Математическая модель зеркальной системы обсерватории "Миллиметрон" и описание метода предварительного обмера телескопа в рамках данной модели

Математическая модель зеркальной системы обсерватории "Миллиметрон" и описание метода предварительного обмера телескопа в рамках данной модели

Автор: Макаров С.Н., Верхогляд А.Г., Ступак М.Ф., Овчинников Д.А., Оберемок Ю.А.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Статья в выпуске: 1 т.22, 2021 года.

Бесплатный доступ

Создается система контроля геометрии зеркал обсерватории «Миллиметрон» для работы в составе бортового комплекса научной аппаратуры. Система предназначена для контроля качества зеркальной системы космического телескопа и использования получаемых данных в качестве сигналов «обратной связи» для предварительных настройки и юстировки оптической системы телескопа в космическом пространстве. Задачей системы является определение многомерного вектора неизвестных параметров зеркальной системы телескопа по косвенным измерениям, получаемым в результате обмера телескопа 3D-сканированием. Создана математическая модель, численно описывающая процесс предварительного обмера зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» с использованием оптических контрольных меток на поверхности зеркальной системы. Линейная математическая модель позволяет связать фактические косвенные измерения зеркальной системы с неизвестными смещениями ее параметров, определяющими форму телескопа. Выведена формула для оптимального решателя обратной задачи в процессе предварительного обмера зеркальной системы. Описана методика обмера составляющих элементов телескопа в рамках его предварительной настройки. Обмер контрольных меток выполняется бортовым 3D-сканером, применяемым в конструкции системы контроля зеркальной системы. Проведен анализ ошибок при использовании оптимального решателя, получена ковариационная матрица для вектора ошибки оцениваемых параметров.

Еще

Математическая модель, зеркальная система обсерватории «Миллиметрон», система контроля, форма телескопа, контрольные метки, ЗБ-сканер

Короткий адрес: https://sciup.org/148322011

IDR: 148322011   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2021-22-1-151-165

Список литературы Математическая модель зеркальной системы обсерватории "Миллиметрон" и описание метода предварительного обмера телескопа в рамках данной модели

  • Обзор научных задач для обсерватории «Миллиметрон» / Н. С. Кардашев, И. Д. Новиков, В. Н. Лукаш и др. // УФН. 2014. Т. 184, № 12. С. 1319-1352. Doi: 10.3367/UFNr.0184.201412c.1319.
  • Space mission Millimetron for terahertz astronomy / A. V. Smirnov, A. M. Baryshev, S. V. Pilipenko et al. // Proc. of SPIE. 2012. Vol. 8442. P. 84424C. Doi: 10.1117 / 12.927184.
  • Астрокосмический центр ФИАН, г. Москва [Электронный ресурс] : офиц. сайт. URL: http://millimetron.web2.ru/ru/ (дата обращения: 02.02.2021).
  • Лукин А. В., Мельников А. Н., Скочилов А. Ф. Контроль зеркала контррефлектора телескопа «Миллиметрон» на основе использования синтезированной голограммы // Фотоника. 2016. № 5. С. 44-48.
  • Разработка интерференционно-голографической ИК системы контроля формы центрального параболического зеркала космического телескопа обсерватории «Миллиметрон» / А. Г. Полещук, Р. К. Насыров, А. Е. Маточкин и др. // Труды «Интерэкспо Гео-Сибирь». 2015. Т. 1. С. 51-58.
  • Система контроля геометрических параметров центрального зеркала космического телескопа «Миллиметрон» / А. Г. Верхогляд, В. М. Михалкин, В. А. Куклин и др. // Решетневские чтения : материалы конф. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. Т. 1(18). С. 61-63.
  • Кириченко Д. В., Клеймёнов В. В., Новикова Е. В. Крупногабаритные оптические космические телескопы // Изв. вузов. Приборостроение. 2017. Т. 60, № 7. С. 589-602. Doi: 10.17586/0021-3454-2017-60-7-589-602.
  • Демин А. В., Денисов А. В., Летуновский А. В. Оптико-цифровые системы и комплексы космического назначения // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53, № 3. С. 51-59.
  • Демин А. В. Математическая модель процесса юстировки составных зеркал // Известия вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 11. С. 901-907. Doi: 10.17586/0021-3454-2015-58-11901-907.
  • Демин А. В., Ростокин П. В. Алгоритм юстировки составных зеркал // Компьютерная оптика. 2017. Т. 41, № 2. С. 291-294. Doi: 10.18287/2412-6179-2017-41-2-291-294.
  • Wavefront calibration testing of the James Webb Space Telescope primary mirror center of curvature optical assembly / G. Olczak, C. Wells, D. J. Fischer, M. T. Connolly // Proceedings of SPIE. 2012. Vol. 8450. 84500R. Doi: 10.1117/12.927003.
  • Algorithm and mathematical model for geometric positioning of segments on aspherical composite mirror / B. Conquet, L. F. Zambrano, N. K. Artyukhina et al. // Приборы и методы измерений. 2018. Т. 9, № 3. С. 234-242. Doi: 10.21122/2220-9506-2018-9-3-234-242.
  • Батшев В. И., Пуряев Д. Т. Оптическая система и методика контроля позиционирования сегментов составного параболического зеркала радиотелескопа космической обсерватории «Миллиметрон» // Измерительная техника. 2009. № 5. С. 29-31.
  • Пуряев Д. Т., Батшев В. И., Польщикова О. В. Метод контроля качества выпуклого гиперболического зеркала радиотелескопа космической обсерватории «Миллиметрон» [Электронный ресурс] // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 7. URL: http://engjour-nal.ru/catalog/pribor/optica/833.html (дата обращения: 02.02.2021).
  • Сычев В. В., Клем А. И. Алгоритм управления многоэлементным зеркалом на примере космического телескопа обсерватории «Миллиметрон» // Оптика атмосферы и океана. 2018. № 7. С. 578-586. Doi: 10.15372/А0020180712.
  • Сомов С. Е. Юстировка и калибровка информационно-измерительной системы для определения ориентации спутника землеобзора и его наблюдательного оборудования // Известия Самарского научного центра РАН. 2018. Т. 20, № 1-1. С. 87-96. Doi: 10.24411/1990-5378-201800127.
  • Математическое моделирование работы 3D-сканера системы контроля зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» [Электронный ресурс] / С. Н. Макаров, А. Г. Верхогляд, М. Ф. Ступак и др. // Решетневские чтения : XXIV Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти генер. конструктора ракет.-космич. систем акад. М. Ф. Решетнева (Красноярск, 10-13 но-яб. 2020 г.). Красноярск, 2020. Ч. 1. С. 101-102.
  • Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. В 3 т. 8-е изд. М. : Физматлит, 2003. Т. I. 680 с. ISBN 5-9221-0156-0.
  • Ширяев А. Н. Глава 2, § 6. Случайные величины II // Вероятность. 3-е изд. Cambridge, New York : МЦНМО, 2004. Т. 1. С. 301.
  • Беклемишев Д. В. Дополнительные главы линейной алгебры. М. : Наука, 1983.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp