Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Искажение
Направление НПИ: 5. Технологии освоения космического пространства
Секция КНТС: 7. Технические исследования и эксперименты
Наименование эксперимента: Определение и анализ магнитных помех на МКС
Цель эксперимента:

Целью КЭ «Искажение» является определение и анализ магнитных помех на МКС для улучшения точности определения ориентации с помощью магнитометрических датчиков и выполнения качественного анализа научных экспериментов, в которых исследуется или учитывается влияние магнитного поля Земли.

Описание эксперимента:

При выполнении космических полетов в околоземном космическом пространстве магнитное поле Земли оказывает влияние на КА. Магнитные помехи в КА возникают из-за наличия магнитно-твердых материалов, элементов магнитно-мягких материалов и токовых контуров, и могут достигать значительной величины. Поскольку наличие магнитных помех в КА сильно искажает результаты научных исследований и результаты решения задачи определения ориентации по магнитометрической аппаратуре, необходимо определение возникающих магнитных помех и их учет в научных и прикладных задачах.

Задачи в обеспечение выполнения поставленной цели:

1. Подготовка и выполнение на борту PC МКС технического эксперимента по изучению влияния собственного магнитного поля станции на процессы определения ориентации с помощью магнитометров. Исследование искажений в показаниях датчиков магнитного поля Земли, влияющих на проведение научных экспериментов.

2. Проведение во время сеансов эксперимента измерения собственного магнитного поля МКС в зависимости от различных режимов работы бортовой аппаратуры. Передача результатов измерений и данных о режимах работы бортовой аппаратуры на Землю по телеметрическим каналам.

3. Математическое моделирование влияния используемого на стации оборудования и систем на точность определения углового положения с помощью магнитометров и на проведение экспериментов, связанных с учетом магнитного поля Земли. Отработка оперативного математического моделирования с использованием информации о реальных магнитных помехах для настройки математических моделей.

4. Выдача рекомендации по постановке научных экспериментов, связанных с учетом магнитного поля Земли на борту МКС.

В настоящее время все работы по эксперименту «Искажение» завершены.

Магнитометрическая аппаратура, установленная на МКС, измеряла напряженность магнитного поля Земли и магнитные помехи, возникающие на самой станции.

Измерения по программе КЭ «Искажение» проводились один раз в сутки на одном витке при штатных режимах работы бортовой аппаратуры и при проведении других научных экспериментов, в составе которых имелась аппаратура, чувствительная к изменению напряженности магнитного поля Земли во время проведения научного эксперимента. Изменение собственного магнитного поля станции фиксировалось с помощью штатных магнитометров СМ-8М, установленных на служебном модуле РС МКС.

Новизна эксперимента:

Для определения магнитных помех на МКС с целью улучшения точности определения ориентации и выполнения качественного анализа научных экспериментов, в которых исследуется или учитывается влияние магнитного поля Земли, были разработаны соответствующие математические модели.

Данные модели описывают магнитные помехи, возникающие на МКС в полете, магнитное поле Земли, измеряемое магнитометром РС МКС, методы обработки получаемых измерений. Модели магнитных помех МКС учитывают возмущения от магнитно-твердых материалов, магнитно-мягких материалов и токовых контуров.

При обработке измерений выбирается конкретный вид модели с учетом конфигурации станции, режимов полета и функционирования бортовых систем, а также характера решаемой научной задачи (уточнение ориентации, качественный анализ научных экспериментов, в которых используется или учитывается влияние магнитного поля Земли).

Научная аппаратура:

Использовалась бортовая магнитометрическая аппаратура в составе СУД. На служебном модуле МКС были установлены два штатных магнитометра СМ-8М с аналоговыми выходными сигналами (использовалось два комплекта).

Ожидаемые результаты:

Совпадают с полученными.

Полученные результаты:

За время проведения КЭ была получена информация о реальных магнитных помехах при работе служебной и научной аппаратуры станции, выявлено влияние систем и оборудования РС МКС на искажение показаний магнитометров в погрешностях ориентации.

Были разработаны математические модели, описывающие магнитные помехи, возникающие на МКС в полете, магнитное поле Земли, методы обработки получаемых измерений, учитывающие возмущения от магнитно-твердых материалов, магнитно-мягких материалов и токовых контуров.

На основании полученных данных была создана и откорректирована математическая модель учета собственного магнитного поля МКС при различных режимах работы ее оборудования и систем, что позволило увеличить точность контроля ориентации станции.

К настоящему времени на основе учета собственного магнитного поля МКС по специально разработанным методикам и математическим моделям для текущей конфигурации станции повышена точность контроля ориентации с помощью магнитометров с 14°-12° до 2°-1,5° (по результатам периодической корректировки вектора девиации, величина которого увеличивается по мере "наращивания" конструкции МКС).

Поскольку научные космические эксперименты, в которых учитывается влияние магнитного поля Земли, планировались в уточненной программе НПИ РС МКС лишь с 2009 года (КЭ «Импульс» и др.), в 2004 году секцией КНТС «Технические исследования и эксперименты» было принято решение о досрочном завершении КЭ «Искажение» с передачей задач эксперимента во вновь организованный комплексный КЭ «Среда-МКС». При этом все наработки КЭ «Искажение» используются при проведении и анализе результатов эксперимента «Среда-МКС (ТЗ на КЭ «Среда-МКС» № 073-5/157 от 03.10.05 г.).

Итоговый отчёт по КЭ «Искажение» №782-5/266 от 08.12.2008 г.

Сроки проведения: 2000-2004 г.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: НПП "Прогресс"
Организации участники: ОАО РКК «Энергия», ЦУП (ФГУП ЦНИИмаш)
Научный руководитель: Беляев М. Ю., РКК «Энергия», нач. отд., зам. рук. НТЦ, д.т.н., профессор
Публикации по эксперименту:

Список публикаций в процессе редактирования.

Последнее обновление: 15.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения