Исследование влияния условий эксплуатации на работоспособность оптического телескопа в режиме получения изображения звёздного неба
Автор: Цаплин Сергей Васильевич, Белоконов Игорь Витальевич, Болычев Станислав Александрович, Романов Алексей Евгеньевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 5 т.46, 2022 года.
Бесплатный доступ
В данной работе для снижения влияния ошибок систем обеспечения терморегуляции на точность привязки снимков звездного неба и поверхности Земли предлагается совмещать функционал блоков определения координат звёзд и оптической системы оптико-электронного телескопического модуля наноспутника, предназначенной для решения задач дистанционного зондирования Земли. Основным отличием от ранее опубликованных работ по обеспечению качества изображения снимков дистанционного зондирования Земли и звёздного неба является то, что для снижения неточности обеспечения терморегуляции применяются управляемые локальные пленочные электронагреватели, расположенные на периферии оптических элементов с умеренным энергопотреблением оптической системы оптико-электронного телескопического модуля-главного зеркала, вторичного зеркала и линзового корректора. Обеспечение высокого качества изображения звездного неба рассматривается для наноспутника, находящегося на круговой солнечно-синхронной орбите, и включает решение задачи термоупругости и расчета оптико-электронного телескопического модуля. Обосновываются преимущества оптико-электронного телескопического модуля, дополняющего (замещающего) бортовую систему астросъемки космических аппаратов.
Астроориентация, астрокоррекция, астронавигация, дистанционное зондирование земли, наноспутник, оптико-электронный телескопический комплекс, система обеспечения теплового режима, температурное поле, тепловой поток, звёздное небо, функция передачи модуляции
Короткий адрес: https://sciup.org/140296217
IDR: 140296217 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1105
Список литературы Исследование влияния условий эксплуатации на работоспособность оптического телескопа в режиме получения изображения звёздного неба
- Tsaplin SV, Bolychev SA. Thermal control of spacecraft star sensor attitude control system based on the solution of a coupled thermoelasticity problem [In Russian]. Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering 2016; 15(2): 90-101. DOI: 10.18287/2412-73292016-15-2-90-101.
- Stekolshchikov OYu, Zakharov AI, Prokhorov ME. Design philosophy of a star tracker of the SAI MSU with the mirror objective and narrow field of view [In Russian]. Mechanics, Control and Informatics 2013; 1(13): 69-79.
- Prokhorov ME, Zakharov AI, Mironov AV, Nikolaev FN, Tuchin MS. Modern stellar orientation sensors [In Russian]. Proc 38th Conference "Space Physics" 2012: 170-186.
- Zakharov AI, Mironov AV, Nikolaev FN, Prokhorov ME, Tuchin MS. Next generation stellar orientation sensors [In Russian]. Proc IAA RAN 2009; 20: 427-432.
- Spacecraft thermal control handbook. Vol. 1: Fundamental technologies. Segundo, California: Aerospace Press E1; 2002.
- Champagne JA, Burge JH, Crowther BG. Thermo-opto-Mechanical analysis of a cubesat lens mount. Proc. Of SPIE Optomechanics 2011: Innovations and solutions. vol. 8125 2011: 812510. DOI: 10.1117/12.893199.
- Pang Z, Song Z, Sun Z, Cheng P, Dan L, Li W, Fan X. Optical system design and manufacture for a 1U CubeSat, Proc. SPIE 11341, AOPC 2019: Space Optics, Telescopes, and Instrumentation 2019: 113410. DOI: 10.1117/12.2542219.
- Biryuchinskiy S, Churayeu S, Jeong Y. Compact Optical Systems for Space Applications. J. Space Technol. Appl. 2021: 104-120. DOI: 10.52912/jsta.2021.1.1.104.
- Tsaplin SV, Bolychev SA. Investigation of the influence of thermal factors on the optical system of a nanosatellite in the starry sky survey mode [In Russian]. Proc XXI Int Conf on Computational Mechanics and Modern Applied Software Systems (VMSPPS'2019) 2019: 749-751.
- Tsaplin SV, Bolychev SA, Romanov AE. Dynamics of changes in temperature fields and deformations of the elements of the optical-electronic telescopic module in the continuous mode of spacecraft astro-orientation [In Russian]. Proc XIII Int Conf on Applied Mathematics and Mechanics in the Aerospace Industry (AMMAI'2020) 2020: 448-450.
- Anderson L, Mork J, Swenson C, Zwolinski B, Mastropietro AJ, Sauder J, McKinley I, Mok M. CubeSat active thermal control in support of advanced payloads: the active thermal architecture project. Proc. SPIE 11832, Cu-beSats and SmallSats for Remote Sensing V 2021: 1183203. DOI: 10.1117/12.2594375.
- KAI-08050: Interline transfer CCD image sensor, 8.1 MP. Source: (https://www.onsemi.com/products/sensors/image-sensors/kai-08050).
- Teledyne imaging. Technical specifications of SCD 270-00 F5. Source: (https://www.teledyneimaging.com/en/aerospace-and-defense/products/sensors-overview/ccd/ccd270-00-f4/).
- Tsaplin SV, Tyulevin SV, Bolychev SA, Romanov AE. Fundamentals of heat transfer in space instrumentation: textbook [In Russian]. Samara: Samara University Publisher; 2018.
- Kuzin SV, Ulyanov AS, Shestov SV, Bogachev SA, Kara-badzhak GF. Space object observation using star trackers within the SPIRIT/CORONAS-F and TESIS/CORONAS-Photon experiments [In Russian]. Proc Third All-Russian Scientific and Technological Conference "Contemporary Problems of Spacecraft Attitude Determination and Control" 2012: 58-68.
- Bogachev SA, Erkhova NF, Ulyanov AS, Kholodilov AA, Pertsov AA, Kuzin SV. Space debris registration by optical cameras on board CubeSat [In Russian]. ProcSpace Debris: Fundamental and Practical Aspects of the Threat, IKI RAN, Moscow 2019: 63-69.
- Industry standard OST-92-1380-83. Multilayer thermal insulation. Grades and specifications [In Russian]. "Ener-giya" Publisher; 1998.
- Malozemov VV. Thermal regime of spacecrafts [in Russian]. Moscow: "Mashinostroenie" Publisher; 1980.
- Nowacki W. Teoria spr^zystosci. Warszawa: Panstwowe Wydawnictwo Naukowe; 1970.
- Kazanskiy N., Ivliev N., Podlipnov V., Skidanov R. An airborne offner imaging hyperspectrometer with radially-fastened primary elements. Sensors 2020; 20(12): 3411. DOI: 10.3390/s20123411.
