Статьи журнала - Космические аппараты и технологии
Все статьи: 322
Измерение дальности космического аппарата
Статья научная
Рассмотрены методы измерения дальности между наземным комплексом управления и космическим аппаратом аппаратно-программными средствами, основанные на измерении времени, необходимого для прохождения электромагнитной волны от источника до получателя, т.е. времени задержки.
Бесплатно
Статья научная
В радиотехнических системах, таких как локация, навигация, пеленгация и радиоизмерения, очень широко используют разность фаз сигналов как первичный источник информации об объекте. В связи с этим множество исследователей, работающих в данных областях, находятся в поиске новых высокоточных методов измерения разности фаз сигналов на протяжении уже более 20 лет. В работе рассматривается возможность измерения разности фаз сигналов, принятых разновременно от одного источника радиоизлучения, применительно к задаче радиопеленгации с использованием спутниковых систем связи. Исследуются 2 функциональные схемы цифровых фазоизмерительных устройств. Дается описание каждого функционального блока, входящего в конкретную исследуемую модель. Исследуются зависимости погрешности измерения разности фаз при использовании цифровых методов измерения фазового сдвига от возможных источников погрешностей. Приводятся результаты моделирования на ЭВМ с учетом особенностей и погрешностей, вносимых каждым функциональным блоком...
Бесплатно
Измерение скорости космического аппарата
Статья научная
Рассмотрено многочастотное измерение доплеровского смещения частоты сигнала, вызванного движением космического аппарата, позволяющее повысить точность измерения скорости.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются альтернативные способы управления подъёмной силой турбины ветроэнергетической установки, позволяющие дополнительно повысить регулировочное действие и, таким образом, обеспечить выработку электрической энергии в момент разгона ветроэнергетической установки и ограничение выработки в момент сильных порывов ветра. Представлена математическая модель, позволяющая моделировать физические условия, возникающие в каждом из устройств.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены нетрадиционные методы обнаружения и исправления ошибок данных, сообщений и сигналов, передаваемых по каналам связи при испытаниях и штатной эксплуатации ракетно-космической техники в условиях помех. Основу синтеза предлагаемых методов составляет математический аппарат разработанной конструктивной теории конечных полей. Посредством его можно определить такие структурно-алгоритмические преобразования передаваемых структурно-кодовых и сигнально-кодовых конструкций передаваемой информации, которые используют ее естественную избыточность для противостояния разрушающей способности помех. Показано, что при традиционных методах, отличающихся высокой степенью универсальности их применения, не могут быть выполнены многие из требований, которые предъявляются к современному метрологическому обеспечению испытаний ракетно-космической техники. Предлагается инновационный системный подход к повышению эффективности передачи информации и контролю ее достоверности на основе расширенного множества инвариантов, основу создания которого составляют диагностические методы получения оценок результатов измерений при нетрадиционном представлении результатов измерений образами-остатками...
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена описанию современной системы подготовки кадров, основанной на проектно-ориентированном подходе. Представлены основные направления деятельности Ресурсного центра коллективного пользования «Космические аппараты и системы» СибГАУ. Особое внимание уделено производству изделий сложной геометрической формы из полимерных композиционных материалов, разработанных при поддержке технологической платформы «Национальная информационная спутниковая система» для АО «Информационные спутниковые системы»
Бесплатно
Инструменты визуализации временных рядов в космических исследованиях
Статья научная
Анализ временных рядов является основным шагом в построении модели прогнозирования, но очень важно рассмотреть данные временных рядов с различных сторон. Особенно важно это бывает при анализе данных космических исследований, так как зачастую их анализ не приводит к достаточно чёткой закономерности. Также анализ помогает выявить различные признаки и параметры рассматриваемого временного ряда. Именно поэтому визуализация данных является сильным инструментом на этапе формирования модели прогнозирования. Очень часто для визуализации временных рядов в космических исследованиях используются только линейные графики, которые не могут отобразить всей специфики ряда, поэтому стоит рассматривать другие способы и инструменты визуализации данных космических исследований. В данной статье проводится анализ материалов по инструментам визуализации временных рядов. Рассмотрены основные инструменты визуализации, такие как гистограммы, графики плотности распределения, диаграммы размаха и рассеяния, тепловые карты и графики автокорреляции...
