ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ДАННЫХ О ПОЛОЖЕНИИ ОРБИТЫ ИСКУССТВЕННОГО КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ SGP4 И ДАННЫХ GPS Текст научной статьи по специальности «Математика»

Новые импульсы развития: вопросы научных исследований устройств и приложений. Стоит отметить несовершенство данной технологии,

например, бывает неправильное распознавание речи, не всегда корректный

поиск и также многие другие ошибки разного характера. Но все же данная

технология со временем усовершенствуется, она становится функциональнее.

Библиографический список:

1. Алиса, Siri, Google Assistant: обзор голосовых помощников для бизнеса [электронный ресурс]. - Режим доступа : https://1ps.ru/blog/dirs/2020/alisa-siri-google-assistant-obzor-golosovyix-pomoshhnikov-dlya-biznesa/ (дата обращения 26.4.2020).

2. Голосовой помощник [электронный ресурс]. - Режим доступа URL: https://www. bestfree.ru/review/soft/voice-assistant. php (дата обращения 03.5.2020).

3. Голосовые помощники: эволюция, устройство и основные игроки [электронный ресурс]. - Режим доступа : https://blog.dti.team/voice-assistants-1/

(дата обращения 26.4.2020).

4. 10 виртуальных ассистентов: обзор [электронный ресурс]. - Режим доступа : https://rb.ru/list/from-siri-to-ozlo/ (дата обращения 23.4.2020).

УДК 004

Висюлькина Юлия Сергеевна Visyulkina Yuliya Sergeyevna

Магистрант Master Student

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю. А.

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ДАННЫХ О ПОЛОЖЕНИИ ОРБИТЫ ИСКУССТВЕННОГО КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ SGP4 И ДАННЫХ GPS

INCREASING THE ACCURACY OF ORBITAL POSITION OF AN ARTIFICIAL SPACE OBJECT USING THE SGP4 MODEL AND GPS

DATA

Аннотация: В статье рассматривается метод, обеспечивающий повышение точности данных о положении орбиты искусственного космического объекта с применением модели SGP4 при использовании данных GPS.

Abstract: The article considers a method that improves the accuracy of data on the position of the orbit of an artificial space object using the SGP4 model and GPS data.

Ключевые слова: искусственный космический объект, SGP4, GPS, TLE.

Key words: artificial space object, SGP4, GPS, TLE.

Введение.

Способность современных спутников осуществлять дистанционное зондирование земной поверхности с высоким разрешением, передавать высокоточную информацию о состоянии и обеспечивать связь по всему земному шару становится все более востребованной. Однако, независимо от достижений космической техники, эти спутники так же быстро могут стать бесполезными. Если не будет возможности точно определять местонахождение космических аппаратов, соединение с этими аппаратами будет сильно затруднено. Поэтому навигация космических аппаратов имеет важное значение для всех космических миссий. Навигация космических аппаратов заключается в определении орбиты, прогнозировании и коррекции траектории. Исследование более точных, эффективных и экономичных средств определения орбит представляет большой интерес.

Модель SGP4.

Североамериканское Командование воздушно-космической обороны (NORAD) в настоящее время отвечает за космическое наблюдение с использованием радиолокационных систем. При обнаружении любого

Новые импульсы развития: вопросы научных исследований космического объекта NORAD фиксирует его эфемериды в виде

двухстрочного элемента (TLE).

Генерируемый NORAD TLE подается на вход алгоритму SGP4 (для низкоорбитальных космических аппаратов) или SDP4 (для дальних космических полетов). SGP4 непрерывно предсказывает положение и скорость космического аппарата в дискретных временных интервалах. Эта модель принимает в качестве входных данных только орбитальные данные, вычисленные NORAD [1, с. 1126].

Для получения результатов, описанных в этой статье, были использованы данные GPS от канадского наноспутника Advanced Nanospace eXperiment 2 (CanX-2).

