Научная статья на тему 'ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАУЧНОГО И ПРИКЛАД НОГО НАЗНАЧЕНИЙ НА БАЗЕ УНИФИЦИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЫ "АИСТ-2"'

ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАУЧНОГО И ПРИКЛАД НОГО НАЗНАЧЕНИЙ НА БАЗЕ УНИФИЦИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЫ "АИСТ-2" Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
786
152
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАЛЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ / УНИФИЦИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА / ПРОЕКТНЫЙ ОБЛИК / ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ / АППАРАТУРА ДЛЯ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ / ЭЛЕКТРОРАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Кирилин Александр Николаевич, Ахметов Равиль Нургалиевич, Бакланов Александр Иванович, Стратилатов Николай Ремирович, Абрашкин Валерий Иванович

Представлено описание унифицированной платформы малого космического аппарата «АИСТ-2», предназначенной для размещения различных видов научной аппаратуры, аппаратуры дистанционного зондирования Земли, бортовых обеспечивающих систем. Приводится описание конструкции унифицированной платформы, основных бортовых систем, наземных средств управления, получения и обработки информации. Представлены результаты проектных проработок, создания и эксплуатации малых космических аппаратов, построенных на базе унифицированной платформы «АИСТ-2». Подробно описаны конструкция, бортовой состав, технические характеристики и результаты функционирования первого в линейке малого космического аппарата - «АИСТ-2Д», запуск которого состоялся 28.04.2016 г. в рамках первой пусковой кампании с космодрома «Восточный» ракетой-носителем «Союз-2.1 а» с блоком выведения «Волга». Описаны результаты проектных исследований по созданию перспективных малых космических аппаратов на базе платформы «АИСТ-2», способных функционировать в составе космической системы мониторинга.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Кирилин Александр Николаевич, Ахметов Равиль Нургалиевич, Бакланов Александр Иванович, Стратилатов Николай Ремирович, Абрашкин Валерий Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MAIN DESIGN CHARACTERISTICS OF SMALL SCIENTIFIC AND APPLIED-PURPOSE SPACECRAFT BASED ON THE AIST-2 UNIFIED PLATFORM

The description of the unified platform of small spacecraft AIST-2 is presented. The platform is intended to accommodate various types of science equipment, Earth remote sensing equipment and onboard support systems. The description of the unified platform design, main onboard systems, ground control facilities, data acquisition and processing is given. The results of design studies, construction and operation of small spacecraft built on the basis of the AIST-2 unified platform are presented. The design, onboard composition, technical characteristics and results of operation of the first small spacecraft in the line - AIST-2D which it was launched on April 28, 2016 in the scope of the first launch campaign from the Vostochny Cosmodrome by the Soyuz-2.1a launch vehicle with the Volga ascent unit are described in detail. The results of design studies on the development of advanced small spacecraft based on the AIST-2 platform capable of functioning as part of the space monitoring system are described.

Текст научной работы на тему «ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАУЧНОГО И ПРИКЛАД НОГО НАЗНАЧЕНИЙ НА БАЗЕ УНИФИЦИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЫ "АИСТ-2"»

УДК 629.783.01.021

основные проектные характеристики

малых космических аппаратов научного и прикладного назначений на базе унифицированной платформы «аист-2»

© 2020 г. Кирилин А.н.1, Ахметов р.н.2, Бакланов А.и.2, Стратилатов н.р.2, Абрашкин в.и.1, Космодемьянский Е.в.3, Ткаченко С.и.1, Салмин в.в.1, Ткаченко и.С.1, Сафронов С.Л.1

'Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва (Самарский университет) Московское шоссе, 34, г. Самара, Российская Федерация, 443086, e-mail: ssau@ssau.ru

2Акционерное общество «Ракетно-космический центр «Прогресс» (АО «РКЦ «Прогресс») Ул. Земеца, 18, г. Самара, Российская Федерация, 443009, e-mail: mail@samspace.ru

3Акционерное общество ОКБ «Факел» (ОКБ «Факел») Московский пр-т, 181, г. Калининград, Российская Федерация, 236001, e-mail: info@fakel-russia.com

Представлено описание унифицированной платформы малого космического аппарата «АИСТ-2», предназначенной для размещения различных видов научной аппаратуры, аппаратуры дистанционного зондирования Земли, бортовых обеспечивающих систем. Приводится описание конструкции унифицированной платформы, основных бортовых систем, наземных средств управления, получения и обработки информации. Представлены результаты проектных проработок, создания и эксплуатации малых космических аппаратов, построенных на базе унифицированной платформы «АИСТ-2». Подробно описаны конструкция, бортовой состав, технические характеристики и результаты функционирования первого в линейке малого космического аппарата — «АИСТ-2Д», запуск которого состоялся 28.04.2016 г. в рамках первой пусковой кампании с космодрома «Восточный» ракетой-носителем «Союз-2.1а» с блоком выведения «Волга». Описаны результаты проектных исследований по созданию перспективных малых космических аппаратов на базе платформы «АИСТ-2», способных функционировать в составе космической системы мониторинга.

Ключевые слова: малый космический аппарат, унифицированная платформа, проектный облик, дистанционное зондирование Земли, аппаратура для стереоскопической съёмки, электроракетная двигательная установка.

DOI 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-4-5-20

MAIN DESIGN CHARACTERISTICS

of small scientific and applied-purpose spacecraft based on the AIST-2 unified platform

Kirilin A.N.1, Akhmetov R.N.2, Baklanov A.I.2, Stratilatov N.R.2, Abrashkin v.I.1, kosmodemyansky E.v.3, Tkachenko S.I.1, Salmin v.v.1, Tkachenko I.S.1, Safronov S.L.1

1Samara National Research University (Samara University) 34 Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russian Federation, e-mail: ssau@ssau.ru

Joint Stock Company Space Rocket Center Progress (JSC SRC Progress) 18 Zemetsa str, Samara, 443009, Russian Federation, e-mail: mail@samspace.ru

3Experimental design bureau Fakel (EDB Fakel) 181 Moskovsky pr-t, Kaliningrad, 236001, Russian Federation, e-mail: info@fakel-russia.com

The description of the unified platform of small spacecraft AIST-2 is presented. The platform is intended to accommodate various types of science equipment, Earth remote sensing equipment and onboard support systems. The description of the unified platform design, main onboard systems, ground control facilities, data acquisition and processing is given. The results of design studies, construction and operation of small spacecraft built on the basis of the AIST-2 unified platform are presented. The design, onboard composition, technical characteristics and results of operation of the first small spacecraft in the line - AIST-2D which it was launched on April 28, 2016 in the scope of the first launch campaign from the Vostochny Cosmodrome by the Soyuz-2.1a launch vehicle with the Volga ascent unit are described in detail. The results of design studies on the development of advanced small spacecraft based on the AIST-2 platform capable of functioning as part of the space monitoring system are described.

Key words: small spacecraft, unified platform, design configuration, remote sensing of the Earth, stereoscopic image equipment, electro-rocket propulsion system.

Кирилин А.н.

АХМЕТОВ Р.Н.

космодЕмьянский е.в. ткаченко С.и.

БАКЛАНОВ А.и.

САЛМиН В.В.

СТРАТиЛАТОВ Н.Р.

ткаченко и.с.

АБРАШкиН В.и.

сафронов С.л.

