Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Планета
Направление НПИ: 5. Технологии освоения космического пространства
Секция КНТС: 7. Технические исследования и эксперименты
Наименование эксперимента: Отработка методов навигации по видеоизображению планеты
Цель эксперимента:

Целью проведения КЭ является получение синхронных широкоугольных и узкоугольных видеоизображений поверхности Земли аналогами оптического датчика горизонта и поверхности (ОДГ/П) и узкоугольного оптического датчика поверхности (УОДП), входящих в состав навигационной камеры (НК), разрабатываемой для ПТК, для последующего использования этих видеоизображений для отработки программного обеспечения (ПО) НК, разрабатываемого ИКИ РАН для навигационного обеспечения ПТК на орбитах Земли и Луны, а также орбитах перелета Земля – Луна – Земля

 

Описание эксперимента:

Для решения задачи автономной навигации ПТК на окололунной орбите и орбитах перелета Земля-Луна-Земля ИКИ РАН разрабатывает оптический навигационный прибор НК (навигационная камера), обеспечивающий решение навигационной задачи по измерениям звездных датчиков и видеоизображению планеты.

НК может обеспечивать решение навигационной задачи и на окололунных и околоземных орбитах по измерениям координат звезд и горизонта планеты. Анализ точности решения навигационной задачи показал, что из-за «размазанности» горизонта Земли ошибки оценки орбиты КА могут составлять 5-10 км. Точность определения орбиты по горизонту Луны зависит от точности знания топографии Луны. При знании топографии с точностью ?100 м может быть обеспечена точность навигации ?100 м. Повышение точности может быть достигнуто при работе оптических приборов НК не только по горизонту Земли, но и по наземным или лунным ориентирам. ИКИ РАН провел исследования по возможности определения координат наземных и лунных ориентиров в полях зрения оптических приборов различных типов. В качестве наземных ориентиров могут использоваться острова, реки, озера, береговые линии и т.п. В качестве лунных ориентиров – кратеры, горы и т.п. В настоящее время существуют карты наземных и лунных ориентиров, по которым можно проводить навигационные измерения из космоса. Любой наземный ориентир может быть частично или полностью закрыт облаками. Это вероятностное событие. Как показывает практика, всегда на Земле существуют большие площади поверхности, не затянутые облаками. При наведении оптического прибора на какой-либо район Земли с известными ориентирами прибор должен автоматически распознать ориентиры и определить их смещение от прогнозного положения. Если территория затянута облаками, или по какой-то другой причине прибор не распознал ориентиры, то измерение либо не выполняется, либо сопровождается признаком недостоверности. Измерения, выполненные навигационным прибором, поступают в навигационный процессор (НП), в котором, по серии измерений с учетом знания модели движения КА определяется его орбита. Целью настоящего КЭ является проведение исследований по определению точности и динамических характеристик выходных навигационных параметров по измерениям НК. Измерения НК проводятся в условиях ряда неопределенностей, связанных с незнанием характеристик измерений НК в условиях реального полета. Эта неопределенность связана прежде всего с реальным уровнем облачности Земли, со степенью влияния облачности на точность измерений, а также с незнанием реальной модели ошибок измерений НК. Предполагается, что в процессе КЭ большинство неопределенностей будет устранено, а накопленный фактический материал будет использован для разработки программного обеспечения НК.

 

Новизна эксперимента:

В настоящее время в мире нет реальных данных по видеоизображению горизонта Земли с его привязкой к видеоориентирам, из-за чего нет возможности оценить точность решения навигационной задачи по видеогоризонту, а также по наземным видеоориентирам в условиях облачности. Проведение эксперимента позволит создать высокоточную автономную навигационную систему КА на базе измерений по звездам, горизонту Земли и видеоориентирам.

 

Научная аппаратура:

Исследуемая научная аппаратура (НА) является аналогом датчиковой оптической аппаратуры, входящей в состав разрабатываемой для ПТК навигационной камеры (НК), предназначенной для решения задачи навигации на орбитах Земли, Луны и орбитах перелета Земля-Луна-Земля 2.НА представляет собой единый доставляемый блок, в состав которого входят:

- установочная платформа;

- оптический датчик горизонта и поверхности ОДГ/П;

- узкоугольный датчик поверхности УОДП.

 

Ожидаемые результаты:

Результаты эксперимента будут использованы при разработке программного обеспечения НК для решения навигационной задачи по видеоизображению горизонта Земли и наземным ориентирам.

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2018 - 2021 гг.
Состояние эксперимента: Новый
Организация постановщик: Публичное акционерное общество «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва»
Организации участники: ИКИ РАН, г. Москва; ЦУП ФГУП ЦНИИмаш, МО, Королёв; ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина», МО, Звездный городок
Научный руководитель: Михайлов Михаил Васильевич, ПАО «РКК «Энергия», д.т.н.
Публикации по эксперименту:

 

Последнее обновление: 21.11.2018

Информационная справка

Программы

Изображения