Разработка лабораторного стенда для тестирования звездного датчика Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Решетневскуе чтения. 2014

УДК 629.78

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ЗВЕЗДНОГО ДАТЧИКА

С. А. Елубаев, К. А. Алипбаев, А. В. Шамро, Т. М. Бопеев, А. С. Сухенко

ДТОО «Институт космической техники и технологий» АО «Национальный центр космических исследований и технологий» Республика Казахстан, 050061, г. Алматы, ул. Кисловодская, 34 E-mail: bopeyev.t@mail.ru

Рассмотрен лабораторный стенд для тестирования программно-математического обеспечения и оптической системы экспериментального образца первого казахстанского звездного датчика.

Ключевые слова: космический аппарат, звездный датчик, лабораторный стенд.

DEVELOPMENT OF LABORATORY BENCH FOR TESTING OF STAR TRACKER

S. Yelubayev, K. Alipbayev, A. Shamro, T. Bopeyev, A. Sukhenko

AALR «Institute of space technique and technologies» CA «National center of space research and technologies» 34, Kislovodskaya st., Almaty, 050061, Republic of Kazakhstan E-mail: bopeyev.t@mail.ru

Laboratory bench for testing of mathematical support, software and optical system of experimental model of star tracker is considered in this paper.

Keywords: satellite, star tracker, laboratory bench.

В настоящее время в Казахстане большое внимание уделяется развитию космической отрасли. Как известно, недавно был запущен космический аппарат (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) высокого разрешения, разработанный совместно с Францией и Великобританией, планируется запуск КА ДЗЗ среднего разрешения. Успешное сотрудничество с мировыми космическими державами способствует развитию проектов по разработке собственных КА и их компонентов. Одним из таких компонентов является звездный датчик.

На текущий момент силами отечественных специалистов проведены работы по созданию оптической системы экспериментального образца (ЭО) звездного датчика (ЗД): проведено проектирование оптической системы, изготовлены линзы и механические детали оптической системы, проведена ее сборка [1]. Разработано программно-математическое обеспе-

чение ЭО ЗД, которое базируется на алгоритмах предварительной обработки изображения, полученного со звездного датчика, алгоритмах распознавания звезд и определения ориентации и дает в качестве выходного параметра текущую ориентацию звездного датчика в инерциальной системе координат.

Оптическая система и программно-математическое обеспечение являются одними из наиболее наукоемких частей ЗД, для тестирования и проверки которых необходимо разрабатывать специальную методику и оборудование. В данной статье рассматривается разработка лабораторного стенда для отработки программно-математического обеспечения ЭО ЗД по определению текущих параметров ориентации, а также для проверки качества изображения, создаваемого оптической системой. Общая схема лабораторного стенда приведена на рисунке.

Ж!

Понтер

Карпу::

Коллиматор

Экспериментальный образец здездного датчика

ПК 2

I

Схема лабораторного стенда для тестирования бортового программного обеспечения и оптической системы ЭО ЗД

Космическое электронное приборостроение

Как видно по рисунку, лабораторный стенд состоит из корпуса испытательного стенда, экспериментального образца ЗД, коллиматора и двух персональных компьютеров. При этом один из персональных компьютеров (ПК1) с монитором высокого разрешения представляет собой имитатор звездного неба, на котором воспроизводится изображение звездного неба с учетом динамики КА. На втором персональном компьютере (ПК 2) выполняется бортовое программное обеспечение ЭО ЗД.

Корпус представляет собой ящик, в котором предусмотрена возможность установки монитора имитатора звездного неба, коллиматора и экспериментального образца звездного датчика. Он обеспечивает защиту от воздействия внешних источников света.

Коллиматор представляет собой двухлинзовый объектив, расположенный на небольшом расстоянии от среза оправы, для возможности совмещения его с входным зрачком объектива ЭО ЗД. Коллиматор создает изображение экрана имитатора звездного неба в бесконечности, таким образом позволяя воспроизвести условия космического пространства при съемке звездного неба.

В ходе функционирования стенда имитатор звездного неба воспроизводит изображение звездного неба, которое с помощью коллиматора проецируется на оптическую систему ЭО ЗД, и ЭО ЗД производит съемку звездного неба. Персональный компьютер, на котором установлено бортовое программное обеспечение звездного датчика, производит обработку полученного изображения и определение текущих параметров ориентации ЭО ЗД на основе алгоритмов предварительной обработки изображения, распознавания звезд и определения ориентации. Кроме того,

на персональном компьютере с помощью специальной программной системы выполняется анализ полученных параметров ориентации на предмет их отклонения от параметров ориентации, полученных с помощью уравнений динамики КА, а также анализ качества полученных изображений звездного неба.

Таким образом, данный лабораторный стенд позволяет оценить качество работы программно-математического обеспечения ЭО ЗД, определить и выявить его погрешности, а также оценить качество изготовления оптической системы ЭО ЗД. Кроме того, он позволяет демонстрировать работу звездного датчика, наглядно отображать его текущие параметры ориентации, что дает основание для его использования в качестве методической базы для обучения студентов по космическим специальностям.

Библиографическая ссылка

1. Молдабеков М. М., Елубаев C. А., Алипбаев К. А., Бопеев Т. М., Сухенко А. С. Разработка оптической системы звездного датчика для космических аппаратов // Решетневские чтения : материалы Междунар. науч. конф. (Красноярск, 12-14 ноября 2013 г.). Красноярск, 2013. С. 237-238.

Reference

1. Moldabekov M. M., Yelubayev S. A., Alipbayev K. A., Bopeyev T. M., Sukhenko S. A. Development of optical system of star tracker for satellites // Reshetnevskie chteniya : proceedings of international scientific conference. 2013. P. 237-238.

© Елубаев С. А., Алипбаев К. А., Шамро А. В., Бопеев Т. М., Сухенко А. С., 2014

УДК 629.78.05.017.01

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ МАГИСТРАЛЬ В БОРТОВОЙ АППАРАТУРЕ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

А. Н. Капустин

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: kapustin@npopm.ru

Показан способ повышения надежности при передаче информации через параллельную магистраль в бортовой аппаратуре управления.

Ключевые слова: надежность параллельной магистрали, парирование отказов на параллельной магистрали.

THE METHOD TO INCREASE RELIABILITY AT INFORMATION TRANSFER THROUGH A PARALLEL BUS IN ONBOARD EQUIPMENT OF SPACECRAFT CONTROL

A. N. Kapustin

JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: kapustin@npopm.ru