КИРИЛИН Александр Николаевич — доктор технических наук,

научный руководитель НИИ космического машиностроения Самарского университета, e-mail: sputnik@ssau.ru

KIRILIN Aleksandr Nikolaevich — Doctor of Science (Engineering), Scientific Director of the Institute of Space Engineering at Samara University, e-mail: sputnik@ssau.ru

АХМЕТОВ Равиль Нургалиевич — доктор технических наук,

первый заместитель генерального директора - генеральный конструктор АО «РКЦ «Прогресс», e-mail: mail@samspace.ru

AKHMETOV Ravil Nurgalievich — Doctor of Science (Engineering), First Deputy General Director - General Designer of JSC SRC Progress, e-mail: mail@samspace.ru

БАКЛАНОВ Александр Иванович — кандидат технических наук,

заместитель генерального директора - директор филиала - главный конструктор филиала АО РКЦ «Прогресс» - НПП «ОПТЭКС», e-mail: optecs@samspace.ru. BAKLANOV Aleksandr Ivanovich — Candidate of Science (Engineering), Deputy General Director - Branch Director - General Designer of Branch of JSC SRC Progress - OPTEKS, e-mail: optecs@samspace.ru.

СТРАТИЛАТОВ Николай Ремирович — кандидат технических наук, главный конструктор - начальник отделения проектных и научно-исследовательских разработок космических комплексов и аппаратов АО «РКЦ «Прогресс», e-mail: mail@samspace.ru

STRATILATOV Nikolay Remirovich — Candidate of Science (Engineering), Chief designer - Head of Division of Design and Research Development of spacecraft at JSC SRC Progress, e-mail: mail@samspace.ru

АБРАШКИН Валерий Иванович — кандидат технических наук, доцент кафедры космического машиностроения Самарского университета, e-mail: sputnik@ssau.ru

ABRASHKIN Valeriy Ivanovich — Candidate of Science (Engineering), Assistant professor of Department of Space Engineering at Samara University, e-mail: sputnik@ssau.ru

КОСМОДЕМЬЯНСКИЙ Евгений Владимирович — кандидат технических наук, генеральный конструктор ОКБ «Факел», e-mail: info@fakel-russia.com KOSMODEMYANSKY Evgeniy Vladimirovich — Candidate of Science (Engineering), General Designer of EDB «Fakel», e-mail: info@fakel-russia.com

ТКАЧЕНКО Сергей Иванович — доктор технических наук, профессор TKACHENKO Sergey Ivanovich — Doctor of Science (Engineering), Professor

САЛМИН Вадим Викторович — доктор технических наук, профессор, директор НИИ космического машиностроения Самарского университета, e-mail: sputnik@ssau.ru

SALMIN Vadim Viktorovich — Doctor of Science (Engineering), Professor, Director of the Research Institute of Space Engineering at Samara University, e-mail: sputnik@ssau.ru

ТКАЧЕНКО Иван Сергеевич — кандидат технических наук,

доцент кафедры космического машиностроения Самарского университета,

e-mail: innovatore@mail.ru

TKACHENKO Ivan Sergeevich — Candidate of Science (Engineering), Assistant professor of Department of Space Engineering at Samara University, e-mail: innovatore@mail.ru

САФРОНОВ Сергей Львович — кандидат технических наук,

доцент кафедры космического машиностроения Самарского университета,

e-mail: saf_kos@mail.ru

SAFRONOV Sergey Lvovich — Candidate of Science (Engineering), Assistant professor of Department of Space Engineering at Samara University, e-mail: saf kos@mail.ru

введение

Современные тенденции в развитии технологий дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) направлены на повышение эффективности космических средств мониторинга за счет улучшения пространственного разрешения целевой аппаратуры (ЦА), увеличения полосы обзора и оперативности доставки информации. Потребители информации нуждаются в уменьшении периодичности обновления снимков земной поверхности, а в перспективе — в создании технологий потокового видеоизображения. Одновременно важным требованием является снижение массы космических аппаратов (КА) ДЗЗ, сокращение сроков проектирования, изготовления и отработки КА, снижение стоимости за счёт перехода от создания единичных образцов к линейке КА. Эта цель может быть достигнута путем внедрения современных методов и технологий проектирования, изготовления и отработки КА, перехода к концепции унифицированных платформ (УП) с максимальной степенью заимствования проектных и технологических решений. Повышение эффективности космических средств мониторинга достигается также путём объединения совокупности однотипных КА ДЗЗ в космическую систему, функционирующую на основе принципов гибкого управления и самоорганизации.

1. унифицированная платформа малого космического аппарата дистанционного зондирования земли «АиСТ-2»

1.1. Современные подходы к созданию малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли на базе унифицированных платформ

Современные технологии предусматривают создание малых космических аппаратов (МКА) на платформенных принципах, унификацию бортового и наземного оборудования, рациональное использование имеющегося научно-технического задела и новых разработок бортовой аппаратуры (БА), широкое использование средств автоматизированного проектирования.

Платформа МКА представляет собой унифицированный конструктив с составом бортовых обеспечивающих систем, предоставляющий необходимые условия

для функционирования различной ЦА с близкими эксплуатационными требованиями и предназначенный для создания на его базе ряда КА.

Создание КА на базе УП широко применяется отечественными и зарубежными организациями. Использование платформ имеет ряд преимуществ по сравнению с индивидуальным изготовлением КА:

• уменьшение расходов на проектирование в связи с серийностью производства и возможностью распределения стоимости проектирования платформы между всеми спутниками серии;

• увеличение надёжности спутников из-за многократных проверок и отработок конструкции и обеспечивающих систем платформы;

• уменьшение времени производства спутников до 18-36 месяцев;

• унификация наземного испытательного оборудования.

Платформы КА разработки Airbus Defense and Space (AstroBus-S, AstroBus-L, Xpress) и Surrey Satellite Technology Limited (SSTL-300, S STL HIGH LEO) [1] имеют типовые структуры, содержат в себе результаты современных достижений в области проектирования МКА (конструктивно-компоновочная схема, модульность, состав и принципы работы обеспечивающих систем, интерфейсы, материалы и пр.). В концепции платформ заложены принципы адаптации обеспечивающей аппаратуры под требования ЦА.

В проекте УП должны быть предусмотрены механические, тепловые, электрические, информационные интерфейсы для адаптации ЦА. Должна быть возможность в некоторой степени корректировать состав обеспечивающих систем УП в соответствии с требованиями различной ЦА.

Как показала практика, реализация УП позволяет существенно повысить скорость формирования и возобновляе-мость систем ДЗЗ, сократить сроки создания новых типов КА, на порядок уменьшить затраты на их производство и эксплуатацию.

Важным фактором успешной реализации проекта является также максимальное использование информационных технологий, таких, например, как технологии параллельного нисходящего проектирования, базирующиеся на решениях

САПР Creo Elements/Pro и системе управления инженерными данными Windchill 1.0.