Бесплатно
Интеграция инерциальной, спутниковой и астроинформации в задаче коррекции навигационной системы
Статья научная
В рамках концепции задачи коррекции инерциальной навигационной системы предложены и исследованы модели комплексирования инерциальной, спутниковой и астроинформации. Приведены результаты численных экспериментов, характеризующие вычислительную устойчивость и эффективность решения задачи в условиях конечной точности измерений.
Бесплатно
Интеллектуальная бортовая система поддержки принятия решений транспортирования космических аппаратов
Статья научная
Рассмотрена экспериментальная интеллектуальная система поддержки принятия решений, предназначенная для повышения безопасности процесса автомобильного транспортирования космических аппаратов. Рассмотрена архитектура системы, а также затронуты вопросы её программной и аппаратной реализации.
Бесплатно
Статья
Представлен информационно-аналитический сервис, созданный на основе практического внедрения инновационных технологий в процессы обработки многоспектральных спутниковых данных и предоставления результатов мониторинга потенциально опасных зон в различных средах (грозовые очаги, загрязнения водной поверхности взвешенными веществами, экзогенные процессы земной поверхности и степень антропогенной нарушенности территорий). Рассмотрены технологии мониторинга и методы идентификации различных типов подстилающих поверхностей, применяемые при аналитической работе, в том числе метод эшелонированного мониторинга. Приведены описания специально разработанных способов автоматического определения параметров состояния заданных объектов и явлений по данным многоспектрального аэрокосмического зондирования. В качестве аналоговых моделей параметров контролируемых из космоса объектов и природных зон предложено использовать цифровые карты геопространственных слоев информации. Исходными данными для построения моделей служат аэрокосмическая информация различного пространственного разрешения, а также материалы маршрутных обследований, в том числе спектральные характеристики отражения для компонентов антропогенной нарушенности, полученные по данным полевого спектрорадиометра. Создана геопортальная технология представления результатов распознавания потенциально опасных зон. В работе представлены фрагменты цифровых карт, как примеры результатов проведенного мониторинга опасных явлений и процессов. Разработанный сервис возможно применять для решения различных отраслевых задач мониторинга опасных явлений и фоновых параметров природных сред, сопоставимых с пространственным и временным разрешением данных аэрокосмического зондирования.
Бесплатно
Информационно-аналитический центр на базе пункта метрологического контроля ГСВЧ ФГУП "СНИИМ"
Статья научная
Информационно-аналитический центр создается для целей мониторинга эфемеридно-временной информации и обеспечения информацией о состоянии орбитальных группировок ГЛОНАСС и GPS потребителей Сибири, а также метрологического и информационного обеспечения региональных систем дифференциальной коррекции. Метрологическое обеспечение осуществляется на базе Государственной службы времени и частоты ФГУП «СНИИМ». Улучшение точностных характеристик видится за счет передачи к аппаратуре сети опорных сигналов от эталона времени и частоты ВЭТ 1-19, информирования потребителей о состоянии орбитальной группировки ГНСС. В настоящее время сотрудниками Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли ФГУП «СНИИМ» для реализации информационно-аналитического центра разработано специальное программное обеспечение: программный комплекс для восстановления текущих навигационных параметров КА по данным беззапросных траекторных кодовых и фазовых измерений; программный комплекс для восстановления текущих моментов бортовых шкал времени орбитальных группировок навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS; программный комплекс для сравнения шкал времени пространственно-разнесенных высокостабильных часов и для сравнения частот генераторов этих часов по данным ГНСС-измерений; программный комплекс PVZ для расчета прогнозов параметров вращения Земли на 90 дней
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы использования стандарта Международного консультативного комитета по системам космических данных (CCSDS). Показано на примере измерения дальности космического аппарата, что рекомендации CCSDS отстают от нынешнего уровня науки и техники, что вызвано, в первую очередь, большим периодом между пересмотром рекомендаций. В рекомендациях CCSDS вопрос одновременной передачи команд и дальномерной псевдослучайной последовательности рассматривается в основном как цель использования различных поднесущих частот. Однако это противоречит требованию уменьшения ширины полосы занимаемых частот. Наиболее продуктивно использовать командную и дальномерную псевдослучайные последовательности одинаковой длительности. Важно поочередно излучать командную и дальномерную последовательности и измерять дальность по обеим последовательностям. Наиболее высокая точность измерения дальности достигается при равенстве длин дальномерной и командной последовательностей. Ещё один аспект, не рассматриваемый CCSDS, - точность измерения радиальной составляющей скорости движения космического аппарата...
