать их вращающимися. Благодаря этому имеется возможность, получая большой выигрыш в мощности и уменьшая взаимные помехи станций, осуществлять связь по любым желаемым направлениям [1].
Новые высокоточные антенные системы с шириной диаграммы направленности 0,5° предъявляют требования к наведению оси диаграммы направленности антенны на цель с суммарной погрешностью не более 6 угловых минут, из которых на величину погрешности определения электрической оси антенны выделяется не более 1 угловой минуты.
Применяемые методы при измерении положения диаграммы направленности антенной системы не учитывают многих факторов, влияющих в итоге на общую ошибку определения положения оси диаграммы направленности, таких как влияние неточности системы обезвешивания, неточность выставки антен-
ной системы в нулевое положение, возникающие при этом деформации, и т. д., что влечет за собой увеличение проектных запасов по точности определения положения диаграммы направленности антенной системы, а следовательно, и увеличение ошибки при наведении антенны космического аппарата на орбите.
Одним из ключевых элементов при создании комплекса мероприятий по проведению измерений является его уникальность для применения к той или иной антенной системе.
Поэтому при большом опыте создания антенных систем на данный момент нет разработанной универсальной методики по осуществлению мероприятий по проведению измерений положения диаграммы направленности антенной системы в составе КА.
В основе методики лежит поэтапный анализ составляющих ошибки, влияющих на точность определения положения оси диаграммы направленности антенной системы.
Сущность метода заключается в детальном анализе составляющих элементов, выборе методик для снижения или возможного исключения составляющих, проработки вариантов решения задачи, проведении расчетов, доказывающих правильность выбранного решения по сравнению с аналогами, обоснование применения более точных приборов для проведения операций по определению положения оси.
При определении положения оси диаграммы направленности антенной системы во время наземной экспериментальной отработки должны учитываться следующие составляющие:
- оптическая;
- весовая;
- электрическая;
- влияние параметров окружающей среды;
Решетневскуе чтения. 2013
- влияние точности изготовления составных частей антенной системы;
- повторяемость наведения антенны при помощи электромеханических приводы и т. д.
Детальный анализ составляющих и методов снижения их влияния зависит от конфигурации и состава конкретной антенной системы.
Так, например, для антенных систем, установленных на электромеханические привода, ошибку повторяемости наведения антенны можно уменьшить установкой контрольных оптических элементов, измерением их взаимного положения и последующей выставкой на всех этапах работ с антенной системой.
В настоящее время по данной методике проведены анализы, расчеты, исследования и эксперименты, показывающие, что применение данной методики позволяет значительно снизить величину ошибки определения положения оси диаграммы направленности антенной системы без использования сверхдорогостоящего оборудования, а также уменьшить величину проектного запаса, закладываемого при определении положения оси диаграммы направленности, что по-
зволяет значительно повысить точность наведения антенн космических аппаратов при работе на орбите.
Актуальность использования такой методики очень велика, так как в последнее время на космические аппараты устанавливается все больше и больше антенн с узкой диаграммой направленности, при наведении которой необходимо максимально снизить ошибку нацеливания передаваемого сигнала на абонента.
Библиографическая ссылка
1. Изюмов Н. М., Линде Д. П. Основы радиотехники. М. ; Л. : Энергия, 1965.
Reference
1. Izymov N. M., Linde D. P. Osnovi radiotechniki, M. ; L. : Energia, 1965.
© Краевский П. А., Чеботарев В. Е., 2013
УДК 621.3.049
ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ
Г. Г. Крушенко
Институт вычислительного моделирования СО РАН Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50. E-mail: genry@icm.krasn.ru
Описаны некоторые нанотехнологии упрочнения поверхности металлоизделий из алюминиевых сплавов и сталей.
Ключевые слова: нанотехнологии, упрочнение, металлоизделия.
THE USE OF NANOTECHNOLOGIES FOR METALWARES SURFACES
HARDENING
G. G. Krushenko
Institute of Computational Modeling SB RAS 50, Akademgorodok, Krasnoiarsk, 660036, Russia. E-mail: genry@icm.krasn.ru
Some nanotechnologies of the aluminum alloys and steels metal wares surfaces are described.
Keywords: nanotechnologies, hardening, metalwares.
В настоящее время бурно развивается отрасль, называемая нанотехнологией, которая включает сотни разнообразных технологий [1]. Нанотехнологии в приложении к машиностроению - это совокупность физико-химических процессов, позволяющих контролируемо работать с нанообъектами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров (1 нм = = 10-9 м), с целью формирования в конечном счете требуемых характеристик изделий из металлических композиций и других материалов.
Ниже приведено описание только двух из целого ряда разработанных с участием автора нанотехноло-
гий (25 авторских свидетельств и патентов), связанных с упрочнением поверхности металлоизделий.
Упрочнение поверхности металлоизделий способом электроискрового легирования [2].
Электроискровое легирование (ЭИЛ) относится к упрочняющим технологиям, которые основываются на взаимодействии материалов с высококонцентрированными потоками энергии и вещества. С целью упрочнения поверхности изделий из алюминиевых сплавов с применением НП нитрида кремния SiзN4 и нитрида титана ТШ было применено электроискровое легирование (ЭИЛ). Технологию упрочнения отраба-