1.2. Конструкция и бортовые обеспечивающие системы унифицированной платформы малого космического аппарата «АИСТ-2»

Конструкция платформы. В целях обеспечения простоты и высокой технологичности конструкции форма корпуса УП выбрана в виде прямоугольного параллелепипеда. На классической силовой раме, сваренной из алюминиевого сплава, закреплены силовые трёхслойные панели (материал В95 [2]) с термоплатами для размещения БА с вклеенными закладными элементами (резьбовые и гладкие втулки из материала Д16 [2]) и тепловыми трубами системы терморегулирования (материал АД31 [2]). Для проведения работ с изделием две боковые сотопанели предусмотрены съёмными с возможностью их поворота после предварительного отведения от корпуса. На панелях с внешней стороны размещены антенные устройства, датчики системы управления движением, солнечные батареи. Конструкция рамы имеет ряд монтажных отверстий, существенно упрощающих установку промежуточной силовой панели и юстировку ЦА. Конструктивно-компоновочная схема обеспечивает простоту компоновки и проведения работ с изделием. Схема технологического членения УП «АИСТ-2» представлена на рис. 1.

Бортовая система контроля и управ -ления. Система управления УП построена на основе бортовой системы контроля и управления (БСКУ) разработки ООО «НИЛАКТ РОСТО» (г. Калуга) [3]. Данная аппаратура представляет собой полноценный бортовой комплекс управления КА. Функционально она содержит систему телеметрических измерений, центральное вычислительное устройство, навигационную аппаратуру, систему поддержания бортовой шкалы времени, радиолинию управления, систему управления терморегулированием, систему раздачи питания, систему раздачи команд.

Управление МКА, создаваемым на основе УП, в орбитальном полёте осуществляется по однопунктной технологии на основе программно-временного метода управления. Управление реализуется путём ежесуточных (до трёх раз в сутки) сеансов закладки на спутник

рабочих программ, содержащих массивы исходных данных и команд управления бортовой обеспечивающей и целевой аппаратуры, их обработку на борту средствами БСКУ и выдачу необходимых команд управления и исходных данных в БА в режимах реального и назначенного времени исполнения.

Рис. 1. Схема технологического членения УП «АИСТ-2»:

1 — устройство отделения; 2 — солнечная батарея; 3 — прибор ориентации по Земле; 4 — моноблок бортовой системы контроля и управления (БСКУ); 5 — антенна радиопередачи целевой информации; 6 — передающее антенное устройство БСКУ; 7 — электромагнит; 8 — приёмное антенное устройство БСКУ; 9 — бортовая аппаратура контроля, управления и регулирования; 10 — аккумуляторная батарея; 11 — универсальная многофункциональная вычислительная система; 12 — одноосный измеритель угловых скоростей, 13 — оптическая головка; 14 — двигатель-маховик; 15 — оптический солнечный датчик; 16 — передающее антенное устройство БСКУ; 17 — навигационная антенна потребителя; 18 — солнечный датчик

Система управления движением. Управление движением МКА вокруг центра масс обеспечивается оригинальной системой управления движением (СУД), созданной специалистами АО «РКЦ «Прогресс» и являющейся одной из ключевых. В состав СУД введена управляющая многофункциональная вычислительная система разработки НПП «Антарес» [3], обеспечивающая вычислительные средства в решении задач ориентации и стабилизации, коммутацию питания, выдачу команд управления, сбор и обработку телеметрии средств СУД. За счёт внедрения новых подходов система реализована как автономная с минимальным количеством внешних информационно-управляющих связей. СУД УП решает следующие функциональные задачи:

• гашение угловых скоростей после отделения МКА и при повторных приведениях изделия в ориентированное положение;

• приведение МКА в солнечную ориентацию и обеспечение одноосной солнечной ориентации;

• приведение МКА в ориентированное в орбитальной системе координат (ОСК) положение без использования информации о программе управления угловым движением с использованием информации прибора ориентации по Земле или звёздного датчика;

• осуществление программных поворотов для быстрого перевода МКА из солнечной ориентации в ориентацию в ОСК и обратно.

СУД обеспечивает: точность ориентации в ОСК:

- по угловому положению (с использованием прибора ориентации по Земле) не хуже 10'; (с использованием

звездного датчика) не хуже 2';

- по угловой скорости не хуже 0,001 °/с; динамические характеристики:

- максимальная угловая

скорость 1,0 °/с;

- максимальное угловое

ускорение 0,015 °/с2.

В составе СУД использован комплекс управляющих двигателей-маховиков разработки АО «НИИ командных приборов», а также четыре отдельных волоконно-оптических гироскопа, не объединённых в один прибор (ни конструктивно, ни программно) [3]. Это решение позволило снизить массу и стоимость СУД, оставив точностные характеристики определения ориентации и стабилизации на уровне полноразмерных КА.

Магнитная система сброса кинетического момента реализована с использованием высокоэффективных алгоритмов и бортового программного обеспечения.

Применён инновационный звёздный датчик мБОКЗ-2 [4], основанный на современной КМОП-матрице (впервые использована на КА в составе звёздного датчика) форматом 2048*2048 пикс и являющийся прибором лёгкого класса, не уступающим по характеристикам большим приборам на ПЗС-матрицах. Датчик мБОКЗ-2 состоит из двух выносных оптических головок и блока обработки данных.

Система электропитания. В системе электропитания (СЭП) реализованы следующие инновационные решения:

• применена самая современная на текущий момент батарея солнечная (БС), состоящая из арсенид-галлиевых трехкаскадных фотоэлектронных преобразователей, закреплённых на угле-пластиковом интегральном каркасе;

• применена одна литий-ионная аккумуляторная батарея (АБ) ёмкостью 80 А-ч со встроенным устройством выравнивания напряжений аккумуляторов;

• СЭП выполнена по параллельной структурной схеме с одним электронным преобразователем — регулятором избыточной мощности БС (регуляторы заряда и разряда АБ отсутствуют, но при этом работа АБ и БС обеспечивается за счет согласования их характеристик, а выходное напряжение СЭП обеспечивается за счёт стабильных зарядно-разрядных вольтамперных характеристик АБ);

• контроль и управление СЭП и её элементов осуществляется микропроцессорным блоком автоматики, связанным с БСКУ по шине CAN.

Система электропитания обеспечивает электропитание бортовой аппаратуры гарантируемой среднесуточной мощностью не менее 285 Вт на конец третьего года работы аппарата.

В системе расфиксации панелей БС применены безударные устройства — тепловые чеки и пружинные фиксаторы. После подачи напряжения на тепловую чеку и освобождения фиксаторов осуществляется отвод (поворот) всего пакета створок от корпуса КА, затем после поворота пакета на угол более 70° расфиксируется узел вращения средней створки, а после её поворота — и узел вращения концевой створки. Таким образом осуществляется управляемое раскрытие БС, исключающее соударение и уменьшающее возмущающие воздействия на МКА. В каждом узле поворота установлены контактные телеметрические датчики, замыкающие свои контакты после полной фиксации каждой створки в раскрытом положении.

Система обеспечения теплового режима построена на использовании панелей с внутренними и наружными тепловыми трубами (ТТ); тепловых труб БА; контурных тепловых труб; цифровых термометров и плёночных электронагревателей,

управляемых контроллером теплового режима, который конструктивно входит в БСКУ.

Для обеспечения отвода тепла от мест установки тепловыделяющей БА применяются панели со встроенными ТТ, располагаемыми параллельно продольной оси изделия. Шаг между ТТ выбран, исходя из величины тепловыделения и значения плотности теплового потока от размещаемой на ней БА.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В состав панелей входят коллекторные ТТ, располагаемые на одной из наружных поверхностей панели перпендикулярно внутренним ТТ. Они обеспечивают распределение тепловой нагрузки по поверхности панелей.

Контурные тепловые трубы предназначены для перераспределения теплового потока между панелями.