Бесплатно
Использование нейросетей в системах встроенного контроля бортовой аппаратуры космических аппаратов
Статья научная
Рассматривается возможность применения метода математического планирования эксперимента для получения обучающей выборки нейронной сети. Приведены результаты математического эксперимента по обучению нейронной сети данными, полученными из математической модели измерительной системы.
Бесплатно
Статья
В современных условиях в Российской Федерации комплектация космических аппаратов высоконадежной электронной компонентной базой возможна только через испытательные технические центры, которые выступают в качестве связующего звена между заводами-изготовителями электронных компонентов и их потребителями. Учитывая отсутствие в нашей стране специализированного производства электронных компонентов категории качества «Space», такой подход является единственным альтернативным путем. Испытательные технические центры осуществляют формирование партий электронной компонентной базы космического применения посредством проведения дополнительных испытаний электронных компонентов общего военного применения, позволяющих осуществить отбраковку содержащих дефекты элементов, которые могут проявить себя при длительном функционировании в космическом пространстве. Современный космический аппарат содержит порядка 100–200 тысяч электронных компонентов. С учетом того, что бортовая аппаратура космического аппарата при его эксплуатации не подлежит ремонту, очевидно, что к электронной компонентной базе космического применения предъявляются исключительно высокие требования по надежности. В связи с этим совершенствование методологии повышения надежности электронной компонентной базы космического применения имеет первостепенное значение для дальнейшего развития космической отрасли. В настоящей статье изложен подход к усовершенствованию технологии дополнительных испытаний в испытательных технических центрах, основанный на применении понятий однородности испытываемой партии электронных компонентов, что позволяет осмысленно осуществлять формирование выборок для разрушающего физического анализа и испытаний на радиационную стойкость, а также дополнительно выявлять элементы-выбросы, являющиеся потенциально-ненадежными элементами.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены принципы построения распределенной системы связи, в которой в качестве магистрального канала задействован космический канал связи, а в качестве системы абонентского доступа - широкополосный радиодоступ в диапазоне 300-450 МГц. Проведена оценка возможности построения и развертывания подобной системы связи для территорий, на которых использование альтернативных технологий оказывается труднореализуемым или невозможным. Предложена технология экспериментальной оценки качества предоставляемых услуг на основе измерений, выполняемых с помощью комплекта оборудования, состоящего из абонентского терминала системы радиодоступа, персонального компьютера и приемника системы спутниковой навигации. Получены и приводятся спектральные характеристики сигналов при оказании различных видов услуг. Сформулированы требования к параметрам космического радиомоста, с помощью которого к ядру системы подключаются удаленные базовые станции. Приведены и анализируются особенности режимов работы космического канала связи как магистрального сегмента в составе систем широкополосного радиодоступа. Оговорены возможные орбитальные параметры космических ретрансляторов для предоставления доступа абонентов к услугам голосовой связи и передачи данных. Предложены пути преодоления влияния дрейфа времени задержки пакетов данных в космическом канале связи за счет установки фрагментов ядра системы широкополосного радиодоступа в составе оборудования удаленной базовой станции.
Бесплатно
Исследование битовых ошибок, обусловленных эффектом Доплера
Статья
На сегодняшний день передача цифровой информации в спутниковых сетях играет ведущую роль. Цифровые сигналы используются повсеместно, поскольку они позволяют передавать пользователям информацию точнее и быстрее. Однако, передача цифровой информации, вследствие воздействия различных факторов, может осуществляться с ошибками при демодуляции, которые приводят к искажению переданной информации. Современные системы цифровой связи должны обеспечивать вероятность ошибки на один передаваемый бит информации порядка не более 10-5…10-6. Для того чтобы обеспечить данный высокий уровень помехоустойчивости активно применяются кодирование информации и особые алгоритмы обработки сигналов. Ошибки при передаче цифровой информации возникают по трем причинам: падение мощности сигнала ниже необходимого минимума, действия шумов и замираний сигнала; влияние эффекта Доплера; межсимвольная интерференция, возникающая по причине многолучевого распространения сигнала. Эффективным методом борьбы с ошибками при приеме цифровых сигналов является разнесенный прием сигнала. В космических технологиях одним из наиболее важных факторов, влияющих на вероятность ошибки, является Доплеровское смещение частоты, вызванное движением космического аппарата. В статье показана эффективность разнесенного приема с точки зрения снижения вероятности ошибки, возникающей вследствие эффекта Доплера, на один бит.
