Концептуализация разработки бортовых лазерных локационных систем космических аппаратов

Автор: Старовойтов Евгений Игоревич, Зубов Николай Евгеньевич

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Статья в выпуске: 3 (14), 2016 года.

Бесплатный доступ

В работе представлен новый подход к разработке бортовых лазерных локационных систем (ЛЛС), используемых при сближении и стыковке космических аппаратов. При этом подходе учитываются требования к аппаратуре и специфика ее применения. Описан порядок проведения расчетных оценок, используемый при концептуализации ЛЛС, который основан на имеющемся опыте разработки различных бортовых ЛЛС для перспективных космических аппаратов и результатах исследований по их реализации. На основе известного уравнения лазерной локации получены выражения для оценки динамического диапазона измерений ЛЛС при различных геометрических и отражательных характеристиках пассивного объекта. Обобщен имеющийся опыт наземных испытаний лазерной локационной аппаратуры, который может быть использован при испытаниях и отработке перспективных бортовых ЛЛС, и представлено описание необходимого оборудования.

Еще

Лазерная локационная система, космический аппарат, сближение и стыковка, разработка, испытания

Короткий адрес: https://sciup.org/14343523

IDR: 14343523

Список литературы Концептуализация разработки бортовых лазерных локационных систем космических аппаратов

Ruel S., Luu T., Berube A. On-orbit testing of target-less TriDAR 3D rendezvous and docking sensor//The International Symposium on Artificial Intelligent, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS 2010). 29 August-1 September 2010, Sapporo, Japan. Режим доступа: http://robotics. estec.esa.int/i-SAIRAS/isairas2010/pApERS/004-2775-p.pdf (дата обращения 26.07.2015 г.).
English C., Okouneva G., Saint-Cyr P., Choudhuri A., Luu T. Real-time dynamic pose estimation systems in space: lessons learned for system design and performance evaluation//International Journal of Intelligent Control and Systems. 2011. Vol. 16. № 2. Pp. 79-96.
Аснис Л.А., Васильев В.П., Волконский В.Б., Клюшин Е.Б., Кулясов А.Г., Мейгас К.Б., Попов Ю.В., Хинрикус Х.В., Яковлев В.В. Лазерная дальнометрия/Под ред. Васильева В.П. и Хинрикус Х.В. М.: Радио и связь, 1995. 256 с.
Матвеев И.Н., Протопопов В.В., Троицкий И.Н., Устинов Н.Д. Лазерная локация/Под ред. Н.Д. Устинова. М.: Машиностроение, 1984. 272 с.
Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. Основы проектирования лазерных локационных систем. М.: Высшая школа, 1983. 207 с.
Молебный В.В. Оптико-локационные системы. М.: Машиностроение, 1981. 181 с.
Козинцев В.И., Белов М.Л., Орлов В.М., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Основы импульсной лазерной локации. Учебное пособие для вузов/Под ред. Рождествина В.Н. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 571 с.
Назаров В.Н., Балашов И.Ф. Энергетическая оценка импульсных лазерных дальномеров. СПбГУИТМО. 2002. 38 с. Режим доступа: http://de.ifmo.ru/bk_netra/start.php?bn=27 (дата обращения 04.10.2015 г.).
Мишура Т.П., Платонов О.Ю. Проектирование лазерных систем. Учебное пособие. СПб.: ГУАП, 2006. 98 с.
Вильнер В.Г., Волобуев В.Г., Казаков А.А., Рябокуль Б.К. Пути достижения предельной точности лазерного скоростемера//Мир измерений. 2010. № 7. С. 17-21.
Вильнер В.Г., Волобуев В.Г., Ларюшин А.И., Рябокуль А.Б. Достоверность измерений импульсного лазерного дальномера//Фотоника. 2013. № 3. С. 42-60.
Старовойтов Е.И. Бортовые лазерные локационные системы космических аппаратов. Учебное пособие. Королев: ОАО «РКК «Энергия», 2015. 160 с.
Фобос-Грунт: проект космической экспедиции. В 2 т. М.: ООО «Полстар», 2011. Т. 1. 237 с.
Старовойтов Е.И., Зубов Н.Е. Применение лазерного высотомера в качестве резервного измерителя при сближении космических аппаратов на окололунной орбите//Космическая техника и технологии. 2015. № 3(10). С. 60-67.
Старовойтов Е.И., Зубов Н.Е. Прикладные вопросы разработки бортовой лазерной локационной аппаратуры//Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 9. С. 81-105. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/811999. html (дата обращения 27.10.2015 г.) DOI: 10.7463/0915.0811999
Поляков В.М., Покровский В.П., Сомс Л.Н. Лазерный передающий модуль с переключаемой диаграммой направленности для дальномера космического аппарата//Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 10. С. 4-9.
Moebius B., Pfennigbauer М., Pereira do Carmo J. Imaging LIDAR technology. Development of a 3D-LIDAR elegant breadboard for rendezvous & docking, test results, prospect to future sensor application. Режим доступа: http://www.congrexprojects.com/custom/icso/Presentations% 20 Done/S ession% 203a/04_ Moebius.pdf (дата обращения 14.10.2014 г.).
Виноградов Н.С., Воронцов Е.А. Оптоволоконный базис для поверки дальномерных блоков тахеометра//Научно-технический вестник СПбГУИТМО. 2011. Вып. 3(7). С. 15-19.
Патент RU 2541677 C2. Российская Федерация. Установка для бестрассовой проверки лазерного дальномера. Турунтаев И.В., Кощавцев Н.Ф., Колесник А.В., Шустов Н.М.; заявитель и патентообладатель -ООО «Куранты»; заявка № 2013119404/28; приоритет от 26.04.2013 г.//Изобретения. Полезные модели. 2014. № 31.
Абрамов А.И., Вельский А.Б., Зборовский А.А. Разработка лазерных дальномеров-биноклей на Красногорском заводе имени С.А. Зверева//Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 8. С. 18-21.
CI-Systems. Electro-optical test systems. Laser testing. Режим доступа: http://www. ci-systems.com/laser-testing (дата обращения 11.05.2015 г.).
Ивандиков Я.М. Оптические приборы наведения и ориентации космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1979. 208 с.
Федоров Б.Ф. Лазерные приборы и системы летальных аппаратов. М.: Машиностроение, 1979. 268 с.
Непогодин И.А. Критерии и метод оценки информативности признаков объектов в задачах лазерной локации//Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 1. С. 55-64.
Степанов А.В., Титов А.Л. Метрологическое обеспечение исследований отражательных характеристик объектов в лазерной локации//Инженерный журнал: наука и инновации. Электронное научно-техническое издание. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/pribor/radio/341.html (дата обращения 06.11.2015 г.).
ОАО «Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения». Режим доступа: http://www.niiki.ru/pages/a-ob. html (дата обращения 08.05.2015 г.).
ФКП «Государственный лазерный полигон «Радуга». Режим доступа: http://trassa.org/(дата обращения 08.08.2016 г.)
Старовойтов Е.И., Зубов Н.Е., Ивашов В.В., Никульчин А.В. Исследование эффективности и оптимизация параметров лазерного локационного прибора для измерения скорости сближения космических аппаратов//Наука и образование (МГТУ им. Н.Э. Баумана). 2014. № 6. С. 247-269. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/712240.html (дата обращения 26.07.2015 г.) DOI: 10.7463/0614.0712240
Грязнов Н.А., Панталеев С.М., Иванов А.Е., Кочкарев Д.А., Куликов Д.С. Высокопроизводительный метод измерений координат объектов в условиях космического пространства//Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2013. № 2(171). С. 197-202.

Еще

Статья научная