Программа VEC2TLE была использована для преобразования данных GPS, полученных от наноспутника CanX-2, в формат TLE.

Также в этой статье использованы данные GPS спутника CanX-2, полученные 19 и 20 апреля 2009 года.

Комбинированный метод определения положения орбиты космического аппарата.

Оценка погрешности GPS составляет порядка нескольких метров. Определение истинной точности GPS-приемника выходит за рамки данной работы, однако погрешность данных GPS не предполагается равной нулю. Эта погрешность уменьшается по мере увеличения количества спутников в зоне видимости, что приводит к повышению точности данных, полученных с помощью GPS. При получении информации о местоположении космического аппарата GPS-приемник моделирует смещение координат и времени приемника. Это продолжается до тех пор, пока модель не даст достаточно точную оценку (с точностью до ±1 микросекунды) [2, с. 14].

Наиболее точные данные о положении и скорости спутника CanX-2, полученные 20 апреля 2009 года от приемника GPS, приведены в таблице 1. Включены соответствующие оценки погрешности GPS.

Таблица 1. Данные GPS спутника CanX-2 20 апреля 2009 года

Положение орбиты (м) Скорость (м/сек)

X 2808187.5186 -4697.6095

Y 1330229.2195 -5076.8138

Z -6273855.7531 -3185.8990

Таблица 2. Преобразованные данные орбиты спутника СапХ-2 20 апреля 2009 года

Эпоха 9110.290197

Наклон 97.9477°

Эксцентриситет 0.0014503

Перигей 215.99°

B* 4.4279 x 10-5

Эти данные были преобразованы в формат TLE с использованием программы VEC2TLE. Преобразованные данные приведены в таблице 2.

Итоговый набор TLE был получен с учетом набора TLE последней доступной эпохи (19 апреля).

По итоговым данным TLE было рассчитано положение орбиты с использованием модели SGP4 на период, в течение которого были получены данные GPS 20 апреля. Таким образом, полученная оценка положения орбиты гораздо ближе к оценкам, полученными с помощью GPS.

Примерно за 3 часа 18 минут ошибка возрастает до 1 км. За 5-6 часов ошибка продолжает расти до 2 км. Для того, чтобы ошибка составляла менее 1 км, GPS-приемник должен обновлять данные примерно раз в 2 витка. Точно так же, чтобы оставаться в пределах ошибки 2 км, обновление GPS требуется один раз в 3-4 витка для космического аппарата, находящегося на орбите на высоте 650 км.

Теоретически, обработка данных GPS позволила бы уменьшить ошибку. Это в конечном итоге привело бы к более точным наборам TLE и,

Новые импульсы развития: вопросы научных исследований

следовательно, повысило бы общую точность комбинированного метода, описанного в этой статье.

Заключение.

В ходе написания статьи была оценена точность определения положения орбиты спутника с использованием модели SGP4 и GPS-измерений. Для достижения точности, превышающей 1 км, обновление данных GPS PVT требуется примерно раз в 3 часа. Чтобы оставаться в пределах 2 км, данные GPS должны обновляться один раз в 5-6 часов.

Основное преимущество описанного метода заключается в дополнительной достоверности информации о положении орбиты космического аппарата.

Библиографический список:

1. Bandyopadhyay, P. Sharma, R.K. Adimurthy, V. Space debris proximity analysis in powered and orbital phases during satellite launch // Advances in Space Research, 2004. С. 1126

2. NovAtel, OEM4 Family of Receivers. User Manual. Volume 2 // NovAtel Inc., 2003. С. 14.

УДК 67.02

Иваненко Евгений Сергеевич Ivanenko Evgeny Sergeevich

Магистрант Undergraduate

Дальневосточный федеральный университет Far Eastern Federal University

ПРИМЕНЕНИЕ 4-Х КООРДИНАТНОГО ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО ЦЕНТРА С ЧПУ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС С КРУГОВЫМ ЗУБОМ