Поглощение тепловой нагрузки, получаемой от БА, обеспечивается радиаторами-охладителями, которые представляют собой зоны на наружной поверхности панелей с нанесённым терморегулирующим покрытием.

Для обеспечения теплового режима БА, требующей относительно узкого диапазона температур, используются плёночные электронагреватели, приклеиваемые на поверхность панелей, и другие конструктивные элементы.

Важно отметить, что одним из важнейших принципов размещения БА было выполнение требований электромагнитной совместимости аппаратуры. Также обеспечивалась минимальность длины кабелей при сохранении возможности удобного демонтажа БА.

В зависимости от функционального назначения МКА комплекс обеспечивающих систем может иметь различную конфигурацию, предусмотренную построением УП. Например, при необходимости УП может комплектоваться оборудованием с повышенной радиационной стойкостью. Особенностью УП «АИСТ-2» является также то, что вся БА разработана и изготовлена в России преимущественно на отечественной электронной компонентой базе.

1.3. Наземные средства управления, получения и обработки информации

Управление МКА на основе УП «АИСТ-2» осуществляется наземными средствами управления, получения и обработки информации, расположенными

на базе Центра приёма и обработки информации «Самара» АО «РКЦ «Прогресс» [3].

Наземный комплекс управления (НКУ) обеспечивает управление МКА при решении им целевых задач и при возникновении нештатных ситуаций на всех этапах жизненного цикла.

Комплекс радиотехнических средств приёма информации обеспечивает приём, регистрацию и временное хранение целевой информации.

Комплекс целевого планирования обеспечивает планирование работы ЦА, формирование рабочих программ ЦА и исходных данных для составления программы работы МКА, оценку реализуемости программы работы ЦА в части сохранения энергобаланса МКА.

Комплекс обработки информации предназначен для обработки целевой информации, получаемой с борта.

Комплекс хранения и информационного взаимодействия предназначен для долговременного хранения всей поступившей информации, организации информационного взаимодействия.

Центр пользователя научной аппаратуры (НА) предназначен для автоматизированной обработки поступающей из НКУ информации от НА МКА, а также для обеспечения данными для управления и функционирования этой аппаратуры в процессе орбитального полёта.

2. малый космический аппарат «АиСТ-2д»

Первым спутником, созданным на базе УП «АИСТ-2», является МКА ДЗЗ «АИСТ-2Д». Литера «Д» означает «демонстратор» и указывает на то, что спутник создан для демонстрации возможностей решения большого объёма актуальных научно-технологических и прикладных задач.

Задачи создания МКА «АИСТ-2Д»:

• получение информации ДЗЗ высокого разрешения в видимом диапазоне с использованием оптико-электронной аппаратуры (ОЭА);

• отработка методов съёмки в ИК-диапазоне;

• отработка методов радиолокационного наблюдения земной поверхности и подповерхностных структур в Р-диапазоне частот;

• отработка наземных средств управления МКА, приёма и обработки информации ДЗЗ;

• проведение комплексных испытаний и лётной сертификации новой аппаратуры различного назначения в условиях космического пространства;

• реализация программ проведения научных экспериментов комплексом НА МКА.

2.1. Целевая аппаратура малого космического аппарата «АИСТ-2Д»

Оптико-электронная аппаратура «Аврора». В состав ЦА МКА входит ОЭА «Аврора» разработки Красногорского механического завода имени С.А. Зверева [5], позволяющая получать изображения поверхности Земли в панхроматическом и мультиспектраль-ном диапазонах. По сочетанию параметров «разрешение - полоса захвата» эта ОЭА не имеет аналогов среди отечественных аппаратов.

Уникальной особенностью осесимме-тричной зеркально-линзовой оптической системы ОЭА «Аврора», разработанной по схеме Ричи - Кретьена, является большое угловое поле зрения и хорошее значение функции передачи модуляции на высоких пространственных частотах, что позволило минимизировать фокусное расстояние и габариты телескопа, а также использовать фотоприёмные ПЗС-матрицы с небольшим размером пикселей.

ОЭА «Аврора» обеспечивает получение информации о земной поверхности при съёмке в диапазоне высот 350...520 км с разрешением не хуже 1,48 м, что соответствует мировому уровню систем среднего пространственного разрешения. Полоса захвата при этом составляет не менее 39,6 км.

ОЭА «Аврора» состоит из двух блоков: оптико-механического и блока управления фокусировкой.

В состав оптико-механического блока входят:

• зеркально-линзовый объектив, состоящий из корпусной части со свето-теплозащитной блендой, узла главного зеркала, узла вторичного зеркала с механизмом принудительной фокусировки, линзового корректора;

• фокальный узел.

Установка ОЭА «Аврора» потребовала введения в конструкцию УП узла крышки, предназначенной для обеспечения требуемого теплового режима объектива ОЭА и защиты внутреннего

объёма объектива ОЭА от попадания прямого солнечного излучения.

Комплекс оптико-электронной целевой аппаратуры разработки научно-производственного предприятия «ОПТЭКС» (филиал АО «РКЦ «Прогресс») включает в себя [6]:

• один оптико-электронный преобразователь для панхроматического диапазона;

• один оптико-электронный преобразователь для мультиспектрального диапазона;

• два источника питания для оптико-электронных преобразователей;

• камеру оптико-электронную ИК-диапазона;

• бортовое запоминающее устройство;

• БА радиолинии передачи цифровой информации.

Бистатический радиолокатор с синтезированной апертурой МКА «АИСТ-2Д» является первым в истории космического ДЗЗ радиолокационным комплексом, работающим в Р-диапазоне частот. Предназначен для наблюдения подповерхностных, укрытых или замаскированных растительностью объектов, геологического картографирования, измерения биомассы растительности и других приложений.

В рамках работ по созданию указанного радиолокационного комплекса решаются следующие задачи:

• отработка технологии многопозиционного радиолокационного наблюдения поверхности Земли в радиодиапазоне;

• апробация технологии детального томографирования ионосферы Земли в целях компенсации её разрушающего влияния на радиолокационный сигнал;

• создание технологического и конструктивного заделов по моностатическому радиолокатору дистанционного зондирования в Р-диапазоне на базе МКА.

Аппаратура теплового ИК-диапазона впервые использует микроболометрические фотоприёмники, не требующие охлаждения, что позволяет устанавливать их на борту малых космических аппаратов. Данная аппаратура в составе МКА «АИСТ-2Д» обеспечивает получение информации о земной поверхности в тепловом ИК-диапазоне 8.14 мкм, с помощью которой возможно обнаружение очагов пожаров.