Бесплатно
Статья научная
В рамках сотрудничества БГТУ «ВОЕНМЕХ» с ООО «Современное оборудование» (группа компаний «Солвер») был реализован проект по изготовлению основных узлов малоразмерного газотурбинного двигателя, оценке деталей, их дальнейшему испытанию, а также проведена предварительная оценка применения аддитивных технологий в аэрокосмической отрасли. В качестве объекта исследования в данном проекте был выбран малоразмерный газотурбинный двигатель с расчетной тягой 10 кгс. Актуальность выбора объекта исследования объясняется тем, что в настоящее время в России активно разрабатываются беспилотные летательные аппараты, а также силовые установки для них. Все детали малоразмерного газотурбинного двигателя можно условно отнести к трём температурным диапазонам эксплуатации, что позволило выделить ряд его деталей, которые могут быть изготовлены методом FDM из термостойкого пластика. В рамках проекта были решены следующие задачи: - проведение предварительных расчетов теплового состояния деталей в составе малоразмерного газотурбинного двигателя; - печать деталей, оценка точности изготовления, качества поверхности; - проведение испытаний деталей в составе малоразмерного газотурбинного двигателя; - съём деталей и проведение дефектации; - анализ полученных данных, выводы и рекомендации по применению аддитивных технологий термостойких пластиков в авиакосмической отрасли...
Бесплатно
Статья научная
Сформулирована актуальная проблема выбора типоразмера унифицированной космической платформы разработки акционерного общества «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» для геостационарных спутников связи. Ранее задача оценки эффективности использования разработанных унифицированных платформ для создания нового космического аппарата решалась в большей степени эмпирическим путем, путем обобщения задела по существующим разработкам и оценке возможности и целесообразности применения имеющегося задела в перспективе (преемственность развития). Однако методической основы решения такого рода задачи до сих пор разработано не было. В рамках исследования была разработана модель оценки эффективности космического аппарата на базе унифицированной космической платформы. Разработана методика оценки эффективности применения унифицированных космических платформ, обладающих избыточным ресурсом (по массе и энергопотреблению) для полезной нагрузки и методика оценки эффективности применения модернизированной унифицированной космической платформы, позволяющей обеспечить увеличенные потребности в ресурсах (по массе и энергопотреблению) для полезной нагрузки. С помощью разработанных методик проведены оценки диапазона эффективного применения унифицированной космической платформы для геостационарных спутников связи разработки АО «ИСС», как без доработки, так и с необходимой модернизацией под конкретный проект (полезную нагрузку).
Бесплатно
Статья
В работе представлена конечно-элементная модель работы автоклава, разработана методика моделирования нагрева рефлектора на формообразующей оправке и конечно-элементная модель деформирования рефлектора после снятия с оправки. Моделирование выполнено в программной среде. Разработанная методика позволяет прогнозировать форму и значения отклонений рефлектора до его изготовления, и, при необходимости, вносить конструкторско-технологические доработки. Выполнена успешная верификация результатов конечно-элементного моделирования полимеризации композитного рефлектора с помощью натурного эксперимента. Создана углепластиковая оправка для формования композитного рефлектора зеркальной антенны, которая дешевле используемой в настоящий момент инваровой оправки и требует меньше времени на изготовление. Разработаны рекомендации по совершенствованию технологического процесса изготовления композитных контурных рефлекторов зеркальных антенн на углепластиковой формообразующей оправке. Определен оптимальный режим отверждения композитного рефлектора. Результаты исследований были использованы при выполнении опытно-конструкторской работы и при изготовлении композитных контурных рефлекторов космических аппаратов.
Бесплатно
Исследование методов повышения помехозащищенности сигналов в системах радиосвязи
Статья научная
Приведено исследование свойств сигналов, модулированных негармоническими функциями. Показано, что использование вейвлетов в качестве модулирующих функций позволяет увеличить помехоустойчивость сигнала. Приведен анализ воздействия различных помех на формируемые ШПС сигналы.
Бесплатно
