Результаты летных испытаний и эксплуатации БКУ КА «Спектр-Р» - проекта Радиоастрон Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

электронной аппаратуры // Вестник СибГАУ. 2012. Вып. 1 (41). С. 15-17.

References

1. Pichkalev A. V. Sozdanie laboratornogo otrabotochnogo komplexa dlja programmno-upravljaemoj apparaturi (Creation laboratory debugging complex for program-controlled equipment). Sovremennaja elektronika. 2008. № 4, р. 31-35.

2. Pichkalev A. V. Primenenie dolgovremennogo progona programmiruemoj radioelectronnoj apparaturi

dlja analiza i obespechenija ee bezopasnosti i zhivuchesti (Application of long-term run of programmed radio-electronic equipment for the analysis and maintenance of its safety and survivability) // Bezopasnostj i zhivuchestj technicheskih system // Trudi IV Vserossijskoj konfe-rentsii. Krasnoyarsk. Physics institute, 2012, р. 15-17.

3. Zharikov V. N., Pichkalev A. V. Problems of working off of the software of onboard radio-electronic equipment. VestnikSibGAU. 2012, № 1 (41), р. 15-17.

© nHHKa^B A. B., 2014

УДК 681.51

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЙ И ЭКСПЛУАТАЦИИ БКУ КА «СПЕКТР-Р» - ПРОЕКТА «РАДИОАСТРОН»

А. С. Сыров, В. Н. Соколов, Д. А. Добрынин, Н. В. Рябогин, А. Ю. Ковалев

Московское опытно-конструкторское бюро «Марс» Российская Федерация, 127473, г. Москва, 1-й Щемиловский переулок, 16 E-mail: [email protected]

Представлены результаты летных испытаний и эксплуатации бортового комплекса управления (БКУ) КА «Спектр-Р» в 2011-2014 годах. Показаны структура и базовые характеристики БКУ. Описаны схемы достижения и подтверждения в полете точностных требований по наведению космического телескопа «Спектр-Р». Кратко приведены достигнутые результаты эксплуатации по БКУ и КА в целом.

Ключевые слова: система управления КА, калибровка, звездный датчик, гироскоп.

RESULTS OF FLIHGT TESTS AND OPERATION PERIOD OF SPECTR-R -RADIOASTRON ON-BOARD CONTROL SYSTEM

A. S. Syrov, V. N. Sokolov, D. A. Dobrynyn, N. V. Ryabogin, A. Yu. Kovalev

MOKB «MARS»

16, 1st Tshemilovskiy str., Moscow, 127473, Russian Federation. E-mail: [email protected]

The results offlight tests and operation period of Spectr-R -Radioastrion on-board control system are presented for the period from 2011 to mid 2014. The structure and main characteristics of on-board control system are given. The arrangement ofprecision achievement and precision approve is described for spacecraft telescope «Spectr-R». The gist of results achieved on spacecraft and control system is also presented.

Keywords: on-board control system, calibration, star trackers, gyroscope.

Бортовой комплекс управления для КА «Спектр-Р» разрабатывался ФГУП МОКБ «Марс» (г. Москва) в 2005-2011 годах по заказу НПО им. Лавочкина (г. Химки). Пуск спутника успешно осуществлен 18 июля 2011 года.

Основными задачами БКУ являются:

- управление ориентацией космического аппарата с прецизионными точностями наведения и определение ориентации в обеспечение нацеливания радиотелескопа;

- управление целевой аппаратурой и смежными системами КА с помощью интерфейса МКО и по релейным командам;

- контроль и оперативная диагностика состояния бортовой аппаратуры.

Структура и состав системы был определен на ос-

нове требований по унификации со служебной платформой «Навигатор» для спутника метеоназначения «Электро-Л» [1], а так же задела МОКБ «Марс» по предшествующим СУ(БКУ) космических аппаратов разработки ГКНПЦ им. М. А. Хруничева.

В состав БКУ (см. рисунок) вошли:

- 4-гранная бортовая вычислительная система (БЦВС) и блок управления и контроля (БУК) с интерфейсами МКО по Ы1Ь-8ТБ-1553;

- трехгранные блоки силовой автоматики БУ3-БУ7 для электрического управления двигательной установкой, системой терморегулирования, пиротехникой, приводом солнечной батареи, переключателями АФС и прочими смежными системами, а также целевой аппаратурой спутника;

- два комплекта двигателей-маховиков для управления ориентацией КА;

Космическое электронное приборостроение

I . БУВ ФК I I Привод . | скэ . | -----,| КРТ ||___!

- гироскопическии измеритель вектора угловой скорости КА с четырьмя измерительными каналами (типа «двухстепенный поплавковый гироскоп») для измерения ориентации КА;

- три звездных прибора типа АД-1 для корректировки показаний ГИВУС;

- два щелевых солнечных датчика типа СДП-1 для приведения ориентации КА на Солнце на начальном участке полета.

Космический аппарат выведен на выскокоэллип-тическую орбиту с апогеем около 300 000 км и эволюционирующим перигеем от единиц до десятков тысяч километров. Орбита КА предъявляет серьезные требования к автономности функционирования БКУ и КА, так как сеансы связи и управления проводятся от 2 до 5 раз в неделю.