2.2. Научная аппаратура малого космического аппарата «АИСТ-2Д»

Научная аппаратура включает в себя следующие комплекты:

• датчик масс-спектрометрический «ДМС-01» предназначен для экспериментального изучения влияния факторов космической среды на качество научных и технологических экспериментов с помощью анализа состава собственной внешней атмосферы МКА;

• датчик частиц «ДЧ-01» предназначен для:

- экспериментального изучения деградации образцов поверхностных элементов КА (оптические стёкла, терморегулирующие покрытия, солнечные батареи) под воздействием потоков высокоскоростных частиц, с учётом воздействия на исследуемые образцы других факторов космического пространства: потоков фотонов, ультрафиолета, а также собственной атмосферы КА;

исследования воздействия факторов космического пространства на электронные компоненты (микросхемы памяти, микроконтроллеры и т. д.) (НА «ЭРИ ИП 1»);

- исследования воздействия атомарного кислорода на наноматериалы и покрытия;

• аппаратура «МЕТЕОР-М» предназначена для измерения параметров микрометеоритов и частиц космического мусора в околоземном пространстве;

• компенсатор микроускорений «КМУ-1» предназначен для контроля состояния и компенсации бортовых микроускорений в низкочастотной части спектра 0...0,01 Гц, а также решает задачи, связанные с отработкой алгоритмов управления угловым движением МКА с помощью системы электромагнитов этой аппаратуры в целях обеспечения функционирования бортовых НА и ЦА;

• комбинированная экспериментальная аппаратура (КЭА) предназначена для проведения лётного эксперимента с перспективными волоконно-оптическими датчиками, а также экспериментального изучения фотоэлектрических преобразователей, изготовленных с применением технологии наноструктурирования.

Вся НА для МКА «АИСТ-2Д» разработана в Институте космического приборостроения Самарского университета.

2.3. Средства выведения

В качестве средства выведения на орбиту МКА «АИСТ-2Д» с космодрома «Восточный» применена ракета-носитель

«Союз-2.1а» с блоком выведения (БВ) «Волга» [7] производства АО «РКЦ «Прогресс».

Блок выведения «Волга» обеспечивает решение следующих задач:

• перевод одного или нескольких КА с опорной орбиты на рабочую за 60-120 мин.;

• стабилизация головного блока на всех участках полёта;

• контроль своего состояния и полезной нагрузки в процессе выведения;

• ориентация головного блока на пассивных участках полёта и перед отделением КА, а также, в случае необходимости, обеспечение закрутки головного блока;

• затопление (или увод) БВ с рабочей орбиты за время, не превышающее 24 ч.

2.4. Общая характеристика малого космического аппарата «АИСТ-2Д»

МКА «АИСТ-2Д» создан за 32 месяца (в период с 2013 по 2015 гг.). Он спроектирован на базе УП, в которую адаптирована ЦА высокого разрешения. Общий вид МКА «АИСТ-2Д» в орбитальной конфигурации показан на рис. 2.

Рис. 2. Общий вид МКА «АИСТ-2Д» в орбитальной конфигурации: 1 — радиопередающее устройство радиолокационного комплекса; 2 — антенное приёмное устройство командно-управляющей навигационной системы; 3 — научная аппаратура (НА) «Метеор-М»; 4 — НА «ДМС-01»; 5 — блок определения координат звёзд; 6 — панель солнечной батареи; 7 — НА «ДЧ-01»; 8 — оптико-электронная камера инфракрасного диапазона; 9 — прибор ориентации по Земле; 10 — оптико-электронная аппаратура видимого диапазона «Аврора»; 11 — антенна радиолинии передачи цифровой информации; 12 — антенное передающее устройство командно-управляющей навигационной системы

Основные тактико-технические характеристики МКА «АИСТ-2Д»: параметры рабочей околокруговой орбиты:

- средняя высота (Н) 490 км;

- наклонение (I) 97,3°; срок активного

существования не менее трёх лет;

масса МКА 531 кг.

МКА обеспечивает съёмку земной поверхности в надире в панхроматическом (ПХ), мультиспектральном (МС) и инфракрасном (ИК) диапазонах со следующими характеристиками (с высоты Н = 490 км):

разрешение (проекция пикселя) в ПХ-диапазоне не хуже 1,48 м;

разрешение (проекция пикселя) в МС-диапазоне не хуже 4,44 м;

разрешение (проекция пикселя) в ИК-диапазоне не хуже 122,5 м;

полоса захвата

(для ПХ и МС) не менее 39,6 км;

полоса захвата

(для ИК) не менее 47 км;

длительность

маршрута съёмки 3.300 с;

скорость передачи целевой

информации на наземный

пункт приёма 150 Мбит/с.

Система электропитания МКА обеспечивает питание БА при среднесуточном энергопотреблении всей БА на уровне не более 250 Вт.

2.5. Результаты лётно -конструкторских испытаний и целевого функционирования малого космического аппарата «АИСТ-2Д»

Запуск МКА ДЗЗ «АИСТ-2Д» осуществлен 28 апреля 2016 г. совместно с КА «Ломоносов» (совместная разработка ОАО «Корпорация ВНИИЭМ» и МГУ имени М.В. Ломоносова) и нано-спутником «5атза^218» (разработка Самарского университета).

Для выполнения миссии в качестве номинальной была определена схема полёта БВ «Волга» с двухимпульсным манёвром выведения на конечную орбиту. Первый импульс (разгонный) выдан в апогее орбиты выведения на первом витке полёта. Второй импульс (разгонный) выдан в апогее переходной орбиты на втором витке. Отделение полезной нагрузки произошло на втором витке. Требуемое местное среднее солнечное время прохождения восходящего узла первого после отделения от БВ витка

орбиты (11 ч 15 мин) обеспечено временем старта ракеты-носителя. Отделение МКА «АИСТ-2Д» одновременно с МКА «Ломоносов» от БВ «Волга» произошло в 07 ч 07 мин ДМВ.

К III кв. 2020 г. аппаратом отснято более 50 млн км2 земной поверхности. Пример целевой информации, полученной МКА «АИСТ-2Д», приведён на рис. 3. Панхроматические изображения имеют высокий контраст, высокое качество цветопередачи и соответствуют заявленным характеристикам по пространственному разрешению. По результатам лётных испытаний подтверждено разрешение на местности панхроматических изображений на уровне 1,4-2,1 м, а мультиспектральных изображений — на уровне 4,4 м (пресс-релиз АО «РКЦ «Прогресс» от 6 июня 2016 г.).

Рис. 3. Стадион «Лужники», г. Москва, Россия. Снимок получен 02.05.2017 г.

В ходе эксплуатации регулярно проводится работа с камерой КОЭ-ИКД теплового ИК-диапазона, входящей в состав комплекса целевой ОЭА, разработанного филиалом АО «РКЦ «Прогресс» — НПП «ОПТЭКС» [3]. Камера создавалась для отработки в условиях космического полёта новых технологий съёмки с использованием неохлаждаемой микроболометрической матрицы. Проектная разрешающая способность камеры составляет 123 м при полосе захвата 47 км. Съёмка камерой КОЭ-ИКД осуществляется как в дневное время, так и в ночное. В дневное время работа КОЭ-ИКД сопровождается съёмками ОЭА «Аврора» в панхроматическом диапазоне. Наличие двух источников информации позволяет точнее привязывать и идентифицировать наблюдаемые объекты.

Бортовую аппаратуру бистатическо-го радиолокатора с синтезированной апертурой, работающего в Р-диапазоне частот, не удалось включить в режим штатной работы. Предположительной причиной является отсутствие сигнала на выходе усилителя мощности [8].

Информация, получаемая с МКА «АИСТ-2Д», используется при решении следующих категорий задач:

• создание и актуализация картографической основы;

• территориальное планирование;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• актуализация границ поселений, муниципальных районов и городских округов;

• контроль режимов использования природных ресурсов (выявление вырубок, мест незаконной добычи общераспространенных полезных ископаемых, контроль состояния особо охраняемых природных территорий, контроль режимов использования водоохранных зон, зон затопления и подтопления, а также изменений морфологических особенностей водных объектов и т. п.);

• выявление и контроль состояния объектов историко-культурного наследия;

• мониторинг развития транспортной инфраструктуры, а также инфраструктуры сельских и урбанизированных территорий.

