CC BY
10Решетневскце чтения
УДК 621.317.799
М. В. Медведев, Д. В. Корнилин
Самарский государственный аэрокосмический университет имени С. П. Королева (Национальный исследовательский университет), Россия, Самара
ТРЕБОВАНИЯ К ОБЪЕКТИВУ СИСТЕМЫ ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОТДЕЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ ОТ ТРЕТЬЕЙ СТУПЕНИ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ
Рассмотрены требования, предъявляемые к объективу системы визуальной регистрации космического аппарата после его отделения от ракеты-носителя. Получено аналитическое выражение и построены графики, показывающие взаимосвязь между выбором объектива и решением задачи распознавания объекта в условиях низкой освещенности.
Система визуального контроля процесса отделения полезной нагрузки от третьей ступени ракеты-носителя (РН) должна контролировать объект вблизи (на расстоянии 3 м) и на удалении до 100 м [1]. Для этого необходимо выбрать объектив, нормальный с точки зрения минимальных искажений, т. е. фотографический объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно размеру диагонали кадра, а угол поля зрения составляет от 40 до 51° включительно. Несмотря на то что такой тип объектива обладает малыми углами обзора в отличие от широкоугольных и сверхширокоугольных, он не дает присущих им бочкообразных искажений по краям кадра [2], которые весьма затрудняют анализ движения тел.
Исходя из существующих углов обзора определим радиус установки светодиодов на полезной нагрузке (рис. 1):
^ = ь ■
где Ь - расстояние между ступенью ракеты-носителя и спутником, м; х - радиус круга видимости объектива, м; в - угол обзора объектива, град.
(1)
Рис. 1. Схема круга видимости объектива
Используя формулу (1), проиллюстрируем зависимость радиуса круга видимости объектива от расстояния Ь между спутником и ступенью РН (рис. 2).
г X
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Ь, 21 м 23 25 27 29 31 33 35 37 39
в = 40 ° в = 45° — в 51°
Рис. 2. Зависимость радиуса х круга видимости объектива от расстояния Ь между спутником и ступенью РН
Информационно-управляющие системы
Для максимального разрешения при съемке основной круг светодиодов должен быть размещен по внешнему контуру спутника. Однако на малых дистанциях и при больших размерах полезной нагрузки основной круг светодиодов в область видимости не попадет. Поэтому необходимо дополнительно установить малый круг светодиодов. Так, для расстояний порядка 3 м необходимо установить дополнительный круг светодиодов радиусом примерно 1,5 м, в зависимости от угла обзора выбранного объектива.
Библиографические ссылки
1. Медведев М. В., Корнилин Д. В. Система визуального контроля процесса отделения полезной на -грузки от третьей ступени ракеты-носителя // Научные и технологические эксперименты на автоматических космических аппаратах и малых спутниках : тез. докл. Второй междунар. конф. Самара : Изд-во Самар. науч. центра Рос. акад. наук, 2011. С. 386.
2. Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. 4-е изд., сокр. М. : Искусство, 1977.
M. V. Medvedev, D. V. Kornilin
Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolev (National Research University), Russia, Samara
REQUIREMENTS TO THE LENS OF VISUAL CONTROL OF PAYLOAD SEPARATION FROM THE THIRD STAGE LAUNCHER
This paper examines the requirements to the lens of the visual recording of the spacecraft after its separation _ from the launcher. Retrieved analytical expression and the graphs showing the relationship between the choice of lens and solution of the problem of recognizing objects in low light conditions.
© Медведев М. В., Корнилин Д. В., 2011
УДК 629.78.054:621.396.018
А. В. Пичкалев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ПРОБЛЕМЫ ОТРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОРТОВОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Современная бортовая аппаратура (БА), использующая программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС), микроконтроллеры, встроенные вычислительные модули и т. д., требует специальных методов отладки, поскольку в ее состав введена дополнительная нематериальная составляющая - программное обеспечение (ПО). Отработка ПО имеет свою специфику: некоторые ошибки в его разработке, приводящие к сбоям, проявляются только в процессе длительного функционирования БА. Для выявления этих сбоев необходима специальная аппаратура по обеспечению долговременного прогона ПО, имитирующая условия функционирования БА во время длительной эксплуатации.
Требования по непрерывному бессбойному функционированию космических аппаратов (КА) в течение 90 сут поставили разработчиков программно-управляемой бортовой аппаратуры (БА) перед необходимостью осуществлять процесс отработки жизнедеятельности бортового программного обеспечения (ПО) в составе БА как минимум соответствующей длительности. Однако цеховые испытательные комплексы, как правило, имеют статичную структуру, ориентированную на серийное производство продукции, и отвлекать на такое продолжительное время штатное испытательное оборудование невозможно ни технически, ни организационно [1].
Модульная программно-управляемая радиоэлектронная аппаратура РЭА имеет в своем составе как серийные неизменяемые компоненты, так и гибкие переменные составляющие. Их отработка в цехе затруднена негибкостью типового оборудования, его
загруженностью испытаниями другой аппаратуры и иными причинами, приведшими к созданию лабораторного отработочного комплекса (ЛОК) для испытаний программно-управляемых устройств БА, оснащенного гибко организованным оборудованием, дающим возможность в любой момент времени проводить необходимые эксперименты с помощью быстрой перекомпоновки испытательной аппаратуры, что резко повышает эффективность работ по отладке БА [2].
На базе ЛОК создан наземный отладочный комплекс (НОК), предназначенный для отработки ПО БА без использования технических средств бортовых приборов с помощью реальных вычислителей и виртуальных моделей компонентов БА [3]. НОК не только ускоряет процесс отработочных испытаний ПО, но и позволяет имитировать различные нештатные ситуации работы БА, в том числе при исследовании всевозможных отказов.
