МкА «Юбилейный-2»: Расчет целеуказаний, оптические наблюдения и лазерная локация Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 621.396.933.22

МКА «ЮБИЛЕЙНЫЙ-2»: РАСЧЕТ ЦЕЛЕУКАЗАНИЙ, ОПТИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ЛАЗЕРНАЯ ЛОКАЦИЯ

В. М. Владимиров1' 2, Е. Г. Лапухин2*, Г. И. Модестова3, В. А. Емельянов3, А. И. Дмитроца4, Л. В. Границкий2, Е. А. Крюкова2

1ООО научно-производственная фирма «Электрон» Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50 2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 3Восточно-Сибирский филиал ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» Российская Федерация, 664056, г. Иркутск, ул. Бородина, 57 4ФГБУН «Крымская астрофизическая обсерватория РАН»

Российская Федерация, 298409, Республика Крым, Бахчисарайский р-н., пгт. Научный

E-mail: [email protected]

Представлены результаты ПЗС-наблюдений и лазерной локации малого космического аппарата «Юбилейный-2». Расчет положения спутника проводился по разработанной авторами программе.

Ключевые слова: целеуказания, малый космический аппарат, оптические наблюдения спутника, лазерная локация спутника.

SMALL SPACECRAFT: CALCULATION OF PROPAGATION, OPTICAL OBSERVATIONS AND LASER RANGING

V. M. Vladimirov1, 2, E. G. Lapukhin2*, G. I. Modestova3, V. A. Emel'yanov3, A. I. Dmitrotsa4, L. V. Granitskiy2, E. A. Kryukova2

1OOO "NPF "Elektron" 50, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation 2Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation 3VNIIFRI East Siberian Branch 57, Borodina Str., Irkutsk, 664056, Russian Federation 4Crimean Astrophysical Observatory Pgt. Nauchnyy, Bakhchisarayskiy r-n., Respublika Krym, 298409, Russian Federation

E-mail: [email protected]

In this article the authors present and discuss the results of CCD-observations of small spacecraft "Yubileynyy-2" and laser ranging. Position propagation of the satellite was carried out according to the program developed by authors.

Keywords: spacecraft propagation, small spacecraft, optical observation, satellite laser ranging.

Малый космический аппарат «Юбилейный-2» (рис. 1) создавался как спутник научно-экспериментального назначения для испытаний в условиях космоса различных разработок сотрудников и студентов ОАО «ИСС», ООО НПФ «Электрон», СибГАУ и смежных организаций [1]. Для определения топоцентрических дальностей на спутнике установлена платформа с 12 уголковыми отражателями (рис. 2). Благодаря трехосной магнито-гравитационной ориентации спутника, платформа с уголковыми отражателями постоянно ориентирована в точку надира.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1

Рис. 1. Внешний вид МКА «Юбилейный-2»

Рис. 2. Внешний вид платформы с уголковыми отражателями на МКА «Юбилейный-2»

Для оптических наблюдений и лазерной локации спутника необходим прогноз его положения на моменты наблюдений. В 2014 г. авторами была разработана и зарегистрирована программа для ЭВМ «Расчет экваториальных и горизонтальных топоцентрических координат космического аппарата» [2; 3].

После модификации программы авторами, данное программное обеспечение позволяет рассчитывать прогноз положения спутника, создает файлы с целеуказаниями в международном формате СРБ и в оригинальном отечественном формате.

По рассчитанным целеуказаниям были проведены оптические наблюдения МКА «Юби-лейный-2» на телескопе в Обсерватории СибГАУ (рис. 3). Наблюдения показали отклонение положения спутника от рассчитанного составляет ~5'.

±0М5 '02:09:20 ,02:08:40 '02:03:20

[

Щ"

+0:45 _ ш и 1 ■

——, I 1

I 1 ш 1

'ЕП

'-09:55 :

гг£,- "У 1 - )£. 23.36' х 22.69'

Рис. 3. ПЗС-снимок МКА «Юбилейный-2»

Лазерная локация по рассчитанным целеуказаниям была проведена в дневное и ночное время на лазерных спутниковых дальномерах: три ночных прохода спутника на дальномере «81те12-1873» (Крымская астрофизическая обсерватория) и шесть проходов спутника в дневное и ночное время на дальномере «Сажень-ТМ» (Восточно-Сибирский филиал ВНИИФТРИ, г. Иркутск).

Результаты локации показали, что при наведении квантово-оптических систем по рассчитанным целеуказаниям целевой объект находился в поле зрения камер визуального контроля наведения и сопровождения и требовались незначительные коррекции. Для МКА «Юбилейный-2» расхождение рассчитанной дальности от измеренной составляло не более 360 м, среднеквадратичное отклонение составило - 0,04 м (рис. 4).

Приведенное время Приведенное время

Рис. 4. Разность измеренной дальности до МКА и рассчитанной (O -C), отклонение измеренной дальности от аппроксимирующего полинома

Модифицированная программа по прогнозу положения спутника может быть использована для оптических наблюдений и лазерной локации как экспериментальных, так и учебных спутников, оснащенных уголковыми отражателями.

Библиографические ссылки

1. Малый космический аппарат «Михаил Решетнев» [Электронный ресурс] / И. И. Зимин, М. В. Валов, А. В. Яковлев и др. // Труды МАИ : электрон. журн. Вып. № 65. URL: http://www. mai.ru/upload/iblock/03d/03d30644dbfb2345b900cc87ec8ad158.pdf (дата обращения: 20.04.2017).

2. Лапухин Е. Г. Программа для расчета орбитальных элементов искусственного спутника Земли по трем наземным оптическим наблюдениям // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : тез. X Всерос. науч.-практ. конф. творческой молодежи ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. Т. 1. С. 135-136.

3. Лапухин Е. Г., Владимиров В. М., Границкий Л. В. Расчет экваториальных и горизонтальных топоцентрических координат космического аппарата : программа. Регистр. номер № 2014614241; заявл. № 2014611970; опубл. 20.05.2014. Бюл. № 5.

© Владимиров В. М., Лапухин Е. Г., Модестова Г. И., Емельянов В. А., Дмитроца А. И., Границкий Л. В., Крюкова Е. А., 2017