С даты запуска 18.07.2011 г. БКУ постоянно обеспечивает управление ориентацией спутника и реализацию научных наблюдений с помощью 10-метрового зеркала радиотелескопа. В первые недели работы спутника были проведены операции раскрытия солнечной панели, лепестков телескопа, остронаправленной антенны для обеспечения готовности к научным наблюдениям.

При проведении наблюдений радиоисточников от БКУ требуется обеспечить знание ориентации КА с точностью 18 угловых секунд и точность наведения не хуже 2,5 угловых секунд, также предъявляются

жесткие требования по поддержанию заданной скорости. Для исключения систематических ошибок наведения на КА успешно проведены операции взаимной юстировки астродатчиков, союстировки осей платформы командных приборов и электрической оси телескопа, определения поправок к масштабным коэффициентам и осям ДУС ГИВУС. Данные операции позволили снизить систематическую погрешность и повторяются на спутнике ежегодно как контрольные операции. В условиях регулярных разворотов КА между радиоисточниками традиционная схема обеспечения точности в виде последовательности астрокор-рекций неэффективна. В результате сформирована и практически используется трехэтапная схема обеспечения точностных параметров. Калибровки ГИВУС (АКД) в инерциальном пространстве проводятся на перигейном участке полета КА (вне наблюдений) на мерной базе 8-12 часов и позволяют удерживать остаточные дрейфы ГИВУС в допуске 0,007 °/ч. Астро-коррекция (АКР) проводится перед серией наблюдений и устраняет накопленную ошибку знания ориентации КА с сотен угловых секунд до десятков. Непосредственно в ходе наблюдения используется режим непрерывной астрокоррекции (НАК), который, будучи запущен по полетному заданию с упреждением, фильтрует поступающие показания с звездных датчиков АД-1 и «гладко» корректирует основную бортовую ориентацию - измерительный базис ГИВУС.

Суммарно данная схема позволила достичь 2-секундных точностей при динамических операциях на спутнике.

В результате летных испытаний и эксплуатации БКУ КА «Спектр-Р» обеспечены более 2000 наблюдений радиоисточников. Режимы наблюдений по эталонным объектам «Карбовидная Туманность», источникам W3OH, 3С84 подтвердили прецизионные характеристики БКУ и обеспечение секундных точностей [2]. В настоящее время БКУ КА «Спектр-Р» выполнил исходно заданный трехлений срок эксплуатации в составе КА и без ограничений по функционированию обеспечивает дальнейшую эксплуатацию космического радиостелескопа [3].

Библиографические ссылки

1. Бровкин А. Г., Бурдыгов Б. Г., Гордийко С. В. и др. Бортовые системы управления космическими аппаратами : учеб. пособие / под ред. А. С. Сырова. М. : Изд-во МАИ-Принт, 2010. 304 с.: ил.

2. Кардашев Н. С., Ковалев Ю. Ю. Информационные сообщения КК «Радиоастрон». № 11-25 АКЦ ФИАН. URL: www.radioastron.ru.

3. Хартов В. В. «Спектр-Р» продолжает работу. Три года - полет нормальный // Новости космонавтики. 2014. № 09(380). С. 68-69.

References

1. Brovkin A. G., Burdygov B. G., Gordyiyko S. V. and others, under editorial of A. S. Syrov.

Bortoviye systemy upravlenia kosmicheskimi apparatam. Uchebnoe posobie. Moscow, MAI-PRINT, 2010, p. 20-38.

2. Kardashev N. S., Kovalev Yu. Yu., Radioastron. Infomation bulletins № 11-25. ACS FIAN. URL: www.radioastron.ru.

3. Khartov V. V. Spectr-R prodojaet rabotu. Tri goda -polet normalnyiy. «Novosti kosmonavtiki» magazine. № 09/2014, p. 68-69.

© Сыров А. С., Соколов В. Н., Добрынин Д. А., Рябогин Н. В., Ковалев А. Ю., 2014

УДК 681.3.012

ЦИФРОВОЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ МИКРОТОМОГРАФ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ БОРТОВОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

В. И. Сырямкин1, А. Ш. Буреев1, М. С. Куцов1, А. В. Осипов1, С. А. Клестов1, С. Б. Сунцов2, А. В. Селолустьев2

Национальный исследовательский Томский государственный университет Российская Федерация, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 36 2ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: [email protected]

Описывается алгоритм работы рентгеновского микротомографа и, в частности, модуля восстановления и анализа ЗБ-изображения исследуемого образца. Представлен алгоритм построения ЗБ-изображения на основе изображений теневых проекций и описаны математические методы его обработки.

Ключевые слова: рентгеновская томография, анализ ЗБ-изображений, ЗБ-реконструкция.

DIGITAL X-RAY MICROTOMOGRAPHIC SCANNER FOR MATERIALS AND ELEMENTS OF THE ONBOARD AVIONICS DIAGNOSTIC TESTING

V. I. Syryamkin1, A. Sh. Bureev1, M. S. Kutsov1, A. V. Osipov1, S. A. Klestov1, S. B. Suntsov2, A. V. Selolust'ev2

1National Research Tomsk State University 36, Lenin Av., Tomsk, 634050, Russian Federation

2JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]

The algorithm of operating the X-ray microtomography scanner and, in particular, the module of recovery and analysis of ЗБ-images of the test samples are presented. The algorithm for ЗБ-imaging based on the shadow projections and mathematical methods of processing are described.

Keywords: X-ray tomography, analysis of ЗБ-images, ЗБ-reconstruction.