Космические аппараты и технологии
Статьи журнала - Космические аппараты и технологии
Все статьи: 378
Выращивание полупроводниковых структур для высокоэффективных солнечных батарей в открытом космосе
Статья научная
Практическая космическая деятельность страны в околоземном пространстве и в дальнем космосе развивается уже в течение более пятидесяти лет. За это время было решено много новых научно-технических задач, разработаны и освоены новейшие технологии. Настоящая статья посвящена описанию предпосылок к проведению эксперимента по выращиванию полупроводниковых структур для высокоэффективных солнечных батарей в условиях орбитального полета международной космической станции. Показаны преимущества проведения технологического процесса в глубоком вакууме, образующемся в результате проявления эффекта молекулярного экрана, для получения новых тонкопленочных материалов с уникальными свойствами. Описан наземный имитатор космического модуля и действующий макет молекулярного экрана. Обсуждаются особенности эскизного проекта универсальной автоматизированной установки молекулярно-лучевой эпитаксии в космосе. Приводится обоснование экономической эффективности космической технологии, основанное на отсутствии необходимости применения дорогостоящих сверхвысоковакуумных средств откачки, криогенной техники и вакуумных объемов, содержащих большое количество нержавеющей стали. Проанализирован опыт трех орбитальных полетов американских космических кораблей «Шаттл», подтверждающий экономическую обоснованность проектов, связанных с получением полупроводниковых гетероструктур в условиях космического полета.
Бесплатно
Вычисление сеток взаимодействия молекул с использованием графических процессоров
Статья научная
Описана теоретическая база молекулярного лиганд-белкового докинга; описан сеточный подход к ускорению докинга; представлена декомпозиция задачи для параллельных вычислительных систем; обоснована актуальность применения графических процессоров.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается несколько экономико-математических методов исследования и анализа рынка космических аппаратов, чтобы выявить оптимальную методологию анализа для ускорения принятия верных решений в проектировании космических аппаратов связи и увеличении эффективности выводимой продукции к требованиям конечного потребителя спутниковых услуг.
Бесплатно
ГЛОНАСС – стратегический ресурс России
Статья научная
Рассматриваются итоги выполнения федеральной целевой программы (ФЦП) «Глобальная навигационная система» (2002–2011 гг.), цели и задачи ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы». В новой ФЦП основной приоритет ее использования направлен на массовое внедрение отечественных навигационных технологий на российском и зарубежном рынках навигационных услуг в интересах всех категорий потребителей. Гарантированное предоставление услуг с учетом непрерывно возрастающих требований к ним обеспечивается лидирующей ролью Российской Федерации в области глобальной спутниковой навигации за счет поддержания и развития системы ГЛОНАСС, улучшения её характеристик, расширения функциональных возможностей, условий и сфер использования, сбалансированностью развития составных частей системы.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время существует потребность в увеличении количества пусков малых и сверхмалых спутников. Для их выведения используются ракеты космического назначения легкого класса. Для старта таких ракет целесообразно создавать специальные малогабаритные пусковые установки. В разработанных авторами методике и программе расчета нестационарных струйных течений при старте с учетом работы систем водоподачи учтены результаты экспериментов на физических моделях и натурных пусков ракет космического назначения. В процессе расчета определяются параметры двухфазного газокапельного течения в осесимметричной постановке, определяются величины силовых и тепловых нагрузок на элементы пусковой установки и ракету. Большой объем проведенных численных исследований показал, что создать для рассматриваемых условий пусковую установку минимальных размеров можно только при использовании одноразовых сменных элементов, устанавливаемых на вершине газоотражателя, который располагается на малом расстоянии от среза сопла, и двух поясов водоподачи...
Бесплатно
Статья научная
Описано устройство гидродинамического термоэмиссионного преобразователя тепловой энергии в электрическую. Данное устройство заключается в том, что в его активной зоне организуется течение потоков слабоионизированной плазмы с высокими скоростями (0,5-7,0 км/с и выше). Это позволяет располагать рабочие поверхности катода и анода гидродинамического термоэмиссионного преобразователя на расстояниях, много больше характерных для классических термоэлектрических преобразователей величин в 0,3-0,5 мм. Таким образом, повышается надежность гидродинамического термоэмиссионного преобразователя за счет отсутствия необходимости поддержания малого зазора и сведения к минимуму негативных последствий изменения формы активной поверхности катода. Наличие слабоионизированной плазмы обуславливает перенос электронов за счет её движения, что приводит к ликвидации пространственного заряда над поверхностью эмиссии, что также позволяет поддерживать достаточно большой зазор (до 5 см и выше) между катодом и анодом при тех же и лучших теплоэлектрофизических характеристиках преобразования по сравнению с классическими термоэлектрическими преобразователями...