Обработка информации, полученной с НА «ДМС-01», позволила определить состав внешней атмосферы МКА. В настоящее время изучается её влияние на оптические характеристики, определяется её воздействие на внешнюю датчиковую аппаратуру и антенные устройства.

По результатам обработки информации с НА «ДЧ-01» получены начальные параметры, характеризующие коэффициент спектральной прозрачности образцов

оптических материалов (сорта стёкол), массу исследуемых покрытий и состояние образцов электрорадиоэлементов [9].

Научная аппаратура «МЕТЕОР-М» позволила определить прогнозную вероятность взаимодействия метеорных тел и частиц космического мусора с МКА [10].

Обработка информации с НА «КМУ-1» позволила получить данные о состоянии параметров магнитного поля. Определены значения микроускорений на борту МКА, которые рассчитывались по данным измерений угловой скорости вращения спутника, параметров орбитального движения и угловой ориентации, восстановленной по измерениям магнитного поля [11].

Исследованы характеристики элементов НА «КЭА», таких как литий-ионная АБ (вольт-амперные характеристики); фотоэлектрические преобразователи нового типа (вольт-амперные характеристики); оптоволоконные датчики (динамические характеристики).

Анализ изменения элементов орбиты МКА «АИСТ-2Д» проводился с использованием данных системы МОЯЛО. Согласно доступной информации, период обращения МКА уменьшился на 15 с за три года полётной эксплуатации, изменение периода обращения по времени носит линейный характер (рис. 4).

За этот же период наклонение орбиты уменьшилось приблизительно на 0,07°. Средний эксцентриситет орбиты, первоначально равный 0,0013, уменьшился незначительно и составил 0,0011. При этом изменение эксцентриситета носит колебательный характер с амплитудой колебаний 0,0002 (рис. 5). Большая полуось орбиты уменьшилась с 6 857 до 6 843 км.

Рис. 4. Динамика изменения периода обращения МКА «АИСТ-2Д»

Рис. 5. Динамика изменения эксцентриситета МКА «АИСТ-2Д»

2.6. Основные направления развития проекта малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли на базе унифицированной платформы «АИСТ-2»

Несмотря на высокие характеристики МКА «АИСТ-2Д», его использование в качестве ключевого элемента многоспутниковой космической системы (КС) наблюдения имеет ряд ограничений, связанных с отсутствием в составе бортовых систем двигательной установки, обеспечивающей поддержание параметров орбиты МКА.

Анализ современного уровня космических систем наблюдения [12] показывает устойчивую тенденцию к увеличению периодичности съёмки одного и того же объекта до нескольких раз в сутки. Такая периодичность может быть достигнута путём создания КС наблюдения, в основе которой находится многоспутниковая группировка МКА. При проектировании подобного рода систем актуальным становится вопрос обеспечения взаимного положения КА, входящих в группировку, по фазовому углу, а также поддержание в требуемых пределах параметров баллистической структуры КС в течение всего срока активного существования на рабочей орбите. Одним из путей решения таких задач является установка на борт двигательной установки малой тяги на основе электрореактивных двигателей.

Оснащение аппарата электрореактивной двигательной установкой (ЭРДУ) позволяет осуществлять одновременный групповой запуск МКА с их последующим разведением по фазе. Включение в бортовой состав ЭРДУ позволяет также обеспечивать сохранение параметров орбиты, а, следовательно, периодичность наблюдения и повышение динамических свойств МКА ДЗЗ.

Высокий удельный импульс, возможность регулирования в широких пределах выходных характеристик, приемлемые значения массы и габаритов ЭРДУ на базе ионных двигателей, стационарных плазменных двигателей (СПД) и импульсных плазменных двигателей определяют эффективность их применения в составе МКА.

Одной из особенностей ЭРДУ является возможность выдачи малой величины единичного импульса тяги, высокая точность дозирования импульсов, практическое отсутствие импульса последействия, что обеспечивает точность поддержания орбиты и выполнение особо точной ориентации. Кроме того, высокий уровень удельной тяги приносит выигрыш по массе МКА при длительном времени функционирования (свыше пяти лет).

Вместе с тем, платформа «АИСТ-2» предлагает массу возможностей для модернизации путём установки различных типов ЦА, в т. ч. оптико-электронной (высокодетальной и обзорной), радиолокационной, гиперспектральной, инфракрасной.

3. концепция нового малого космического аппарата на базе уП «Аист-2»

Одним из примеров модернизации платформы «АИСТ-2» является проект МКА обзорного наблюдения, оснащаемый ЭРДУ и двумя ОЭА высокого разрешения «Аврора». На базе этого МКА предполагается построить КС ДЗЗ в видимом диапазоне спектра, предназначенную для получения панхроматических одиночных и перекрывающихся конвергентных (стереоскопических) изображений и цветных (спектрозональ-ных) одиночных изображений земной поверхности.

Данные ДЗЗ, получаемые такой КС, должны использоваться для решения следующих задач:

• создание и обновление топографических карт и планов городов, общегеографических и тематических карт, ведение государственного топографического мониторинга, а также обновление топографических планов в части объектного состава;

• создание средств топогеодезиче-ской информации, в т. ч. цифровых карт местности;

• контроль загрязнения и деградации природной среды;

• мониторинг чрезвычайных ситуаций (наводнения, засухи, пожары, оползни и др.);

• инвентаризация природных ресурсов (сельскохозяйственные и лесные угодья, пастбища, районы промысла морепродуктов и др.) и контроль хозяйственных процессов для обеспечения рациональной деятельности в сельской, лесной, рыбной, водной и других отраслях хозяйства;

• контроль застройки территорий и др.

Основные проблемы, которые предполагается решить при создании нового МКА на базе УП «АИСТ-2», сводятся к следующему:

• достижение большей информативности получаемых космических снимков за счёт применения технологий стереоскопического фотографирования, а также применения высокоэффективных алгоритмов управления угловым движением МКА за счёт программных разворотов по тангажу и крену с целью маршрутной съёмки;

• повышение энерговооруженности МКА за счёт применения поворотных солнечных батарей с возможностью постоянной ориентации их на Солнце;

• увеличение срока активного существования МКА, его способности к активному управлению орбитой и функционированию в составе орбитальной группировки.

Перспективный МКА ДЗЗ был сформирован путём оснащения УП «АИСТ-2» новой ЦА, состоящей из двух ОАЭ «Аврора», и ЭРДУ. Состав ЦА обеспечивает получение высокой точности привязки стереоснимка к геодезическим координатам поверхности Земли, а ЭРДУ обеспечивает проведение коррекций параметров орбиты в течение

всего срока активного существования. Схема установки ЦА обеспечивает с высоты 400 км высокую производительность, в т. ч. и в режиме стереосъёмки, а также возможность получения данных с пространственным разрешением ~0,8 м и с точностью (среднеквадра-тическим отклонением) ортотрансфор-мирования не хуже 5 м без применения наземных опорных точек (по опорным точкам не хуже 1,5 м).

Предполагается провести замену комплекса управляющих двигателей-маховиков на силовой гироскопический комплекс разработки НИИ «Командных приборов», состоящий из четырёх гироскопов с кинетическим моментом 5 Нмс. При этом существенно улучшаются динамические характеристики СУД при общем снижении её массы и сохранении точностных характеристик.

Электрореактивная двигательная установка может быть сформирована на базе двух СПД (один — рабочий, другой ■ резервный) разработки ОКБ «Факел» (Россия, г. Калининград) [13]. Тяга двигателя СПД-50 составляет 14...20 мН; потребляемая мощность — 200...350 Вт; ресурс — 2 500 ч. Тяга двигателя ПЛАС-34 составляет 10 мН, потребляемая мощность — 100.150 Вт. ЭРДУ обеспечивает поддержание параметров рабочей орбиты (компенсация возмущающего воздействия верхней атмосферы), выполнение операций довыведения МКА в требуемую точку рабочей орбиты, торможения с целью схода с орбиты для затопления отработавшего МКА в районах мирового океана. Проведены оценки потребного запаса рабочего тела (ксенона), обеспечивающего расчётное время активного функционирования МКА не менее пяти лет. Для этого проведён анализ динамических манёвров, совершаемых МКА в процессе орбитального полёта: поддержание периода обращения за счёт компенсации силы сопротивления верхней атмосферы Земли на высотах -400...450 км; коррекция элементов орбиты: большой полуоси (среднего радиуса орбиты), эксцентриситета наклонения, аргумента перигея, долготы восходящего узла. Также оценивались энергетические затраты на поддержание требуемого углового положения МКА (фазового угла) в плоскости орбиты при функционировании спутника в составе орбитальной группировки. Расчёты показали,

что запас ксенона, гарантирующий пятилетний срок активного функционирования, составляет ~6.8 кг. Рабочее тело предполагается разместить в двух сферических баках объемом 5 л каждый при рабочем давлении 20 МПа. Масса заправленной ЭРДУ составляет 15.20 кг.

Установка на борту МКА ЭРДУ требует увеличения мощности, вырабатываемой СЭП. Эта задача решается путём введения в конструкцию солнечной батареи двух дополнительных панелей, а также узла, обеспечивающего поворот панелей с целью повышения среднесуточного значения косинуса угла падения солнечных лучей до 0,5.0,6.

В рамках модернизации конструкции МКА проведена адаптация силовой рамы и конструкции УП в части установки двух ОЭА и ЭРДУ (бак, двигатели, система подачи и хранения рабочего тела и др.), переноса звёздного датчика из зоны воздействия струй плазмы и ряда других необходимых мероприятий адаптации.

Указанные направления модернизации потребовали изменения массово-габаритных характеристик и внутренней компоновки МКА. Поскольку указанный спутник целиком ориентирован на задачи ДЗЗ, вся научная аппаратура, присутствовавшая в составе МКА «АИСТ-2Д», была исключена.

заключение

Малый космический аппарат «АИСТ-2Д», созданный в кратчайшие сроки (менее трёх лет) на предприятии АО «РКЦ «Прогресс», является примером успешной реализации проекта по созданию современного многофункционального КА ДЗЗ. В основе аппарата — унифицированная космическая платформа «АИСТ-2», которая может использоваться в качестве базовой при проектировании и создании КА нового типа.

В проект УП заложена возможность для совершенствования и развития. В проекте УП предусмотрено конструктивное и схемно-техническое обособление целевой нагрузки и обеспечивающих систем. В новых проектах состав целевой аппаратуры может быть изменён, дополнен или полностью заменён. Обеспечивающая аппаратура способна сформировать на борту аппарата условия для работы целевой аппаратуры с широким

диапазоном требуемых характеристик по температурному режиму, управляющим воздействиям и энергобалансу. Это даёт возможность роста целевых характеристик МКА и космических систем, построенных на его базе.

Структура бортового программного обеспечения СУД и возможности управляющей многофункциональной вычислительной системы позволяют в короткое время проводить модернизацию СУД в части изменения точностных и динамических характеристик СУД путём изменения её приборного состава. Введение силового гироскопического комплекса обеспечит УП повышение динамических характеристик СУД.

В качестве другого направления модернизации рассмотрено направление расширения целевого функционала МКА ДЗЗ, а именно — возможностей по созданию цифровых моделей рельефа и трёхмерных цифровых моделей местности путём установки на борт спутника аппаратуры для проведения стереосъёмки. Создание этих моделей имеет высокую актуальность и широкое применение.

Кроме того, может быть рассмотрена возможность доведения разрешающей способности ОЭА до уровня вплоть до 0,5 м. При этом по возможностям съёмки в панхроматическом канале модернизированный МКА на базе УП «АИСТ-2» приблизится к зарубежным КА типа WorldView-1,2 и GeoEye-1. Это потребует разработки новой оптической системы с фокусным расстоянием 4 000 мм и 00,5-0,7 м. Характеристики блоков ОЭП КОЭЦА позволяют обеспечить съёмку с данной разрешающей способностью.

Опыт разработки, создания, экспериментальной отработки и эксплуатации МКА ДЗЗ «АИСТ-2Д» открывает возможности для создания линейки КА на базе УП «АИСТ-2» с минимальными затратами и сжатыми сроками изготовления, что позволяет рассчитывать на создание в обозримом будущем высокоэффективных космических систем мониторинга.

Статья подготовлена в рамках проекта по Госзаданию FSSS-2020-0017 «Разработка теоретических основ, методического и программного обеспечения для решения задач оперативного мониторинга Земли на основе интеллектуальной обработки и тематической классификации гипер спектральных данных

с использованием линейки малых космических аппаратов на базе платформы «АИСТ».

Список литературы

1. Steimlea C., Gaucheb J.-F., Ernste H., Tourneurd C. Airbus new payload hosting and end-to-end mission concepts // 68th International Astronautical Congress: Unlocking Imagination, Fostering Innovation and Strengthening Security, I AC 2017. 2017. V. 15. P. 9689 -9694.

2. ГОСТ 4784-97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. М.: Стандартинформ, 2009. 31 с.

3. Кирилин А.Н., Ахметов Р.Н., Шахматов Е.В., Ткаченко С.И., Бакланов А.И., Салмин В.В., Семкин Н.Д., Ткаченко И.С., Горячкин О.В. Опытно-технологический малый космический аппарат «АИСТ-2Д». Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2017. 324 с.

4. Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Форш А.А., Куделин М.И. Анализ современного состояния и перспектив развития приборов звёздной ориентации семейства БОКЗ // Известия вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 1. С. 3-13.

5. Герасименко В.В., Андриевский К.М., Белая С.В., Гапонов А.Д., Головяшкин С.В., Новиков В.Ф., Скляров С.Н., Трифонов С.И. Оптико-электронная аппаратура «Аврора» для МКА «АИСТ-2Д» // Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли: материалы XIII Научно-технической конференции. Москва, 2016. С. 77-87.

6. Бакланов А.И., Клюшников М.В., Гринько А.П. и др. КОЭЦА — комплекс оптико-электронной целевой аппаратуры для МКА «АИСТ-2Д» // Сборник материалов конференции «Актуальные проблемы ракетно-космической техники». Самара: СамНЦ РАН. 2015. С. 39-48.

7. Поплевин А.С., Панов Н.А. Построение схемы полёта блока выведения « Волга» при групповом выведении космических аппаратов в плоскость орбиты с требуемой угловой дальностью между аппаратами // Вестник Самарского

университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2017. Т. 16. № 3. С. 104-113.

8. Горячкин О.В., Маслов И.В., Жен-гуров Б.Г. Проектный облик малого космического аппарата с бистатическим радиолокационным комплексом Р-УИБ диапазонов высокого разрешения // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2017. Т. 16. № 4. С. 31-40.

9. Надирадзе А.Б., Калаев М.П., Семкин Н.Д. Воздействие метеороидов и техногенных частиц на солнечные батареи космических аппаратов // Космические исследования. 2016. Т. 54. № 5. С. 392-401.

10. Новомейский Д.Н., Телегин А.М., Семкин Н.Д. Физические эффекты в датчиках высокоскоростных микрочастиц // Датчики и системы. 2018. № 1. С. 31-35.

11. Абрашкин В.И., Воронов К.Е., Пия-ков А.В., Дорофеев А. С., Пузин Ю.Я., Сазонов В.В., Семкин Н.Д., Филиппов А.С., Чебуков С.Ю. Определение вращательного движения малого космического аппарата «АИСТ-2Д» по данным научной аппаратуры КМУ-1 // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2017. № 57. С. 1-37.

12. Бакланов А.И. Новые горизонты космических систем оптико-электронного наблюдения Земли высокого разрешения // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2018. Ч. I. Т. 5. Вып. 3. С. 17-28; Ч. II. Т. 5. Вып. 4. С. 14-27.

13. ОКБ «Факел»: полувековой опыт разработки лётных электрореактивных двигателей для космических аппаратов // Аэрокосмическое обозрение. 2019. № 5. С. 14-18. Режим доступа: НЬЬр$:///акв1-russia.com/index.php/ru/6 6- okb-faкel-poluveкovoj-opyt-razrabotкi-I в Ь п у к h - elektroreaktivnykh -dvigatelej-dlya-kosmicheskikh-apparatov (дата обращения 24.08.2019 г.). Статья поступила в редакцию 13.07.2020 г. Окончательный вариант — 26.08.2020 г.

Reference

1. Steimlea C, Gaucheb J.-F., Ernstc H, Tourneurd C. Airbus new payload hosting and end-to-end mission concepts. 68th International Astronautical Congress: Unlocking Imagination, Fostering Innovation and Strengthening Security, 2017, vol. 15, pp. 9689-9694.

2. GOST 4784-97. Alyuminii i splavy alyuminievye deformiruemye. Marki [Aluminium and wrought aluminium alloys. Grades]. Moscow, Standartinformpubl, 2009. 31 p.

3. Kirilin A.N., Akhmetov R.N., Shakhmatov E.V., Tkachenko S.I., Baklanov A.I., Salmin V.V., Semkin N.D., Tkachenko I.S., Goryachkin O.V. Opytno-tekhnologicheskii malyi kosmicheskii apparat «AIST-2D» [Experimental technological small spacecraft AIST-2D]. Samara: SamNTs RASpubl., 2017. 324 p.

4. Avanesov G.A., Bessonov R.V., Forsh A.A., Kudelin M.I. Analiz sovremennogo sostoyaniya i perspektiv razvitiya priborov zvezdnoi orientatsii semeistva BOKZ [Analysis of the current state and development prospects of stellar orientation devices of the BOKZ family]. Izvestiya vuzov. Priborostroenie, 2015, vol. 58, no. 1, pp. 3-13.

5. Gerasimenko V.V., Andrievskii K.M., Belaya S.V., Gaponov A.D., Golovyashkin S.V., Novikov V.F., Sklyarov S.N., Trifonov S.I. Optiko-elektronnaya apparatura «Avrora» dlya MKA «AIST-2D» [Optoelectronic equipment Aurora for the small spacecraft AIST-2D]. Sistemy nablyudeniya, monitoringa i distantsionnogo zondirovaniya Zemli: materialy XIII Nauchno-tekhnicheskoi konferentsii. Moscow, 2016. Pp. 77-87.

6. Baklanov A.I., Klyushnikov M.V., Grin'ko A.P. etc. KOETsA — kompleks optiko-elektronnoi tselevoi apparatury dlya MKA «AIST-2D» [COECA - a complex of optoelectronic target equipment for small spacecraft AIST-2D]. Sbornik materialov konferentsii Aktualnye problemy raketno-kosmicheskoi tekhniki. Samara: SamNTs RAS publ., 2015. Pp. 9-48.

7. Poplevin A.S., Panov N.A. Postroenie skhemy poleta bloka vyvedeniya «Volga» pri gruppovom vyvedenii kosmicheskikh apparatov v ploskost' orbity s trebuemoi uglovoi dal'nost'yu mezhdu apparatami [Construction of a flight diagram of the Volga launch unit during the group launch of spacecraft into the orbit plane with the required angular range between the spacecraft]. Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroenie, 2017, vol. 16, no. 3,pp. 104-113.

8. Goryachkin O.V., Maslov I.V., Zhengurov B.G. Proektnyi oblik malogo kosmicheskogo apparata s bistaticheskim radiolokatsionnym kompleksom P-VHF diapazonov vysokogo razresheniya [Conceptual design of small spacecraft with a high resolution P-VHF band bistatic sar system]. Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroenie, 2017, vol. 16, no. 4, pp. 31-40.

9. Nadiradze A.B., Kalaev M.P., Semkin N.D. Vozdeistvie meteoroidov i tekhnogennykh chastits na solnechnye batarei kosmicheskikh apparatov [The impact of meteoroids and man-made particles on solar panels of spacecraft]. Kosmicheskie issledovaniya, 2016, vol. 54, no. 5,pp. 392-401.

10. Novomeiskii D.N., Telegin A.M., Semkin N.D. Fizicheskie effekty v datchikakh vysokoskorostnykh mikrochastits [Physical effects in sensors of high-speed microparticles]. Datchiki i sistemy, 2018, no. 1, pp. 31-35.

11. Abrashkin V.I., Voronov K.E., Piyakov A.V., Dorofeev A.S., Puzin Yu.Ya, Sazonov V.V., Semkin N.D., Filippov A.S., Chebukov S.Yu. Opredelenie vrashchatelnogo dvizheniya malogo kosmicheskogo apparata «AIST-2D» po dannym nauchnoi apparatury KMU-1 [Determination of the rotational motion of the small spacecraft AIST-2D according to the data of the scientific equipment of the CMU-1]. Preprinty IPM im. M.V. Keldysha, 2017, no. 57, pp. 1-37.

12. Baklanov A.I. Novye gorizonty kosmicheskikh sistem optiko-elektronnogo nablyudeniya Zemli vysokogo razresheniya [New horizons of space systems of optical-electronic observation of high resolution Earth]. Raketno-kosmicheskoe priborostroenie i informatsionnye sistemy, 2018, part I, vol. 5, issue 3, pp. 17-28; part II, vol. 5, issue 4, pp. 14-27.

13. OKB «Fakel»: poluvekovoi opyt razrabotki letnykh elektroreaktivnykh dvigatelei dlya kosmicheskikh apparatov [OKB Fakel: half a century of experience in the development of electric jet engines for spacecraft]. Aerokosmicheskoe obozrenie, 2019, no. 5, pp. 14-18. Available at: https://fakel-russia.com/index.php/ru/ 66-okb-fakel-poluvekovoj-opyt-razrabotki-letnykh-elektroreaktivnykh-dvigatelej-dlya-kosmicheskikh-apparatov (accessed 24.08.2019).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.