Бесплатно
Годограф локального фазового центра излучающего элемента навигационной антенны Глонасс
Статья
Приведены основные способы определения местоположения объекта с использованием измерений кода фазы и фазы несущей сигнала. Точность измерений псевдодальностей для измерений как по фазе несущей, так и по групповому времени запаздывания кода фазы зависит от положения локальных фазовых центров в направлении прихода радиосигнала. Определена связь группового времени запаздывания и локального фазового центра антенны, определяющим фактором при этом является частотная зависимость изменения фазы или ее локального фазового центра в пределах телесного угла рабочей области для диаграммы направленности. Дано определение локального фазового центра, координаты которого зависят от направления наблюдения радиосигнала. С учетом того, что радиотехнические характеристики навигационной антенны космического аппарата «Глонасс» зависят от соответствующих характеристик, входящих в ее состав излучающих элементов, анализируется положение локального фазового центра одиночного спирального излучателя. Подробно рассмотрены особенности и методика расчета годографов спирального излучателя навигационной фазированной антенной решетки с использованием средств электродинамического моделирования. Получены оценки пределов перемещения локального фазового центра, выявлены особенности его перемещения относительно конструкции излучателя в зависимости от рабочей частоты.
Бесплатно
Задачи и пути их решения в процессе создания командно-измерительных систем космических аппаратов
Статья научная
Рассмотрены особенности работы командно-измерительных систем, обеспечивающих управление системами и узлами космических аппаратов, а также предоставление телеметрической информации о состояния и выполняемых функциях систем и узлов космического аппарата, формирующей у персонала наземного комплекса управления адекватную оценку жизнедеятельности космической миссии.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются оптимальные траектории переходов космических аппаратов между орбитами различного типа. Требуется определить множество допустимых решений с учетом возможных ограничений на время и затраты энергии, чтобы выбрать наилучший маршрут для обслуживания. Нужно последовательно выполнить эти условия для всех объектов из выделенной совокупности.
Бесплатно
Защита командного канала системы управления космическим аппаратом
Статья научная
Рассматривается задача защиты канала передачи с наземного комплекса управления команд, управляющих подсистемами, узлами и блоками космического аппарата. Злоумышленное вмешательство в работу командной радиолинии может привести к тяжелым последствиям, вплоть до потери космического аппарата. Известные способы защиты не дают гарантии существенного уменьшения вероятности несанкционированного вмешательства в командный канал.
Бесплатно
Земные навигационные технологии в селенодезическом обеспечении
Статья
Предложено решение проблемы селенодезического обеспечения лунных спутниковых навигационных систем. Рассмотрены реализованные методы баллистического обеспечения околоземных навигационных спутников в части возможности их применения для лунных спутниковых навигационных систем. При построении селеноцентрической системы координат предложено использовать реализованный для наземных навигационных систем методы создания согласующей модели гравитационного поля и повышения точности аналитической теории движения. Для повышения быстродействия передачи результатов измерений текущих навигационных параметров, полученных на всем видимом участке орбиты, был предложен способ сжатия информации. Повышение оперативности решения задачи по уточнению начальных условий движения предложено осуществить за счет высокоточной аналитической теории движения. Для выполнения сформулированных работ по обеспечению надлежащей точности был создан автоматизированный комплекс определения орбит на базе аналитических методов. Перед началом работ по построению селеноцентрической системы координат достаточно запустить на окололунную орбиту 1-2 спутника и развернуть сеть из 3-4 селенодезических пунктов. Реализовать программное обеспечение в спутниковой навигационной системе возможно с использованием персонального компьютера.
Бесплатно
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
Актуальным является вопрос формирования клеевого соединения резины с металлом с повышенными адгезионными характеристиками в эластичных подвижных соединениях сопел ракетно-космической техники. Приведены результаты испытаний новых отечественных клеев системы «Пермлок-01» и «Пермлок-11» в конструкциях ракетно-космической техники. Определено, что основные технические характеристики клеев находятся на высоком уровне, а клеи конкурентоспособны с импортными клеящими материалами. Результаты работ позволяют рекомендовать отечественным производителям использование новых отечественных клеев в резино-металлических конструкциях, формируемых методом горячей вулканизации.
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
